【技术实现步骤摘要】
本申请属于泡沫生成方法，具体地，涉及一种凝胶泡沫生成方法。此外，还涉及一种凝胶泡沫生成装置、火灾救援装置及凝胶泡沫生成装置在火灾救援中的应用。
技术介绍
1、随着我国城镇化水平提高，高楼层、大火场等应急救援场景逐渐增多，火灾现场救援状况也日趋复杂化、紧急化，因而，对快速灭火、隔热和阻燃等多种作用于一体的灭火剂及应急救援装置的需求更加迫切。
2、泡沫灭火剂是目前我国主要的消防灭火材料，常规水基泡沫灭火剂，是一种液体类泡沫，虽然可以快速部署进行灭火，但其抗烧性能差(1000℃，4min内)，泡沫保持时间短(通常20min内)，难以起到长期隔离火灾的效果。因此，凝胶泡沫灭火技术作为一种新型的防灭火技术，得到广泛应用，例如，无机盐类凝胶体系的灭火剂，是一种固体类泡沫，不仅具有普通泡沫良好的流动性与覆盖密封性，还具有抗烧性能异常好(1000℃，20min以上)、泡沫保持时间长(24h以上)等突出优点。
3、目前，在煤炭灭火领域，凝胶泡沫灭火技术作为一种新型、高效矿井防灭火技术被广泛应用，但是，存在凝胶泡沫灭火剂不能发泡，不能有效应对火灾救援的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种凝胶泡沫生成方法，实现发泡液具有较高的发泡倍数，形成有效的凝胶泡沫，有效应对火灾救援。本申请的目的之二是提供一种凝胶泡沫生成装置。本申请的目的之三是提供一种火灾救援装置。本申请的目的之四是提供一种凝胶泡沫生成装置在火灾救援中的应用。
2、为了实现上述目的，本申请第一方面提
3、s1、向发泡液通入压缩气体，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体；
4、s2、将所述气液混合流体通入一次膨胀腔发泡，获取泡沫流体；
5、s3、将所述泡沫流体通入凝胶混合反应装置进行凝胶，获取凝胶泡沫。
6、在一些实施方式中，在步骤s1中，向第二混合器内通入所述发泡液，环绕所述发泡液，向所述发泡液通入所述压缩气体，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
7、在一些实施方式中，在步骤s1中，通过第一混合器的环形的压缩气体通道向所述第二混合器通入所述压缩气体，形成环形气流，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
8、在一些实施方式中，在步骤s1中，通过所述第一混合器的发泡液通道向所述第二混合器内通入所述发泡液，将所述压缩气体通道环绕所述发泡液通道布置，将所述发泡液通道出口位置距所述第二混合器的紊流腔起始位置的间距s设计为所述发泡液通道出口位置直径d1的0.5～1.5倍。
9、在一些实施方式中，将所述压缩气体通道的收缩锥角设计为60～90°。
10、在一些实施方式中，将所述一次膨胀腔的直径设计为所述第二混合器的紊流腔的直径的2～5倍，使所述一次膨胀腔内的压力得到回升且保持稳定。
11、在一些实施方式中，在步骤s1中，将所述气液混合流体通入所述一次膨胀腔，使所述气液混合流体与所述一次膨胀腔内的发泡组件发泡形成泡沫流体。
12、在一些实施方式中，在步骤s2中，在所述一次膨胀腔的底部与顶部交替布置挡板，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体与所述挡板撞击形成所述泡沫流体。
13、在一些实施方式中，在步骤s2中，在所述一次膨胀腔内布置若干螺旋叶片，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体发生紊流扰动而形成所述泡沫流体。
14、在一些实施方式中，在步骤s3中，将所述泡沫流体通入所述凝胶混合反应装置的收缩腔内，并向所述收缩腔内注入促凝剂，以对所述泡沫流体进行凝胶。
15、在一些实施方式中，在步骤s3中，沿着垂直于所述收缩腔内的泡沫流体流动方向，且环绕所述收缩腔多方位向所述收缩腔内注入促凝剂，以对所述泡沫流体进行凝胶。
16、在一些实施方式中，在将所述泡沫流体凝胶以后，将经过凝胶的所述泡沫流体通入二次膨胀腔进行均化。
17、在一些实施方式中，在所述二次膨胀腔布置均化组件，以对经过凝胶的所述泡沫流体进行均化。
18、在一些实施方式中，所述均化组件包括旋转轴和若干螺旋叶片，各个所述螺旋叶片依次布置在所述旋转轴上，以形成螺旋叶片组。
19、在一些实施方式中，所述螺旋叶片组的长度为4～8倍的螺距。
20、在一些实施方式中，所述收缩腔包括依次连接的收缩锥形腔和收缩直管腔，所述收缩锥形腔与所述一次膨胀腔连通，所述收缩锥形腔或收缩直管腔连接有用于注入促凝剂的的促凝剂注入孔。
21、在一些实施方式中，在步骤s3中，将所述收缩腔的收缩直管腔的直径设计为小于所述一次膨胀腔的直径，对所述促凝剂进行负压吸附。
22、在一些实施方式中，在将经过凝胶的所述泡沫流体通入所述二次膨胀腔进行均化以后，在所述二次膨胀腔内的压力作用下，将所述泡沫流体从喷嘴喷出。
23、在一些实施方式中，在步骤s1中，控制所述压缩气体的气体流速ug大于所述发泡液的流体流速ul。
24、在一些实施方式中，所述气体流速ug与所述流体流速ul之差值大于20m/s。
25、在一些实施方式中，所述气体流速ug和流体流速ul采用如下式子确定：
26、
27、其中ρg为气体密度，μg为气体动力粘度，dg为气流特征直径，临界雷诺数rego取2500，reg为设计气流雷诺数；
