[发明专利]超声波气溶胶灭火装置

说明书

本发明涉及消防设备。尤其涉及气溶胶灭火装置。

众所周知，在消防工程设备中，水喷淋设备和干粉灭火装置的应用都十分广泛。干粉设备中既有手动和自动灭火器具，也有适用于大型工业或民用建筑的管路干粉灭火系统。但从干粉灭火的机理上讲，由于常用干粉灭火剂的粒度在40-50μm之间，使这种粒子的弥散性差，比表面积也相对较低，灭火能力也就很有限，进而限制了干粉灭火剂的使用范围。

实际上，干粉灭火剂的粉体粒度直接影响其灭火效能，它们之间刚好是一种反比例的关系。因此，制备在着火空间能够均匀分散，漂浮其间的超细粉体是提高干粉灭火效能的一种很有效的方法，是干粉灭火剂的一个发展方向。

如何获得这种超细粉体，国内外都有人在进行研究，高温技术气溶胶灭火剂和非高温技术气溶胶灭火剂的出现便是一个很好的例证。据报道，英国已研制出粒度在5μm以下的碳酸氢钾为基料的超细粉体灭火剂，并做了金淹没灭火试验，其灭火效能是普通干粉灭火剂的6-10倍。实验结果表明，当干粉灭火剂的粉体粒度达到一定其灭火效能可以大大提高。

制备超细粉体的方法多种多样，有机械粉碎的方法，化学方法以及物理化学方法等。效果较好的方法是非高温技术气溶胶采用的喷雾干燥法，这种方法使小批量生产颗粒尺寸在0.2-0.3μm的碳酸氢钾灭火气溶胶成为可能。其工艺流程是：将灭火剂的溶液放到溶液槽内。用液泵把溶液从溶液槽送到喷雾干燥室。由喷雾干燥室内的雾化器把溶液雾化；另一方面，鼓风机从大气中吸入空气，并把空气送进空气加热器。空气受热后，经空气分布器进入喷雾干燥室；均匀分布的热气流与灭火剂的雾滴相遇，混合。雾滴中的溶剂吸收热空气的热，化为蒸气。这时，淅出的灭火剂的微粒也随同蒸气一起，进入旋风分离器和布袋过滤器。灭火剂的微粒在分离器和过滤器中沉积下来，而废气则又被排到大气中去。

喷雾干燥设备的示意图详见附图1。

在附图1中，[1]干粉溶液槽，[2]液泵，[3]雾化器，[4]鼓风机，[5]空气加热器，[6]空气分布器，[7]喷雾干燥室，[8]旋风分离器，[9]布袋过滤器，[10]废气，[11]气溶胶收集器。

但是，非高温技术气溶胶的制备方法的缺点也是显而易见的，工艺流程复杂，设备投资庞大，而且从构成灭火系统的条件看，储存和输粉等问题尚未获得解决。

本发明的目的就是利用超声速气流粉碎原理设计的一种由容器筒体，进气口，干粉仓，超声速气流粉碎室，出粉管，气溶胶喷咀及报警驱动部分构成的独立的气溶胶灭火装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

首先，设计一个具有园形截面的环状容器，在其中间部分开孔并装有联接套管及气溶胶出口管，通过上下两端的联接法兰，分别将其固定在环状容器上，并且通过联接螺母使联接套管与其上部的压缩气瓶或气源管道实现密封联接；同时通过联接螺纹使联接套管的下部与超声波气溶胶发生器实现密封联接；而在联接套管的内孔中则装有一个穿刺钢针，其下端通过拉力钢丝与气溶胶喷咀管端的易熔合金板相联接；其上端则由一个压缩弹簧支撑在联接套管中；在上部联接法兰的一侧还装有一个报警装置。

其次，为了实现利用超声速气流粉碎粉体的目的，前述超声波气溶胶发生器须由气溶胶出口管，及其下端的气溶胶喷咀以及状如盒式的粉碎室等组成，在粉碎室上还周向均布6个扩压管，其轴线与粉碎室半径成30°夹角，其喉径为3mm，喷咀直径为5mm，扩压角为40.5°。

本发明技术方案的实现还包括以下各项操作步骤：首先，以上述环状容器为干粉仓，填充碳酸氢钾，氯化钾，碳酸氢钠中的任何一种粉体作灭火剂；待火情发生后，易溶合金板首先溶断，于是穿刺钢针在压缩弹簧的作用下刺破压缩气瓶的密封膜片，压缩气体便即刻进入料仓；或者当火险发生后，报警信号驱动气源管道阀门打开时，不小于0.6MPa的压缩气体将通过联接套管中间的气孔进入干粉仓，并且在干粉仓内形成两相流，使粉体活化，进入扩压管并获得加速度；随后，两相流由扩压管喷入粉碎室内并形成强力高速旋流，使悬浮在旋流中的粉体被卷吸，混合，磨擦和碰撞而粉碎并形成超细粉体，在出粉管处汇集，随之由气溶胶喷咀喷出，便形成本发明所称的超声波气溶胶灭火剂。

其次，本发明技术方案的实现还必须有适用的压缩气源，可以使用压缩氮气瓶，二氧化碳压缩气瓶或气源管路提供的压缩空气。