阅读说明：本技术 油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统 (The hybrid foam proportioning system of two-stage of oil-immersed transformer foam spray system ) 是由 陈刚 王铭民 姚效刚 郭鹏宇 马青山 钱磊 侍成 王庭华 郑金平 王智睿 薛伟强 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统,包括泡沫混合器、泡沫液箱、消防水箱和消防泵,所述消防水箱的出水口通过第一管路与消防泵的进液口连通,消防泵的出液口同时连通第二管路和第三管路,其中第二管路用于连通系统主网,第三管路连通泡沫混合器的进液口,泡沫混合器的吸料口通过第四管路与泡沫液箱连通,泡沫混合器的出料口与第一管路连通；第二管路内的液体压力高于第三管路内的液体压力。本法发明能够降低因混合器造成的过大压力损失,能够提高系统混合比的稳定性,能够使管道中的泡沫原液与水充分混合。(The invention discloses a kind of hybrid foam proportioning systems of two-stage of oil-immersed transformer foam spray system, including foam mixer, foam liquid case, fire water box and fire pump, the water outlet of the fire water box is connected to by the first pipeline with the inlet of fire pump, the liquid outlet of fire pump is connected to the second pipeline and third pipeline simultaneously, wherein the second pipeline is used for connected system major network, the inlet of third pipeline connection foam mixer, the material sucking port of foam mixer is connected to by the 4th pipeline with foam liquid case, the discharge port of foam mixer and the first pipeline connection；Fluid pressure in second pipeline is higher than the fluid pressure in third pipeline.Excessive pressure loses caused by this law invention can reduce because of mixer, can be improved the stability of system mixing ratio, foam dope and water in pipeline can be made to be sufficiently mixed.)

油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统

技术领域

本发明涉及一种油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统，属于公共安全-消防技术。

背景技术

在相对缺水地区或建设消防水池及泵房不太经济的场合，对于油浸式变压器泡沫喷雾系统的泡沫混合液的提供方式主要有两种：预混型和现场混合型，由于现场混合型的可扩展性高于预混型，因此现场混合型要常用一些。

现场混合型的泡沫混合液一般使用管线式泡沫比例混合器制备，这种制备方式有如下问题：(1)管线式泡沫比例混合器为了正常工作，必须充分进行势能与动能的转化，而这种能量的转化会造成很大的压力损失(一般会大于35％)，因而会降低消防泵的负载能力；(2)系统管网或末端喷射设备的些许变化会导致混合器背压的变化，背压的变化又会对混合器泡沫吸入口的真空度有显著影响，而泡沫原液是在大气压与此处的真空条件的共同作用下进入混合器的，大气压可设为不变，于是真空度的变化将直接决定泡沫原液的吸入量，即直接影响系统混合比，而系统混合比是泡沫系统相关性能的一个重要影响因素；(3)为了降低系统管网的沿程压力损失，管道中流体的流速一般都不大，水对注入的泡沫原液的搅动不足，使两者间的混合不太充分，混合不充分的混合液不利于泡沫发泡且形成的泡沫也不稳定等，并最终对系统灭火性能造成影响。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统，能够降低因混合器造成的过大压力损失，能够提高系统混合比的稳定性，能够使管道中的泡沫原液与水充分混合。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合系统，包括泡沫混合器、泡沫液箱、消防水箱和消防泵，所述消防水箱的出水口通过第一管路与消防泵的进液口连通，消防泵的出液口同时连通第二管路和第三管路，其中第二管路用于连通系统主网，第三管路连通泡沫混合器的进液口，泡沫混合器的吸料口通过第四管路与泡沫液箱连通，泡沫混合器的出料口与第一管路连通；第二管路内的液体压力高于第三管路内的液体压力。

本方案中，消防泵输出的液体按一定流量比例分成大小不同的两路，流量大的一路直接沿系统主网前行，流量小的一路经过泡沫混合器的旁路又回流至消防泵的进液口；我们知道消防泵的出水口压力一定是高于进水口压力的，那么第三管路的压力(第二管路和第三管路压力相同)必然高于第一管路的压力，也即可知道泡沫混合器的进液口压力是高于泡沫混合器出料口压力的，液体会通过泡沫混合器旁路冲入到第一管路中，在这个过程中，与旁路连通的泡沫液箱(其内压力根据泡沫箱的结构设计有所不同，一般采用不封闭的结构，其内压力为正常大气压，必然是小于第三管路的压力的)内的泡沫原液就会被吸入到泡沫混合器内，泡沫原液与旁路内的液体混合形成一级泡沫混合液，此时的混合比远大于要求的系统混合比，一级泡沫混合液会再次进入消防泵，经过消防泵的剧烈搅动，充分混合形成二级泡沫混合液(有利于发泡和发泡泡沫的稳定，有利于灭火效能的提高)，此时的混合比是满足系统混合比的要求的，此后消防泵下游的系统主网将一直输送此二级泡沫混合液至保护区进而实施泡沫灭火。