28、
29、其中ρl为泡沫流体密度，σ为气体与泡沫流体界面表面张力系数，dl为泡沫流体特征直径，临界韦伯数weo取105，we为设计流动韦伯数。
30、本申请第二方面提供了一种凝胶泡沫生成装置，用于实现上述的凝胶泡沫生成方法。
31、本申请第三方面提供了一种火灾救援装置，设置有上述的凝胶泡沫生成装置。
32、本申请第四方面提供了一种凝胶泡沫生成装置在火灾救援中的应用，采用上述的凝胶泡沫生成方法，用于火灾现场的灭火作业。
33、通过上述技术方案，向发泡液内通入压缩气体，形成气液混合流体，再将气液混合流体通入一次膨胀腔，使气液混合流体发泡，然后通入凝胶混合反应装置进行凝胶。采用先发泡后凝胶的方式，解决现有凝胶灭火剂存在的不能发泡，以至于不能形成有效的凝胶泡沫的技术问题。
34、本申请实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种凝胶泡沫生成方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S1中，向第二混合器(2)内通入所述发泡液，环绕所述发泡液，向所述发泡液通入所述压缩气体，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
3.根据权利要求2所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S1中，通过第一混合器(1)的环形的压缩气体通道(12)向所述第二混合器(2)通入所述压缩气体，形成环形气流，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
4.根据权利要求3所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S1中，通过所述第一混合器(1)的发泡液通道(11)向所述第二混合器(2)内通入所述发泡液，将所述压缩气体通道(12)环绕所述发泡液通道(11)布置，将所述发泡液通道(11)出口位置距所述第二混合器(2)的紊流腔(21)的紊流直管腔的起始位置的间距s设计为所述发泡液通道(11)出口位置直径d1的0.5～1.5倍。
5.根据权利要求4所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，将所述压缩气体通道(12
6.根据权利要求2所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，将所述一次膨胀腔(31)的直径设计为所述第二混合器(2)的紊流腔(21)的直径的2～5倍，使所述一次膨胀腔(31)内的压力得到回升且保持稳定。
7.根据权利要求1所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S1中，将所述气液混合流体通入所述一次膨胀腔(31)，使所述气液混合流体与所述一次膨胀腔(31)内的发泡组件发泡形成泡沫流体。
8.根据权利要求7所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S2中，在所述一次膨胀腔(31)的底部与顶部交替布置挡板(32)，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体与所述挡板(32)撞击形成所述泡沫流体。
9.根据权利要求7所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S2中，在所述一次膨胀腔(31)内布置若干螺旋叶片，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体发生紊流扰动而形成所述泡沫流体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述泡沫流体通入所述凝胶混合反应装置的收缩腔(41)内，并向所述收缩腔(41)内注入促凝剂，以对所述泡沫流体进行凝胶。
11.根据权利要求10所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S3中，沿着垂直于所述收缩腔(41)内的泡沫流体流动方向，且环绕所述收缩腔(41)多方位向所述收缩腔(41)内注入促凝剂，以对所述泡沫流体进行凝胶。
12.根据权利要求10所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在将所述泡沫流体凝胶以后，将经过凝胶的所述泡沫流体通入二次膨胀腔(51)进行均化。
13.根据权利要求12所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在所述二次膨胀腔(51)布置均化组件，以对经过凝胶的所述泡沫流体进行均化。
14.根据权利要求13所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，所述均化组件包括旋转轴(71)和若干螺旋叶片(72)，各个所述螺旋叶片(72)依次布置在所述旋转轴(71)上，以形成螺旋叶片组。
15.根据权利要求14所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，所述螺旋叶片组的长度为4～8倍的螺距。
