[发明专利]模拟换流站压缩空气泡沫系统管网输送实验平台及方法

说明书

本发明公开一种模拟换流站压缩空气泡沫系统管网输送实验平台及方法，包括压缩空气泡沫产生装置、输送管网、释放装置、泡沫性能测试装置和数据采集处理装置，输送管网包括至少两种不同管径的输送管道，不同管径的输送管道之间经过阀门连接，每种管径的所述输送管道均包含水平管段、垂直管段和弯管，水平管段和/或垂直管段之间经弯管连接，且部分水平管段和/或部分垂直管段的管身上设置有阀门；各输送管道按照往返并排布置方式串联，不同管径的输送管道以相同的方式排布方式并通过管道架实现输送管道之间的上下层叠放置。可实现多种不同输送距离、不同直径管道组合方式条件下压缩空气泡沫流动特性研究以及系统喷出压缩空气泡沫性能研究。

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，具体涉及一种模拟换流站压缩空气泡沫系统管网输送实验平台及方法。

背景技术

特高压换流站的电力设备复杂，储油量大，运行温度高，极易发生火灾爆炸事故，且扑灭难度高。特高压换流站一旦发生火灾，将影响整个供电系统的正常运行，甚至造成巨大的人员和经济损失，因此对换特高压换流站内的灭火系统有较高的要求。固定式压缩空气泡沫灭火系统具有灭火和降温效能高、覆盖效果好、节省耗水量、抗爆炸冲击能力和耐高温能力强等优点，对特高压换流站大型变压器热油火灾扑救具有良好的适应性，压缩空气泡沫灭火技术是一种能够显著提升特高压换流站消防能力的先进高效灭火技术。

作为在特高压换流站使用的消防新技术，压缩空气泡沫灭火系统涉及三元两相自动混合技术，是目前最为复杂的灭火系统之一。系统的泡沫产生端和泡沫释放端一般具有较远的距离，这是压缩空气泡沫系统在特高压换流站中应用的优势之一，可以避免泡沫产生端受到火灾威胁，然而，这又避免不了压缩空气泡沫灭火剂需要通过管道长距离输送的问题。长距离输送一方面使得泡沫灭火剂从泡沫产生端运动到泡沫释放端需要一定的时间，这个时间存在对快速灭火可能极为不利，同时因为管道阻力等存在，可能反过来对泡沫管道输运提出更高的要求。随着白鹤滩-江苏特高压直流工程输运管道突破600m、武汉交直流特高压合建共用消防管道超过650m等现实需求的提出，需要对特高压换流站超长距离管网压缩空气泡沫输送特性及性能保障进行研究。

目前尚无统一的压缩空气泡沫管网输送实验平台，对特高压换流站压缩空气泡沫长距离输运研究仍停留在实验室小尺度试验和数值模拟阶段，无法指导特高压换流站超长距离输送管网优化配置。不同的特高压换流站其应用场景不同，压缩空气泡沫灭火系统的管网长度和排布方式也各不相同，因此需要搭建可以模拟不同长度、不同场景下的全尺寸压缩空气泡沫系统管网输送实验平台，用于研究压缩空气泡沫在不同管网下的输送动态特性及性能保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实现压缩空气泡沫在不同长度管网下的输送特性模拟研究。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提出了一种模拟换流站压缩空气泡沫系统管网输送实验平台，所述实验平台包括：压缩空气泡沫产生装置、输送管网、释放装置、泡沫性能测试装置和数据采集处理装置；

所述压缩空气泡沫产生装置的末端与所述输送管网的进口连接，所述输送管网的末端与所述释放装置连接，所述泡沫性能测试装置用于对所述释放装置的泡沫喷出性能进行测试，所述数据采集处理装置用于计算得到实验过程的性能参数；

所述输送管网包括至少两种不同管径的输送管道，不同管径的输送管道之间经过阀门连接，每种管径的所述输送管道均包含水平管段、垂直管段和弯管，所述水平管段和/或所述垂直管段之间经所述弯管连接，且部分所述水平管段和/或部分所述垂直管段的管身上设置有阀门；

各所述输送管道按照往返并排布置方式串联，不同管径的所述输送管道以相同的方式排布方式并通过管道架实现输送管道之间的上下层叠放置。