阅读说明：本技术 一种泡沫灭火系统及灭火方法 (Foam fire extinguishing system and fire extinguishing method ) 是由 瞿晓花 宋韵 邱波 杨振 王泽潭 邹平志 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种泡沫灭火系统,涉及灭火技术领域,该系统包括消防水源、消防水输送管、泡沫液储罐、泡沫液输送管、氮气储罐、氮气输送管、混合器、混合液输送管、氮气发生器、空气滤清器,消防水输送管上依次设有液体流量计一、调节阀一、单向阀一；泡沫液输送管上依次设有液体流量计二、调节阀二、单向阀二；氮气输送管依次设有截止阀、气体流量计、调节阀三、单向阀三。本发明还公开了采用该系统进行灭火的方法。本发明有益效果是采用氮气与水、泡沫液混合发泡,提高了泡沫对火灾的灭火效果更好；同时改进了混合器的结构,提高了氮气与水、泡沫液混合发泡效果,提高了灭火效果和效率。(The invention discloses a foam fire extinguishing system, which relates to the technical field of fire extinguishing and comprises a fire-fighting water source, a fire-fighting water delivery pipe, a foam liquid storage tank, a foam liquid delivery pipe, a nitrogen storage tank, a nitrogen delivery pipe, a mixer, a mixed liquid delivery pipe, a nitrogen generator and an air filter, wherein the fire-fighting water delivery pipe is sequentially provided with a liquid flow meter I, an adjusting valve I and a one-way valve I; a second liquid flow meter, a second regulating valve and a second one-way valve are sequentially arranged on the foam liquid conveying pipe; the nitrogen conveying pipe is sequentially provided with a stop valve, a gas flowmeter, a third regulating valve and a third check valve. The invention also discloses a method for extinguishing fire by adopting the system. The invention has the beneficial effects that the nitrogen, the water and the foam liquid are mixed and foamed, so that the fire extinguishing effect of the foam on fire is improved; meanwhile, the structure of the mixer is improved, the mixing and foaming effects of nitrogen, water and foam concentrate are improved, and the fire extinguishing effect and efficiency are improved.)

一种泡沫灭火系统及灭火方法

技术领域

本发明涉及灭火技术领域，具体涉及一种泡沫灭火系统及灭火方法。

背景技术

目前在发生大型石油、石化火灾的时，一般利用压缩空气泡沫来进行灭火。其原理是将空气、水和泡沫三者在特定的、比例条件下混合发泡，制造出特定的灭火用的泡沫。与直接用水灭火相比，泡沫可以改善纯水的原有物理性能，具有降低水的表面张力和增加水的覆盖面积等功能，因而用泡沫灭火可以快速有效地阻止燃烧链反应，大大提高灭火效率。然而，压缩空气泡沫中的空气会给燃烧带来新鲜的氧气，对快速灭火存在不利影响。

另外，在压缩空气泡沫灭火系统中，气液混合的充分程度关系到泡沫灭火剂的发泡倍数，发泡倍数是系统灭火效能的重要指标。目前，压缩空气和泡沫混合液在混合器中混合，现有的混合器结构简单，泡沫液与水混合时间长且混合不够均匀，且压缩空气和泡沫混合液混合效率也较低，从而影响了压缩空气泡沫灭火系统的灭火效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种灭火效果好的泡沫灭火系统及灭火方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种泡沫灭火系统，它包括消防水源、消防水输送管、泡沫液储罐、泡沫液输送管、氮气储罐、氮气输送管、混合器以及混合液输送管；

所述消防水输送管的输入端与所述消防水源连通，输出端与所述混合器连通；所述消防水输送管上依次设有液体流量计一、调节阀一、单向阀一；

所述泡沫液输送管的输入端与所述泡沫液储罐连通，输出端与所述混合器连通；所述泡沫液输送管上依次设有液体流量计二、调节阀二、单向阀二；

所述氮气输送管的输入端与所述氮气储罐连通，输出端与所述混合器连通；所述氮气输送管依次设有截止阀、气体流量计、调节阀三、单向阀三；

所述混合器的输出端连接所述混合液输送管；

该系统还包括氮气发生器、空气滤清器，所述氮气储罐通过管道依次与所述氮气发生器、空气滤清器连通。

进一步地，所述混合器上开设有消防水进口、泡沫液进口、氮气进口以及泡沫液出口；

所述消防水进口、泡沫液进口分别与所述消防水输送管、泡沫液输送管的输出端连通，所述消防水进口、泡沫液进口位于所述混合器的顶端，且消防水进口、泡沫液进口之间成角度设置；

