压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器及灭火系统
阅读说明：本技术 压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器及灭火系统 (Air mixer for compressed air foam fire extinguishing system and fire extinguishing system ) 是由 张佳庆 黄勇 周亦夫 李金忠 张晓东 程登峰 罗沙 洪清泉 过羿 沈旭钊 刘睿 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器,通过进液管和进气管分别输送泡沫液和压缩空气,压缩空气和泡沫液通过第一锥管到达直管时,由于第一锥管两端的截面不一,泡沫液和压缩空气到达第一锥管的输出端、路径变窄,处于压缩过程,在高压气流的作用下可充分混合泡沫液,混合后的泡沫液到达直管的多孔板,能够二次混合,通过第二锥管排出时,路径变宽,处于释放状态,在压缩与释放的过程中提高了泡沫液的混合质量,能够充分发挥泡沫液的灭火效果,通过缓冲机构和储能机构能够降低振动及气压变化带来的破坏力。(The invention discloses an air mixer for a compressed air foam fire extinguishing system, which is characterized in that foam liquid and compressed air are respectively conveyed through a liquid inlet pipe and an air inlet pipe, when the compressed air and the foam liquid reach a straight pipe through a first conical pipe, the sections of the two ends of the first conical pipe are different, the paths of the foam liquid and the compressed air reaching the output end of the first conical pipe are narrowed, the foam liquid can be fully mixed in the compression process under the action of high-pressure airflow, the mixed foam liquid reaches a perforated plate of the straight pipe and can be secondarily mixed, when the foam liquid is discharged through a second conical pipe, the paths are widened and are in a release state, the mixing quality of the foam liquid is improved in the compression and release processes, the fire extinguishing effect of the foam liquid can be fully exerted, and the destructive power caused by vibration and air pressure change can be reduced through a buffer mechanism and an energy storage mechanism.)
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，具体来说是一种压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器及灭火系统。
背景技术
“消防”即是消除隐患，预防灾患，狭义的意思在人们认识初期是扑灭火灾的意思,主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等；
在消防灭火中会使用到泡沫液灭火，目前的压缩空气泡沫灭火系统一般将泡沫与水直接进行简单的混合后通过压缩空气喷出，这样的混合质量较差，无法充分发挥泡沫液的灭火效果，在输送压缩空气时，气压不稳定容易导致管道破损。
