增压下加温的活化水喷雾装置制造方法及图纸

一种增压下加温的活化水喷雾装置，包括加水管路、喷射管路、加压管路、PLC控制系统及连接有液位报警装置、加热装置、安全阀和第二压力变送器的高压高温罐体，加水管路、加压管路及喷射管路均与罐体连接相通，加水管路、加压管路、喷射管路、加热装置、液位报警装置及第二压力变送器均与PLC控制系统电连接。本发明专利技术不必将水流加压到8～12MPa后喷射，系统管路承压较低，能形成颗粒极细、不会迅速沉降的细水雾，能避免高压喷射情况下的氧气被卷吸入火场，避免管路结冰，有效提高水雾消防能力，降低水雾灭火装置成本，且能简便地调节和选择“水雾”的最佳参数，并能安全可靠地获知罐体内的液位作为报警，从而防止液位过低而无法喷射或使得加热装置干烧。

【技术实现步骤摘要】
增压下加温的活化水喷雾装置
：本专利技术涉及一种水喷雾装置，特别是涉及一种增压下加温的活化水喷雾装置。
技术介绍
：为提高灭火过程中水的使用率并尽量减少水头损失，目前常规水喷雾装置一般采用高压泵增压后喷射水雾射流，以此来改善水的灭火性能。但该类设备存在以下四个明显不足：1、高速水雾射流会向火源处输送强大的气流，气流中的氧气会助燃，如果水雾射流的力度不够大或不能喷射到火源中心，非但无法扑灭火反而可能会加速其燃烧；2、无法形成稳定的、能应对各种情况并能保证全面灭火的“水雾”；3、冬天温度过低时，水带和水枪会快速结冰；4、承压水带较短，用于输送水雾射流的消防水枪数量有限，其原因是压力较高时，管路不能过长，且不能同时并联使用多个喷枪。有效规避上述问题并改善水的灭火性能，是采用水雾灭火面临的新问题。根据水的压温曲线，当水在约1.55MPa压力下，其沸腾温度由正常大气压力(101.325kPa)下的100℃上升为约200℃，此时，在专用热交换器中加热到160～170℃的水并未沸腾，将其喷射到大气中，会在一定时间内处于一种特殊的亚稳定状态，这种特殊的亚稳定状态是喷射未沸腾的水产生的，这种温度下的溶解度比较高，虽然喷射即沸腾，但其溶解度状态仍能维持一段时间，其硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐及其他合成物的溶解能力会提高，能长时间地滞留大量的溶解物质(超过300～500倍)且酸性会极大增强。这就是热活化水。热活化水不必向消防水枪施加高压，可以在不增加额外添加物的同时改善水的流动性能。喷射热活化水时，喷枪内的压力会在极短时间内降到大气压，几乎在瞬间水就会沸腾，其中一部分热活化水会变成蒸汽(可达30％)，其他水则碎裂成直径为1～5μm的雾滴，形成的空气、蒸汽、雾滴混合射流，即热活化水射流。热活化水射流会沾在障碍物表面而不降落，在垂直和水平方向也不沉降。这种特性使得它具有如下优点：1、水的快速蒸发能有效降低火场温度；2、大面积的覆盖有助于沉降燃烧时释放出的有毒烟气，并可置换空气起到“窒息”作用；3、直径小于10μm的水雾很久不会降落，可通过向火场对流处喷射起到穿透火场或阻隔大部分障碍物的作用；4、高温水充满的水带和水枪自然就不用担心结冰的问题；5、热活化水是在正常大气压力下喷射的，因此不但可以使用较长的水管，而且还可以同时使用多个喷枪。尽管热活化水射流方式解决了目前常规水喷雾装置在实际使用中存在的不足，但是如何调节和选择“水雾”的最佳参数，比如最佳喷射角度、最佳有效喷射距离及最佳的最大喷射距离等喷雾参数，以及在高温高压下如何观察罐体内的液位作为报警的依据是热活化水射流方式两个需要解决的难题。常规的加压获得喷射雾化的方式，很难使液滴达到1～5μm的粒径，且其喷射初始动量过大，如何在压力与喷雾之间寻优，目前较难解决。另外，采用简易的目镜会有爆裂危险，而常用的液位报警装置，如浮球式或液位浮子式，虽然可以防止液位过低而无法喷射或使得加热装置干烧，但是浮球式液位报警装置容易被压扁或者压爆，液位浮子式则无法承压，两者使用效果均不佳。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是，提供一种不必将水流加压到8～12MPa后喷射，系统管路承压较低，可以形成颗粒极细、不会迅速沉降的细水雾，能够避免高压喷射情况下的氧气被卷吸入火场，避免管路结冰，有效提高水雾的消防能力，降低水雾灭火装置的成本，且可以简便地调节和选择“水雾”的最佳参数的增压下加温的活化水喷雾装置。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的增压下加温的活化水喷雾装置，它包括加水管路、喷射管路和液位报警装置，其中，该增压下加温的活化水喷雾装置还包括加压管路、PLC控制系统以及连接有加热装置、安全阀和第二压力变送器的高压高温罐体，加水管路、加压管路、喷射管路和液位报警装置均与高压高温罐体连接相通，加水管路、加压管路、喷射管路、加热装置、液位报警装置以及第二压力变送器均与PLC控制系统电连接。采用上述结构后，与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：不必将水流加压到8～12MPa后喷射，系统管路承压较低，可以形成颗粒极细、不会迅速沉降的细水雾。因为产生大量细液滴而使初始动量消耗较多卷吸作用极大衰减，避免高压喷射情况下的氧气被卷吸入火场，纯粹灭火而非部分灭火部分助燃；雾滴较细，蒸发吸热更充分且覆盖范围更广，灭火效果更好。能够避免管路结冰，有效提高水雾的消防能力，降低水雾灭火装置的成本。与此同时，本专利技术可通过喷射初始压力的调节、加热温度的调节、喷射初始压力与加热温度的联合调节等三种方式，根据压力与温度的要求，调整雾滴参数，二维的混合调节作用和效果明显优于单纯的压力调节参数，从而进行喷雾参数的寻优(喷射角度、有效喷射距离及最大喷射距离等喷雾参数的获取)，即可以简便地调节和选择“水雾”的最佳参数。