所述氮气进口与所述氮气输送管的输出端连通，且氮气进口位于所述消防水进口和泡沫液进口的下方，所述氮气输送管斜向上连接在所述混合器上；

所述混合器内设有挡板和分散网；所述挡板位于所述消防水进口、泡沫液进口的下方，且位于所述氮气进口的上方；所述分散网位于所述氮气进口与所述泡沫液出口之间；所述挡板倾斜固定在所述混合器的内壁上，且所述挡板上开设有若干个通孔。

进一步地，所述混合器内还设有位于所述混合器的轴向上的分散器，所述分散器上设有锥形结构，所述锥形结构的锥形顶朝上。

进一步地，所述消防水进口与所述泡沫液进口以所述混合器的轴向为对称轴对称设置在所述混合器的顶端；所述分散器上设有一个锥形顶，所述锥形顶沿竖直方向朝上所述混合器的顶端。

进一步地，所述消防水输送管、泡沫液输送管斜向下连接在所述混合器上，且消防水输送管与泡沫液输送管之间成30～75°的夹角；所述分散器位于所述消防水输送管与泡沫液输送管延长线交点的下方。

进一步地，所述分散器上设有两个锥形顶，两个所述锥形顶分别朝向所述消防水进口、泡沫液进口。

进一步地，所述分散器上还设有通水口。

进一步地，所述挡板与所述混合器内壁的夹角为15～75°；

进一步地，所述氮气进口垂直于所述挡板的平面，所述通孔轴向垂直于所述挡板的平面。

一种灭火方法，采用上述的一种泡沫灭火系统进行灭火。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用氮气作为压缩气体，与水、泡沫液进行混合发泡来用于灭火，由于氮气为惰性气体，因此不仅可以避免为火灾助燃，而且在燃烧物质表面也能起到抑制燃烧的作用，有助于加速火灾的扑灭，对火灾的压制能力得到增强，对火灾的灭火效果更好。同时，本发明中还设置了氮气发生器作为压缩氮气的来源，使得压缩氮气能够源源不断供应，从而提高了整个灭火系统的作战能力，特别适合处理大型火灾。

2、本发明通过改进气液混合器的结构，不仅提高了水与泡沫液的混合效果，而且提高了泡沫混合液与氮气的混合效果，提高了泡沫液的发泡效果，提高了该灭火系统的灭火效果；另外，本发明混合器是对水、泡沫液、压缩氮气同时进行混合，而不是进行分步混合，因此节约了泡沫液发泡的时间，提高了火灾救援的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例3中的混合器的结构示意图；

图3为本发明实施例4中的混合器的结构示意图；

图中所示：11、消防水输送管；12、液体流量计一；13、调节阀一；14、单向阀一；21、泡沫液输送管；22、液体流量计二；23、调节阀二；24、单向阀二；31、氮气输送管；32、气体流量计、33、调节阀三、34、单向阀三；35、截止阀；36、氮气储罐；37、氮气发生器；38、空气滤清器；4、混合器；41、消防水进口；42、泡沫液进口；43、氮气进口；44、泡沫液出口；45、挡板；46、分散网；47、通孔；48、分散器；49、通水口；5、混合液输送管。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本发明的泡沫灭火系统，它包括消防水源、消防水输送管11、泡沫液储罐、泡沫液输送管21、氮气储罐36、氮气输送管31、混合器4以及混合液输送管5；消防水源可以是消防栓或者消防车等。

消防水输送管11的输入端与消防水源连通，输出端与混合器4连通；消防水输送管11上依次设有液体流量计一12、调节阀一13、单向阀一14；液体流量计一12用于检测水的流量；调节阀一13用于调节水流量的大小，这里选用的是比例流量阀；单向阀一14用于防止消防水倒流入液体流量计一12。