如申请号为201120525546.0公开的一种集成式全自动压缩空气泡沫灭火系统，当系统启动正常工作后，水由泵的入口进入系统，此时泵可以像一般消防泵一样仅打水消防，其中低压性能与普通车载泵性能完全一样；若此时开启消防泵上的B类泡沫混合器阀门，则可以实现B类消防灭火的要求；若此时打开泡沫供液系统，让A类泡沫原液与水泵打出的带压的水混合，形成泡沫混合液，若此时供气管路的气动阀关闭，则系统打出水泡沫的混合液；供气系统气动阀门打开，水泡沫混合液与压缩空气混合，这时水泡沫混合液变成空气泡沫，由泡沫枪或炮打出，实现高效快速灭火；泡沫液的干湿程度可以通过控制注入压缩空气的流量来进行控制、可调；此外还可以关闭水路，系统向外只提供压缩空气流。该方案中通过压缩空气喷出泡沫混合液的同时进行空气与泡沫液进行混合。但是，对于气压不稳定的情况下，容易导致管道破裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对泡沫灭火器中压缩空气气压不稳易导致管道破裂，提供一种压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器，包括进液管(1)、进气管(2)、直管(3)、第一锥管(4)、第二锥管(5)、储能机构(6)、缓冲机构(7)；所述第一锥管(4)为三通管；按照气流方向，进气管(2)、第一锥管(4)、直管(3)、第二锥管(5)依次连接，按照泡沫液流向，进液管(1)、第一锥管(4)、直管(3)、第二锥管(5)依次连接；所述第一锥管(4)、第二锥管(5)的小口径端分别与直管(3)的进口端、出口端连接；
所述储能机构(6)包括盲管(61)、活塞(62)、压簧(63)，盲管(61)的进口与进气管(2)管壁上的开口密封固定，盲管(61)内腔与进气管(2)内腔连通，活塞(62)限位在盲管(61)内，压簧(63)限位在活塞(62)与盲管(61)的盲端之间；
所述缓冲机构(7)包括定位环(71)、导柱(72)、导套(73)、减振弹簧(74)；所述定位环(71)的外周设有限位槽，所述直管(3)限位在限位槽内，定位环(71)固定在导柱(72)上，导柱(72)上套设所述减振弹簧(74)；所述导柱(72)一端限位在导套(73)内，与导套(73)滑动配合，所述减振弹簧(74)限位在定位环(71)和导套(73)之间；所述导套(73)位置固定。
本发明通过进液管和进气管分别输送泡沫液和压缩空气，压缩空气和泡沫液通过第一锥管到达直管时，由于第一锥管两端的截面不一，泡沫液和压缩空气到达第一锥管的输出端、路径变窄，处于压缩过程，在高压气流的作用下可充分混合泡沫液，混合后的泡沫液到达直管的多孔板，能够二次混合，通过第二锥管排出时，路径变宽，处于释放状态，在压缩与释放的过程中提高了泡沫液的混合质量，能够充分发挥泡沫液的灭火效果，通过导套能够对导柱导向，通过导柱能够对减振弹簧限位，通过减振弹簧能够对直管支撑，能够吸收直管的动能，泡沫液和压缩空气经过直管时，直管不易振动，稳定性好。
采用储能弹簧支撑活塞、能够储能，通过储能管能够对活塞导向和限位，通过进气管输送压缩空气时，气压不稳、导致气压陡增时，气体能够对活塞施压，活塞受到压力能够将压力传递至储能弹簧，可对储能弹簧进行压缩，从而能够吸收陡增气压的冲击力，可对管道提供缓冲，管道不易破损，进气管内部的气压恢复至常压时，能够停止对活塞施压，储能弹簧可推动活塞复位。
进一步的，所述储能机构(6)为两个，分别位于进气管(2)的同一侧或不同侧。
进一步的，所述缓冲机构(7)为两个，分别位于直管(3)的同侧或不同侧。
进一步的，所述直管(3)内还固定有多孔板31。
进一步的，空气混合器还包括外壳(8)，所述直管(3)、第一锥管(4)、第二锥管(5)、储能机构(6)、缓冲机构(7)均位于外壳(8)内，所述进液管(1)、进气管(2)的进口端从外壳(8)引出与外部设备连接，所述直管(3)的出口端从外壳(8)引出与外部设备连接。
进一步的，所述导套(73)固定在外壳(8)内部。
进一步的，所述导柱(72)远离导套(73)的一端抵接外壳(8)内壁，所述导柱(72)的抵接面固定有橡胶垫(75)。
进一步的，所述进液管(1)上还安装有单向阀(11)。
进一步的，在所述进气管(2)和进液管(1)上分别安装有数显气压表(21)和数显液压表(12)。
本发明还提供一种压缩空气泡沫灭火系统，包括泡沫液供应系统、压缩空气供应系统、泡沫喷射系统，及上述的空气混合器；所述泡沫液供应系统的出口端与进液管(1)的进口端连接，压缩空气供应系统的出口端与进气管(2)的进口端连接，所述泡沫喷射系统的进口端与第二锥管(5)的出口端连接。
本发明的优点在于：
本发明提供压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器，通过进液管和进气管分别输送泡沫液和压缩空气，压缩空气和泡沫液通过第一锥管到达直管时，由于第一锥管两端的截面不一，泡沫液和压缩空气到达第一锥管的输出端、路径变窄，处于压缩过程，在高压气流的作用下可充分混合泡沫液，混合后的泡沫液到达直管的多孔板，能够二次混合，通过第二锥管排出时，路径变宽，处于释放状态，在压缩与释放的过程中提高了泡沫液的混合质量，能够充分发挥泡沫液的灭火效果，通过导套能够对导柱导向，通过导柱能够对减振弹簧限位，通过减振弹簧能够对直管支撑，能够吸收直管的动能，泡沫液和压缩空气经过直管时，直管不易振动，稳定性好。
本发明提供压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器，采用储能弹簧支撑活塞、能够储能，通过储能管能够对活塞导向和限位，通过进气管输送压缩空气时，气压不稳、导致气压陡增时，气体能够对活塞施压，活塞受到压力能够将压力传递至储能弹簧，可对储能弹簧进行压缩，从而能够吸收陡增气压的冲击力，可对管道提供缓冲，管道不易破损，进气管内部的气压恢复至常压时，能够停止对活塞施压，储能弹簧可推动活塞复位。
