钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统的制作方法

本实用新型涉及一种火灾自动灭火系统，特别是针对钢铁行业的双流体气泡细水雾灭火系统，属于自动灭火设备技术领域。

背景技术：

在钢铁行业，自动灭火系统一般采用细水雾自动灭火系统或管网式洁净气体（ig100、ig541）灭火系统，（ig100、ig541）灭火系统依靠单纯物理灭火方式，没有冷却机制，有致人体窒息的危险。细水雾的灭火机理主要是表面冷却、隔氧窒息、辐射热阻隔、浸湿、乳化等作用，在灭火过程中，往往会有几种作用同时发生，从而有效的快速控火、灭火。细水雾灭火系统以其对环境友好、灭火迅速、耗水量低、电绝缘性好、烟雾消除作用好、对防护对象破坏性小等特点，得到较为广泛的使用。目前应用的细水雾灭火系统一般为泵组式或瓶组式，即采用独立动力源、独立管网、独立水源及独立气源等进行灭火系统组网，成雾方式为单水流离心式、撞击式成雾方式，对工业场所适应性较差，存在投资大，灭火系统的设计、施工、运行维护要求高、维护费用高，特别是管网介质压力高，系统使用的设备多，且控制系统复杂、故障率高等问题，限制了传统细水雾灭火系统使用范围的推广。尤其是对于钢铁行业，针对老旧地下电缆沟、电缆夹层、地下液压站等火灾高危场所的消防改造，要求根据国家相关规范、标准设置自动灭火系统，但目前在钢铁行业内采用的传统细水雾自动灭火系统和洁净气体ig100、ig541灭火系统，均为独立动力源、独立管网，其管网压力大，并且水源气源也需要单独设置，造成项目重复投资，其建设周期长、投资大，而且占地面积大，不利于在钢铁行业及需要采用自动灭火设施的工业场所的推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统，为具有管网氮气等稳定气源，以及具有管道自来水等可用于灭火系统的水源的生产行业，特别是钢铁生产行业，提供一种新型的细水雾灭火系统，可以利用现有的低压水流及气体管网，其投资小，维护费用低。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案为：钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统，包括气泡雾化细水雾喷射装置、液相流体模块及气相流体模块，所述气泡雾化细水雾喷射装置包括进水管、进气管以及开式气泡雾化细水雾喷头，进水管及进气管分别与开式气泡雾化细水雾喷头的进水口及进气口连接；所述液相流体模块包括水源、低压给水泵以及低压给水泵控制装置，所述水源为自来水管道或储水箱，水源及低压给水泵依次通过输水管道连接，低压给水泵通过输水管道与气泡雾化细水雾喷射装置的进水管连接；所述低压给水泵控制装置控制低压给水泵的运行；所述气相流体模块包括钢铁厂厂区内部氮气管网或压缩空气管网、气体控制阀及气泡雾化细水雾喷射装置，氮气管网或压缩空气管网包括储气设施及气体管道，气体管道通过气体控制阀与气泡雾化细水雾喷射装置连接；进一步的，所述气体控制阀为气体电控阀，气泡雾化细水雾喷射装置的进水管上设置有液体电控阀，所述钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统包括火灾报警控制装置，所述火灾报警控制装置包括火灾探头、气体电控阀、液体电控阀、报警执行控制器，所述报警执行控制装置分别与火灾探头、气体电控阀、低压给水泵控制装置以及液体电控阀电性连接；进一步的，所述气泡雾化细水雾喷射装置包括多个开式气泡雾化细水雾喷头，所述开式气泡雾化细水雾喷头包括壳体，壳体内设置有混合室，混合室内设置有气体分布器，所述气体分布器中空设置，气体分布器的内部空腔与进气管连接，气体分布器侧壁上设置有多个布气孔，混合室上还设置有与进水管连接的进水口，所述混合室与进水口相对的侧壁上设置有多个细水雾喷出孔；进一步的，所述气体控制阀与气泡雾化细水雾喷射装置之间设置有气体压力调节阀；所述低压给水泵与气泡雾化细水雾喷射装置之间的输水管道上依次设置有过滤器、单向阀、液体电控阀以及水压力调节阀；进一步的，所述开式气泡雾化细水雾喷头上设置的进气管直径在4-12mm之间，所述气体分布器上的布气孔直径在0.8-2.0mm之间，所述细水雾喷出孔的直径在0.5-1.5mm之间。

本实用新型的积极有益技术效果在于：本实用新型通过利用钢铁行业现有氮气管路、水源及管道组成钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统，其中管网氮气作为不间断供气的不助燃气体和动力源，其灭火效果远高于传统的泵组式、瓶组式细水雾灭火系统以及管网式洁净气体（ig100、ig541）灭火系统，并且本实用新型充分利用了现有资源，降低了投资成本，不受场地限制，可利用现有的同一气源及水源进行多组并网建设，是钢铁行业较为理想的细水雾灭火系统。并且本实用新型采用了双流体气泡雾化成雾方法，相比目前的泵组式、瓶组式方式细水雾成雾原理，具有雾化质量高、耗气量小、能耗低、工作压力低、占地面积小、保养维护简单等突出优点，特别是本实用新型采用双流体雾化的方法，相较于目前的自动灭火系统采用单水流雾化方式，其管网压力低，能利用现有管道网络，投资小，灭火效果好；本实用新型提供的双流体气泡细水雾灭火系统同时也克服了管网式洁净气体（ig100、ig541）灭火系统不冷却、灭火浓度高、依靠单纯物理灭火方法、有窒息危险等缺点。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的原理示意图。