泡沫液输送管21的输入端与泡沫液储罐连通，输出端与混合器4连通；泡沫液输送管21上依次设有液体流量计二22、调节阀二23、单向阀二24；液体流量计二22用于检测泡沫液的流量；调节阀二23用于调节泡沫液流量的大小，这里选用的是比例流量阀；单向阀二24用于防止泡沫液倒流入液体流量计二22。

氮气输送管31的输入端与氮气储罐36连通，输出端与混合器4连通；氮气输送管31依次设有截止阀35、气体流量计32、调节阀三33、单向阀三34；截止阀35起到控制氮气的流通和截止的作用；气体流量计32用于检测氮气的流量；调节阀三33用于调节氮气流量；单向阀三34防止泡沫混合液倒流入气体流量计32。

混合器4的输出端连接混合液输送管5；混合液输送管5的输出端可以与泡沫喷头等连接，从而对火灾进行喷淋灭火。

该系统还包括氮气发生器37、空气滤清器38，氮气储罐36通过管道依次与氮气发生器37、空气滤清器38连通。空气先通过空气滤清器38进行过滤，然后进入氮气发生器37产生氮气，氮气发生器37可以选用膜分离制氮设备。

实施例2

如图2所示，本实施例是在实施例1的基础上改进了混合器4的结构，具体如下。

混合器4上开设有消防水进口41、泡沫液进口42、氮气进口43以及泡沫液出口44；消防水进口41、泡沫液进口42分别与消防水输送管11、泡沫液输送管21的输出端连通，消防水进口41、泡沫液进口42位于混合器4的顶端，且消防水进口41、泡沫液进口42之间成角度设置；氮气进口43与氮气输送管31的输出端连通，且氮气进口43位于消防水进口41和泡沫液进口42的下方，氮气输送管31斜向上连接在混合器4上；消防水41和泡沫液42进口设置在顶端，氮气进口43设置在下端，从而消防水和泡沫液往下流的同时氮气往上流，从而使得消防水和泡沫液与氮气混合更加均匀；消防水进口41、泡沫液进口42成角度设置使得两种液体在进入混合器4的同时，还具有一定的交叉流动，使其能够产生涡流而具有好的混合效果。

混合器4内设有挡板45和分散网46；挡板45位于消防水进口41、泡沫液进口42的下方，且位于氮气进口43的上方；分散网46位于氮气进口43与泡沫液出口44之间；挡板45倾斜固定在混合器4的内壁上，在本实施例中，挡板45与混合器4内壁的夹角为15～75°；且挡板45上开设有若干个通孔47。通过设置挡板45，一方面使得消防水和泡沫液在挡板45上进行初步混合，另一方面，混合后的消防水和泡沫液通过通孔47流入到挡板45下方与氮气混合，通过打散了消防水和泡沫液的混合液，增加了混合液与氮气的接触面积，提高了混合效果。在氮气的作用下，与氮气混合后的泡沫混合液从分散网46的孔隙中被吹出，分散网46上的孔隙对泡沫混合进一步发泡，实现了泡沫均匀发泡混合。

上述挡板45和分散网46安装在混合器4的内壁上，具体地，混合器4内壁上开设有安装槽，挡板45下表面的设有匹配的安装块，从而通过安装块与安装槽的配合安装在混合器4内壁上，挡板45也可以焊接在混合器4内壁上。混合器4内壁上开设有卡块，所述分散网46上设有匹配的卡槽，通过卡块和卡槽的配合安装在混合器4内壁上。

在本实施例中，通孔47的轴向垂直于挡板45的平面。由于挡板45与混合器4内壁成夹角，所以通孔47的轴向与混合器4的轴向之间也成一定角度，即通孔47为倾斜设置，因此从通孔47中流出的消防水和泡沫液会形成涡流，涡流是指沿输送管道轴向和径向同时运动、呈螺旋方式输送的流体，其具有较好的多介质混合作用。

在本实施例中，氮气进口43垂直于挡板45的平面，通孔47轴向垂直于挡板45的平面。氮气进口43与挡板45平面垂直，从而增加了从氮气进口43进入的氮气与从挡板45流出的泡沫混合液的接触面积，同时泡沫混合液与氮气还具有一定的交叉流动，使其能够产生涡流而具有好的混合效果。