16.根据权利要求10所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，所述收缩腔(41)包括依次连接的收缩锥形腔和收缩直管腔，所述收缩锥形腔与所述一次膨胀腔(31)连通，所述收缩锥形腔或收缩直管腔连接有用于注入促凝剂的的促凝剂注入孔(42)。
17.根据权利要求16所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述收缩腔(41)的收缩直管腔的直径设计为小于所述一次膨胀腔(31)的直径，对所述促凝剂进行负压吸附。
18.根据权利要求12所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在将经过凝胶的所述泡沫流体通入所述二次膨胀腔(51)进行均化以后，在所述二次膨胀腔(51)内的压力作用下，将所述泡沫流体从喷嘴(6)喷出。
19.根据权利要求1至9中任一项所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤S1中，控制所述压缩气体的气体流速Ug大于所述发泡液的流体流速Ul。
20.根据权利要求19所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，所述气体流速Ug与所述流体流速Ul之差值大于20m/s。
21.根据权利要求19所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，所述气体流速Ug和流体流速Ul采用如下式子确定：
22.一种凝胶泡沫生成装置，其特征...
【技术特征摘要】
1.一种凝胶泡沫生成方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s1中，向第二混合器(2)内通入所述发泡液，环绕所述发泡液，向所述发泡液通入所述压缩气体，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
3.根据权利要求2所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s1中，通过第一混合器(1)的环形的压缩气体通道(12)向所述第二混合器(2)通入所述压缩气体，形成环形气流，使所述发泡液发生紊流扰动并与所述压缩气体混合，获取气液混合流体。
4.根据权利要求3所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s1中，通过所述第一混合器(1)的发泡液通道(11)向所述第二混合器(2)内通入所述发泡液，将所述压缩气体通道(12)环绕所述发泡液通道(11)布置，将所述发泡液通道(11)出口位置距所述第二混合器(2)的紊流腔(21)的紊流直管腔的起始位置的间距s设计为所述发泡液通道(11)出口位置直径d1的0.5～1.5倍。
5.根据权利要求4所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，将所述压缩气体通道(12)的收缩锥角设计为60～90°。
6.根据权利要求2所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，将所述一次膨胀腔(31)的直径设计为所述第二混合器(2)的紊流腔(21)的直径的2～5倍，使所述一次膨胀腔(31)内的压力得到回升且保持稳定。
7.根据权利要求1所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s1中，将所述气液混合流体通入所述一次膨胀腔(31)，使所述气液混合流体与所述一次膨胀腔(31)内的发泡组件发泡形成泡沫流体。
8.根据权利要求7所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s2中，在所述一次膨胀腔(31)的底部与顶部交替布置挡板(32)，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体与所述挡板(32)撞击形成所述泡沫流体。
9.根据权利要求7所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s2中，在所述一次膨胀腔(31)内布置若干螺旋叶片，作为所述发泡组件，使所述气液混合流体发生紊流扰动而形成所述泡沫流体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s3中，将所述泡沫流体通入所述凝胶混合反应装置的收缩腔(41)内，并向所述收缩腔(41)内注入促凝剂，以对所述泡沫流体进行凝胶。
11.根据权利要求10所述的凝胶泡沫生成方法，其特征在于，在步骤s3中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘延斌，郭伦文，付玲，文杰，蒋凯歌，李睿，于晓颖，范卿，赵键，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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