一种固定式压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种固定式压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法，其创新点在于：系统包括泡沫液供给组件、水路供给组件、气体供给组件、灭火组件和控制系统；所述泡沫液供给组件包括相连通的泡沫液罐和泡沫液泵；所述水路供给组件包括依次相连通的水箱、水泵、调节阀和液液混合器，调节阀和泡沫液泵分别与液液混合器对应进口相连通；所述气体供给组件包括相连通的空压机和气液混合器，液液混合器还与气液混合器对应进口相连通；所述灭火组件包括分区选择阀和多个泡沫炮，气液混合器的出口与分区选择阀一端阀口相连通，多个泡沫炮分别与分区选择阀对应的阀口相连通；调节阀和分区选择阀分别与控制系统电气连接。本发明专利技术结构更加合理，参数更加优化。更加优化。更加优化。

【技术实现步骤摘要】
一种固定式压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法


[0001]本专利技术具体涉及一种固定式压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法。

技术介绍

[0002]固定式压缩空气泡沫灭火技术是近年来逐渐发展起来的一种新型泡沫灭火技术，它是通过稳定可靠的控制系统将一定比例的压缩空气引入带压的泡沫混合液中，充分混合后形成粒度均匀、不易破碎的泡沫灭火覆盖毯，粘附于燃烧物表面并渗入燃烧物内部，起到隔氧降温的效果，能够有效扑灭A类、B类和AB类混合等火灾。由于压缩空气的引入，压缩空气泡沫更加均匀、细腻、寿命长，泡沫的直径离散系统为40％远小于常规泡沫的直径离散系统76％，其灭火效率约为常规水喷雾的6倍，可达到常规泡沫的2倍以上。固定式压缩空气泡沫灭火系统独特的技术优势为其在换流站、变电站、石油化工和高层建筑等领域的应用提供了广阔的发展空间。
[0003]系统配置及参数设计是固定式压缩空气泡沫灭火系统的核心技术之一，影响着系统的灭火强度和保护范围，决定着能否将压缩空气泡沫快速有效的施加到火灾区域和保护对象。现有CAFS产品的开发大多缺少有效的设计方法往往借助经验和试验，致使有些产品参数难以达到工程需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种结构更加合理，参数更加优化的固定式压缩空气泡沫灭火系统及其设计方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的第一个技术方案是：一种固定式压缩空气泡沫灭火系统，其创新点在于：包括泡沫液供给组件、水路供给组件、气体供给组件、灭火组件和控制系统；
[0006]所述泡沫液供给组件包括泡沫液罐和泡沫液泵，所述泡沫液罐的出口与泡沫液泵的进口相连通；
[0007]所述水路供给组件包括水箱、水泵、调节阀和液液混合器，所述水箱与水泵的入口相连通，所述水泵的出口与调节阀一端的阀口相连通，所述调节阀另一端的阀口与液液混合器的第一进口相连通，所述泡沫液泵的出口与液液混合器的第二进口相连通；
[0008]所述气体供给组件包括空压机和气液混合器，所述空压机与气液混合器的第一进口相连通，所述液液混合器的出口与气液混合器的第二进口相连通；
[0009]所述灭火组件包括分区选择阀和多个泡沫炮，所述气液混合器的出口与分区选择阀一端阀口相连通，多个泡沫炮分别与分区选择阀另一端对应的阀口相连通；
[0010]所述调节阀和分区选择阀分别与控制系统对应的连接端电气连接。
[0011]在上述第一个技术方案中，所述泡沫液泵的出口通过泡沫液管与液液混合器的第二进口相连通，且所述泡沫液管的管路上设有第一压力变送器。
[0012]在上述第一个技术方案中，所述水泵的出口通过水管与气液混合器的第一进口相
连通，所述水管的管路上设有第二压力变送器和调节阀。
[0013]在上述第一个技术方案中，所述空压机通过压缩空气管与气液混合器的第一进口相连通，且所述压缩空气管的管路上设有第三压力变送器。
[0014]在上述第一个技术方案中，所述气液混合器的出口通过主通管与分区选择阀一端阀口相连通，且所述主通管的管路上且靠近气液混合器出口处设有第四压力变送器。
[0015]为了达到上述目的，本专利技术的第二个技术方案是：一种固定式压缩空气泡沫灭火系统的设计方法，其特征在于：所述设计方法的具体步骤是：
[0016]步骤一：根据泡沫混合液流量Q0、混合比λ和气液比k，获得水流量Q1，泡沫液流量Q2和压缩空气流量Q3，满足以下关系式；
[0017]Q0＝Q1+Q2[0018]Q1＝(1
‑
λ)Q0[0019]Q2＝λQ0[0020]Q3＝kQ0[0021]步骤二：根据步骤一中水流量Q1、泡沫液流量Q2和压缩空气流量Q3分别获得水路供给组件中水管道管径D1、泡沫液供给组件中泡沫液管道管径D2和气体供给组件中压缩空气管道管径D3；
[0022]步骤三：根据灭火组件中气液混合器的出口压力P4，以及水流量Q1和水管道的管径D1获得水路供给组件中水泵的出口压力P1；
[0023]步骤四：根据水泵的出口压力P1确定水泵扬程H、泡沫液供给组件中泡沫液泵的最大出口压力P
20
和气体供给组件中空压机的最大出口压力P
30
；
[0024]实现固定式压缩空气泡沫灭火系统的泡沫液供给、水路供给以及气路供给的流量、压力和管径等参数设计。
[0025]在上述第二个技术方案中后，依据水流速v1、泡沫液流速v2和泡沫混合液流速v0介于0～3m/s之间，压缩空气的流速v3介于10m/s～15m/s之间，获得水管道的管径D1、泡沫液管道的管径D2和压缩空气管道的管径D3，计算公式如下：