实施例3

如图2所示，本实施例是在实施例2的基础上改进了混合器4的结构，具体如下。

混合器4内还设有位于混合器4的轴向上的分散器48，分散器48上设有锥形结构，锥形结构的锥形顶朝向混合器4的顶端。在本实施例中，分散器48上设有一个锥形顶，如图2所示，锥形顶沿竖直方向朝上混合器4的顶端。消防水进口41与泡沫液进口42以混合器4的轴向为对称轴对称设置在混合器4的顶端，消防水输送管11、泡沫液输送管21斜向下连接在混合器4上，且消防水输送管11与泡沫液输送管21之间成a＝30～75°的夹角；分散器48位于消防水输送管11与泡沫液输送管21延长线交点的下方。

上述分散器48可以通过安装架安装在混合器4的内壁上，安装架的两端分别与分散器48、混合器4内壁焊接。

本发明利用分散器48的锥形顶对消防水、泡沫液进行打碎液流，使得流体扰动，从而消防水与泡沫液混合液充分混合。同时本实施例将分散器48位于消防水输送管11与泡沫液输送管21延长线交点的下方，是为了从消防水进口41与泡沫液进口42进入的消防水和泡沫液可以先碰撞，产生涡流而具有好的混合效果，并交叉流动，在交叉后再碰撞分散器48的锥形顶，通过锥形顶进一步打碎液流，使得流体扰动，从而消防水与泡沫液混合液充分混合，以获得发泡均匀、性能良好的泡沫。

实施例4

如图3所示，本实施例是在实施例2的基础上改进了混合器4的结构，具体如下。

分散器48上设有两个锥形顶，两个锥形顶分别朝向消防水进口41、泡沫液进口42。利用分散器48的两个锥形顶分别对消防水、泡沫液进行打碎液流，使得流体扰动，从而消防水与泡沫液混合液充分混合，同时，在锥形顶对消防水、泡沫液进行打碎液流后，消防水、泡沫液再次相互碰撞，从而产生涡流而具有良好的混合效果，以获得发泡均匀、性能良好的泡沫。

上述分散器48可以通过安装架安装在混合器4的内壁上，安装架的两端分别与分散器48、混合器4内壁焊接。

在本实施例中，分散器48上还设有通水口49。进一步，该通水口49位于两个锥形顶的连接处。由于两个锥形顶的连接处由于高度最低，从而会有消防水、泡沫液积留在两个锥形顶的连接处无法排出，因此设置通水口49可以进一步将积留在分散器48上的消防水、泡沫液排出。

实施例5

采用上述泡沫灭火系统进行灭火的方法，具体地，在火灾发生时，开启消防水源、泡沫液储罐、氮气储罐36，开启单向阀一14、单向阀二24、单向阀三34以及截止阀35，消防水、泡沫液以及氮气分别进入消防水输送管11、泡沫液输送管21、氮气输送管31进行输送，并分别通过液体流量计一12、液体流量计二22、气体流量计32对通过的消防水、泡沫液以及氮气的流量进行实时检测，计算消防水、泡沫液以及氮气的混合比例，若混合比例不符合要求，则调节调节阀一13、调节阀二23、调节阀三33来控制消防水、泡沫液以及氮气的流量大小，以达到合适的混合比例。达到比例要求的消防水、泡沫液以及氮气进入混合器4中进行充分的混合发泡，得到符合灭火要求的泡沫混合液，泡沫混合液进入混合液输送管中，混合液输送管的输出端与泡沫喷头等进行连接，从而可以对火灾进行喷淋灭火。

本发明还可以采用现有技术中的控制单元来控制该泡沫灭火系统，通过将控制单元与液体流量计一12、调节阀一13、液体流量计二22、调节阀二23、截止阀35、气体流量计32、调节阀三33、单向阀一14、单向阀二24、单向阀三34进行进行现有技术电信号连接，液体流量计一12、液体流量计二22、气体流量计32将监测数据传输至控制单元，控制单元计算消防水、泡沫液以及氮气三者混合比例，并与设定好的混合比例进行比较，当混合比例不在设定的比例范围内，控制单元则控制调节阀一13、调节阀二23、调节阀三33的开和闭来调节流量的大小，从而使得消防水、泡沫液以及氮气达到设定的混合比例，提高泡沫液的灭火效果。

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。