图2为本实用新型一个实施例开式气泡雾化细水雾喷头的结构示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，以下提供本实用新型的实施实例，这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，附图中标记为：1.报警执行控制器；2.开式气泡雾化细水雾喷头；3.火灾探头；4.自来水储水箱；5.自来水阀；6.出水阀；7.前过滤器；8.手动阀；9.后过滤器；10.单向阀；11.水压力调节阀；12.液体电控阀；13.气体压力调节阀；14.气体电控阀；15.低压给水泵控制装置；16.低压低压给水泵；17.壳体；18.混合室；19.进水口；20.进气管；21.气体分布器；22.细水雾喷出孔；23.气相压力开关；24.液相压力开关；25.水源切换阀；26.自来水过滤器；27.分区气阀；28.分区水阀。

如图所示：钢铁行业双流体气泡细水雾灭火系统，包括气泡雾化细水雾喷射装置、液相流体模块及气相流体模块，气泡雾化细水雾喷射装置包括多个开式气泡雾化细水雾喷头2，开式气泡雾化细水雾喷头包括壳体17，壳体内设置有混合室18，混合室内设置有气体分布器21，气体分布器中空设置，气体分布器的内部空腔与进气管20连接，气体分布器侧壁上设置有多个布气孔，混合室上还设置有与进水管连接的进水口19，本实施例设置了左右对称两个进水口，混合室与进水口相对的侧壁上设置有多个细水雾喷出孔22。本实用新型采用了气泡雾化的方式对水流进行雾化，相较于目前喷头常用的撞击式或离心式破碎方法，气泡雾化可以得到粒径更加细小的雾滴，可以有效提高灭火效率。气泡雾化的原理为：进入喷头的气体压力略高于液体压力，气体质量流量比（glr）随水流率的增加而减少，相同水流率下，气体注入压力越大，气体流量越大，气体质量流量比越大。雾化气体通过气体分布器侧壁上的小孔进入混合腔内与水混合，形成气体、液体两相流，气液两相流通过位于底部的细水雾喷出孔喷出，离开喷出孔时，气泡膨胀破裂，撕裂击碎液体膜，离开喷口后气泡爆裂，进一步击碎水滴，形成双流体细水雾，雾的粒径和速度，随水流率的变化而变化。在灭火实践中，针对a、b型火灾均有最佳的灭火雾粒径，本实用新型中，通过气体压力调节阀13及水压力调节阀11调节水流及气体的流量，当气体注入压力的减小或水流率的增加，雾化气体流量减少，液体的雾化获得的能量减少，液体的雾化液滴平均粒径增加，轴向平均速度减小，通过对气体压力调节阀及水压力调节阀进行调节，可以针对a、b类火灾调节出合适的水雾粒径，得到最佳雾化的粒径，利于火灾的迅速扑灭。

如图1所示：液相流体模块包括水源、低压给水泵以及低压给水泵控制装置，本实用新型中，水源可以为自来水管道或储水箱，自来水通过自来水阀5进入自来水储水箱4，储水箱内部水通过出水阀6及前置过滤器7经低压低压给水泵16依次经过输水管道上的手动阀8、后置过滤器9、单向阀10、液体电控阀12以及水压力调节阀11泵送至开式气泡雾化细水雾喷头；当低压给水泵有故障或水箱缺水时，可以打开水源切换阀25直接由自来水管网向输水管道供水，水源切换阀后设置自来水过滤器26以保证水源质量。

气相流体模块包括钢铁厂厂区内部氮气管网，管网氮气依次经过气体电控阀14及气体压力调节阀13送至开式气泡雾化细水雾喷头。

本实施例中，液体电控阀以及气体电控阀由报警执行控制器控制，报警执行控制器与火灾探头电性连接，当火灾探头检查到火灾烟雾、火焰和异常温度时，报警执行控制器开启液体及气体电控阀，并且开启低压给水泵控制控制器控制低压给水泵执行灭火工作，气相压力开关23及液相压力开关24可检测管道内水压及气压，如检测的数值不在正常范围内，则报警控制器发出相应的报警信号，灭火系统改为人工开启，防止因自动系统故障导致系统未及时自动开启贻误灭火工作。本实用新型中，火灾探头、报警执行控制器、液体电控阀、低压给水泵控制装置以及气体电控阀均为现有技术中的成熟技术，在此不再加以详细描述。

需要指出的是，本实施例为单个防护区域的实施例，为一个自动灭火实施单元，在实际应用中，采用设置分区气阀27及分区水阀28将水及气体通往其它防护区，使用同一管网及水源，可设置为单元独立系统或组合分配系统，保护单个或多个防护区。

在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。