本方案创造点在于将造成较大系统压损的泡沫混合器旁置，仅是小部分水流有明显压损，而系统的总体压损有了显著的降低。泡沫混合器的工况基本不受系统管网及系统末端喷射设备的影响或影响很小，其背压恒定，泡沫混合器的混合比(即一级混合比)因此而恒定。当系统的工作流量或工作背压发生了些许变化时，系统混合比(即二级混合比)仍将保持相对恒定。本方案还有效利用消防泵叶轮的搅动作用来保证水与泡沫的均匀混合。

在我们的多次试验过程中，比如对系统管道走向长度做了一定的调整、为系统增加了一只或几只喷头，最终测定出的系统混合比(即二级混合比)变化的量一般不会大于10％。比如系统混合比要求为3％，允许的系统混合比范围为3％-3.9％，初始时实际系统混合比为3.5％：当系统流量增大10％时，系统混合比变成了3.3％；当系统流量减少10％时，系统混合比变成了3.9％。

优选的，所述第一管路上设置有止回阀和过滤器，通过止回阀防止液体倒流至消防水箱内，通过过滤器减少消防泵的损伤。第三管路上设置有隔离阀，通过隔离阀可以控制泡沫混合器旁路的通断：当隔离阀关闭时，泡沫混合器旁路关断，泡沫液箱不再向系统提供泡沫原液，系统只能够提供水源；当隔离阀打开时，泡沫混合器旁路开启，泡沫液箱向系统提供泡沫原液，系统提供系统混合比要求的泡沫混合液。第四管路上设置有止回阀，通过止回阀防止泡沫原液或泡沫混合器内的液体倒流至泡沫液箱内。

优选的，所述泡沫混合器的出料口与第一管路上止回阀和过滤器之间的管路连通，且过滤器位于止回阀和消防泵之间；让所有进入消防泵的液体都经过过滤，让任何液体都不会倒流到消防水箱内。

优选的，所述泡沫混合器包括一级混合腔，一级混合腔通过旁路与泡沫混合器的进液口连通，一级混合腔同时与泡沫混合器的吸料口和泡沫混合器的出料口连通。

具体的，通过调节第二管路和第三管路的流量比调节该两级混合式泡沫比例混合系统的系统混合比。本系统在正常工作时，消防泵两端的压力差是稳定的，可以忽视变化；因此，第二管路和第三管路的流量比越大，泡沫原液的吸入量就越大，系统混合比就越高，通过神经网络等学习方法，可以学习到流量比和系统混合比之间的对应关系。

有益效果：本发明提供的油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合器，相对与现有技术，具有如下优势：1、能够降低因混合器造成的过大压力损失，使得灭火系统输送距离更长；2、能够提高系统混合比的稳定性，间接保证了系统的连续供给时间这一设计指标；3、能够使管道中的泡沫原液与水充分混合，形成混合均匀的泡沫混合液，有利于发泡和发泡泡沫的稳定，有利于灭火效能的提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中包括：1-第一管路；2-第二管路；3-第三管路；4-第四管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种油浸式变压器泡沫喷雾系统的两级混合式泡沫比例混合器，包括泡沫混合器、泡沫液箱、消防水箱和消防泵，所述消防水箱的出水口通过第一管路1与消防泵的进液口连通，消防泵的出液口同时连通第二管路2和第三管路3，其中第二管路2用于连通系统主网，第三管路3连通泡沫混合器的进液口，泡沫混合器的吸料口通过第四管路4与泡沫液箱连通，泡沫混合器的出料口与第一管路1连通；第二管路2内的液体压力高于第三管路3内的液体压力。

所述第一管路1上设置有止回阀和过滤器，第三管路3上设置有隔离阀，第四管路4上设置有止回阀；所述泡沫混合器的出料口与第一管路1上止回阀和过滤器之间的管路连通，且过滤器位于止回阀和消防泵之间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。