[0026][0027][0028][0029]在上述第二个技术方案中，步骤三：根据灭火组件中气液混合器的出口压力P4为主通管的摩擦流阻、主通管的出口压力与泡沫炮进口之间的静压降和泡沫炮的进口压力之和，计算公式如下：
[0030]P4＝P
f
+P
H
+P
e
[0031][0032]P
H
＝
△
Z
×
ρ
H
×
9.81
×
10
‑6[0033]式中，P4—气液混合器出口压力；P
f
—主通管摩擦流阻；P
H
—气液混合器出口与泡
沫炮进口之间的静压降；P
e
—泡沫炮工作压力；λ
H
—摩擦系数；u
H
—泡沫流速；D3—主通管直径；ρ
H
—泡沫密度；L4—主通管长度；ΔZ—泡沫上升高度。
[0034]在上述第二个技术方案中，步骤三中水泵的出口压力P1的计算公式如下：
[0035]P1＝P4+P
l
+P
h
[0036][0037][0038]式中，P
l
—水管的直管段流阻；P
h
—水管的局部流阻；D1—水管内径；C
h
—海登威廉系数；L1—水管直管段长度；ζ—局部阻力系数；v1—水管内水的平均流速；g—重力加速度。
[0039]在上述第二个技术方案中，步骤四中水泵扬程H、泡沫液泵的最大出口压力P
20
和空压机的最大出口压力P
30
大于等于水泵的出口压力P1。
[0040]本专利技术所具有的积极效果是：采用本专利技术的固定式压缩空气泡沫灭火系统后，由于本专利技术灭火系统包括泡沫液供给组件、水路供给组件、气体供给组件、灭火组件和控制系统；
[0041]所述泡沫液供给组件包括泡沫液罐和泡沫液泵，所述泡沫液罐的出口与泡沫液泵的进口相连通；
[0042]所述水路供给组件包括水箱、水泵、调节阀和液液混合器，所述水箱与水泵的入口相连通，所述水泵的出口与调节阀一端的阀口相连通，所述调节阀另一端的阀口与液液混合器的第一进口相连通，所述泡沫液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定式压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：包括泡沫液供给组件(1)、水路供给组件(2)、气体供给组件(3)、灭火组件(4)和控制系统(5)；所述泡沫液供给组件(1)包括泡沫液罐(11)和泡沫液泵(12)，所述泡沫液罐(11)的出口与泡沫液泵(12)的进口相连通；所述水路供给组件(2)包括水箱(21)、水泵(22)、调节阀(23)和液液混合器(24)，所述水箱(21)与水泵(22)的入口相连通，所述水泵(22)的出口与调节阀(23)一端的阀口相连通，所述调节阀(23)另一端的阀口与液液混合器(24)的第一进口相连通，所述泡沫液泵(12)的出口与液液混合器(24)的第二进口相连通；所述气体供给组件(3)包括空压机(31)和气液混合器(32)，所述空压机(31)与气液混合器(32)的第一进口相连通，所述液液混合器(24)的出口与气液混合器(32)的第二进口相连通；所述灭火组件(4)包括分区选择阀(41)和多个泡沫炮(42)，所述气液混合器(32)的出口与分区选择阀(41)一端阀口相连通，多个泡沫炮(42)分别与分区选择阀(41)另一端对应的阀口相连通；所述调节阀(23)和分区选择阀(41)分别与控制系统(5)对应的连接端电气连接。2.根据权利要求1所述的固定式压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：所述泡沫液泵(12)的出口通过泡沫液管(13)与液液混合器(24)的第二进口相连通，且所述泡沫液管(13)的管路上设有第一压力变送器(14)。3.根据权利要求1所述的固定式压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：所述水泵(22)的出口通过水管(25)与气液混合器(32)的第一进口相连通，所述水管(25)的管路上设有第二压力变送器(26)和调节阀(23)。4.根据权利要求1所述的固定式压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：所述空压机(31)通过压缩空气管(33)与气液混合器(32)的第一进口相连通，且所述压缩空气管(33)的管路上设有第三压力变送器(34)。5.根据权利要求1所述的固定式压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于：所述气液混合器(32)的出口通过主通管(43)与分区选择阀(41)一端阀口相连通，且所述主通管(43)的管路上且靠近气液混合器(32)出口处设有第四压力变送器(44)。6.一种如权利要求1的固定式压缩空气泡沫灭火系统的设计方法，其特征在于：所述设计方法的具体步骤是：步骤一：根据泡沫混合液流量Q0、混合比λ和气液比k，获得水流量Q1，泡沫液流量Q2和压缩空气流量Q3，满足以下关系式；Q0＝Q1+Q2Q1＝(1
‑
λ)Q0Q2＝λQ0Q3＝kQ0步骤二：根据步骤一中水流量Q1、泡沫液流量Q2和压缩空气流量Q3分别获得水路供给组件中水管道管径D1、泡沫液供给组件中泡沫液管道管径D2和气体供给组件中压缩空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金革，王管建，谈云恺，石祥建，郑登升，吴金涛，韩焦，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：