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，加水管路包括通过管路依次连接相通的流量计、手动进液阀、过滤器以及进液口，流量计与高压高温罐体连接相通，流量计与PLC控制系统电连接。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，加压管路包括通过管路依次连接相通的氮气钢瓶、第一压力变送器、减压阀、第一电磁阀以及手动泄压阀，第一电磁阀与高压高温罐体连接相通，第一电磁阀和第一压力变送器均与PLC控制系统电连接。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，喷射管路包括通过管路依次连接相通的喷枪、第三压力变送器、带压力显示调压阀以及第二电磁阀，第二电磁阀与高压高温罐体连接相通，第三压力变送器和第二电磁阀均与PLC控制系统电连接。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，加热装置包括第一温度传感器、第二温度传感器以及多根位于高压高温罐体内的电加热管，第一温度传感器、第二温度传感器及电加热管均与PLC控制系统电连接，第一温度传感器位于高压高温罐体上部，第二温度传感器位于高压高温罐体下部，第二温度传感器位置低于电加热管的位置。上部的第一温度传感器与下部的第二温度传感器作用略有不同，由于下部的第二温度传感器的位置低于电加热管的位置，因此第二温度传感器肯定接触到的是液体，从而作为水温的基准判断；上部的第一温度传感器作为水温的辅助判断兼液位辅助判断，当高压高温罐体内的水能浸没上部的第一温度传感器时，上、下部水的温度传感器相差不大，因为水未沸腾，所以对流效应不明显，但水传热使得上下温差不大。而当水未浸到上部的第一温度传感器时，则两者温差较大，因为空气传热效果不如水，此时即可起到液位辅助判断的作用。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，液位报警装置采用的是振动拨叉式液位开关，振动拨叉式液位开关与高压高温罐体连接相通，并与PLC控制系统电连接。采用振动拨叉式液位开关作为液位报警装置既可避免被压扁或者压爆，又能承受一定压力，因此能够安全可靠地获知罐体内的液位作为报警，从而防止液位过低而无法喷射或使得加热装置干烧。作为改进，本专利技术所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其中，高压高温罐体上设有氮气入口接口、进液接口、第一温度传感器接口、第二温度传感器接口、液位开关接口、电加热管接口以及喷射接口，氮气入口接口与第一电磁阀连接相通，进液接口两端分别与流量计和进液管连接相通，第一温度传感器接口和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增压下加温的活化水喷雾装置，它包括加水管路、喷射管路和液位报警装置，其特征在于：该高温下加压的活化水喷雾装置还包括加压管路、PLC控制系统(21)以及连接有加热装置、安全阀(6)和第二压力变送器(7)的高压高温罐体(8)，所述加水管路、加压管路、喷射管路和液位报警装置均与高压高温罐体(8)连接相通，所述加水管路、加压管路、喷射管路、加热装置、液位报警装置以及第二压力变送器(7)均与PLC控制系统(21)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种增压下加温的活化水喷雾装置，它包括加水管路、喷射管路和液位报警装置，其特征在于：该增压下加温的活化水喷雾装置还包括加压管路、PLC控制系统(21)以及连接有加热装置、安全阀(6)和第二压力变送器(7)的高压高温罐体(8)，所述加水管路、加压管路、喷射管路和液位报警装置均与高压高温罐体(8)连接相通，所述加水管路、加压管路、喷射管路、加热装置、液位报警装置以及第二压力变送器(7)均与PLC控制系统(21)电连接。2.根据权利要求1所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其特征在于：所述加水管路包括通过管路依次连接相通的流量计(9)、手动进液阀(10)、过滤器(11)以及进液口(12)，所述流量计(9)与高压高温罐体(8)连接相通，所述流量计(9)与PLC控制系统(21)电连接。3.根据权利要求1所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其特征在于：所述加压管路包括通过管路依次连接相通的氮气钢瓶(1)、第一压力变送器(2)、减压阀(3)、第一电磁阀(4)以及手动泄压阀(5)，所述第一电磁阀(4)与高压高温罐体(8)连接相通，所述第一电磁阀(4)和第一压力变送器(2)均与PLC控制系统(21)电连接。4.根据权利要求1所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其特征在于：所述喷射管路包括通过管路依次连接相通的喷枪(13)、第三压力变送器(14)、带压力显示调压阀(15)以及第二电磁阀(16)，所述第二电磁阀(16)与高压高温罐体(8)连接相通，所述第三压力变送器(14)和第二电磁阀(16)均与PLC控制系统(21)电连接。5.根据权利要求1所述的增压下加温的活化水喷雾装置，其特征在于：所述加热装置包括第一温度传感器(17)、第二温度传感器(18)以及多根位于高压高温罐体(8)内的电加热管(19)，所述第一温度传感器(17)、第二温度传感器(18)及电加热管(19)均与PLC控制系统(21)电连接，所述第一温度传感器(17)位于高压高温罐体(8)上部，所述第二温度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明豪，武海澄，张佳庆，汪书苹，祁炯，李伟，黄海龙，郭祥军，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11