减振弹簧配合橡胶块共同工作，进一步降低振动影响。
附图说明
图1为本发明实施例中压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器的结构示意图；
图2为图1中储能机构的放大结构示意图；
图3为图1中缓冲机构的放大结构示意图；
图4为本发明实施例中压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器包括外壳的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例公开一种压缩空气泡沫灭火系统用空气混合器，如图1所示，包括进液管1、进气管2、直管3、第一锥管4、第二锥管5、储能机构6、缓冲机构7；第一锥管4为三通管，分别有大口径端、小口径端、以及在第一锥管4的管壁上开设开口。按照气流方向，进气管2、第一锥管4、直管3、第二锥管5依次连接；按照泡沫液流向，进液管1、第一锥管4、直管3、第二锥管5依次连接；第一锥管4、第二锥管5的小口径端分别与直管3的进口端、出口端连接。
如图2所示，储能机构6包括盲管61、活塞62、压簧63、在进气管2的管壁上开口，盲管61的进口与开口密封固定，盲管61内腔与进气管2内腔连通，活塞62限位在盲管61内，压簧63限位在活塞62与盲管61底壁之间；本实施中压簧63一般采用弹簧。
如图3所示，缓冲机构7包括定位环71、导柱72、导套73、减振弹簧74；定位环71的外周设有限位槽，直管3限位在限位槽内，定位环71固定在导柱72上，导柱72上套设减振弹簧74；导柱72一端限位在导套73内，与导套73滑动配合，减振弹簧74限位在定位环71和导套73之间；导套73位置固定。
本实施例中，储能机构6为两个，分别位于进气管2的同一侧或不同侧，以提高应变气体压力变化能力。
本实施例中，缓冲机构7为两个，分别位于直管3的同侧或不同侧，以保证缓冲效果。
为了保证泡沫液的充分混合，直管3内还固定有多孔板31。泡沫液进入直管3后，经过多孔板31进一步分散混合，提高混合效果。
如图4所示，为了使空气混合器结构更加稳定可靠，本实施例还设置有外壳8，外壳8可采用不锈钢板焊接制得，大体为立方体结构，前侧开有防护门81，便于查看和维修位于外壳8内各部件的情况。直管3、第一锥管4、第二锥管5、储能机构6、缓冲机构7均位于外壳8内，进液管1、进气管2的进口端从外壳8底壁引出与外部设备连接，直管3的出口端从外壳8顶壁引出，与外部设备连接，一般与泡沫喷枪的管道连接。导套73固定在外壳8内部。导柱72远离导套73的一端抵接外壳8内壁，抵接面固定有橡胶垫75，以降低振动噪音。为了便于快速连接，本实施例在进液管1、进气管2、直管3位于外壳8外部的管口安装有快速接头9，能够实现快速与外部设备连接。
本实施例还在进液管1上还安装有单向阀11，单向阀11为与外壳8内。在进气管2和进液管1上分别安装有数显气压表21和数显液压表12，数显气压表21和数显液压表12位于外壳8外，便于实时查看。
实施例2
本实施例公开一种压缩空气泡沫灭火系统，包括泡沫液供应系统、压缩空气供应系统、泡沫喷射系统，及实施例1的空气混合器；泡沫液供应系统的出口端与进液管1的进口端连接，压缩空气供应系统的出口端与进气管2的进口端连接，所述泡沫喷射系统的进口端与第二锥管5的出口端连接。
工作原理：
工作人员通过进液管1和进气管2分别输送泡沫液和压缩空气，压缩空气和泡沫液通过第一锥管4到达直管3时，由于第一锥管4两端的截面不一，泡沫液和压缩空气到达第一锥管4的输出端、路径变窄，处于压缩过程，在高压气流的作用下可充分混合泡沫液，导管与进液管1之间的单向阀11可防止泡沫液回灌；
混合后的泡沫液到达直管3的多孔板31，通过多孔板31的板孔能够二次混合，通过第二锥管5排出时，路径变宽，处于释放状态，在压缩与释放的过程中能够提高泡沫液的混合质量；
泡沫液和压缩空气经过直管3时，减振弹簧74能够对直管3支撑，减振弹簧74配合橡胶块9共同工作，能够吸收直管3的动能，直管3不易振动，稳定性好，通过导套73能够对导柱72导向，通过导柱72能够对减振弹簧74限位。
采用储能弹簧支撑活塞62、能够储能，通过进气管2输送压缩空气时，气压不稳、导致气压陡增时，气体能够对活塞62施压，活塞62受到压力能够将压力传递至储能弹簧，可对储能弹簧进行压缩，从而能够吸收陡增气压的冲击力，可对管道提供缓冲；
进气管2内部的气压恢复至常压时，能够停止对活塞62施压，储能弹簧推动活塞62复位，在此过程中，储能管能够对活塞62导向和限位，活塞62不易倾斜；
工作人员分别打开数显液压表12开关和数显气压表21开关，通过数显液压表12和数显气压表21能够分别监测进液管1内部的液压和进气管2内部的气压。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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