CN101095974A - 一种交替式泡沫储存与比例混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于泡沫灭火***的交替式泡沫储存与比例混合装置，包括至少一个常压的泡沫储存容器，至少两个压力式泡沫罐，至少一个比例混合器，和控制单元等。本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置用至少一个泡沫储存容器先后给至少两个压力式泡沫罐交替注入泡沫，至少两个压力式泡沫罐内的泡沫液交替不断地通过至少一个比例混合器对泡沫灭火***输出泡沫混合液。本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置不仅泡沫液混合比较精确，而且装置结构简单，橡胶隔膜不易破，本发明中的关键设备压力式泡沫罐还可实现标准化生产，制作周期短，大大地降低了成本。

Description

一种交替式泡沫储存与比例混合装置
技术领域
本发明涉及一种用于泡沫灭火***的泡沫储存与比例混合装置，和更具体，涉及一种交替式的泡沫储存与比例混合装置，利用至少一个常压泡沫储存容器先后给至少两个压力式泡沫罐交替注入泡沫液，将至少两个压力式泡沫罐的泡沫液交替不断地通过至少一个比例混合器对泡沫灭火***输出泡沫混合液。此装置可标准化生产，不仅泡沫液混合比较精确；而且装置结构简单、橡胶隔膜不易破、制作周期短。
背景技术
目前市场上应用比较广泛的泡沫储存与比例混合装置有两种：柔性橡胶隔膜制造的压力式泡沫储存与比例混合装置和平衡压力调节式泡沫储存与比例混合装置，分别见图1和图2所示。
图1示出现有技术中的压力式泡沫储存与比例混合装置，它包括一个储存泡沫液的压力式泡沫罐1，比例混合器2，供水管8，进水阀3，排水阀7，出液阀4。工作时，水通过供水管8进入分为两部分，一部分水经过打开的进水阀3进入压力容器1，将容器1内的预先储存的泡沫液挤压出来，经过出液阀4，由管路5进入比例混合器2，另一部分水通过供水管8直接进入比例混合器2，两股液体在比例混合器2中混合形成设定好混合比的泡沫混合液输送出去。本装置的优点：使用压力式比例混合装置，其混合比比较精确；结构比较简单。其缺点：泡沫储罐采用压力式泡沫罐，属于压力容器，其设计制作周期通常较长，而且泡沫罐一般采用橡胶隔膜制造，橡胶隔膜在压力下输泡沫液时容易被压破，罐体越大可能性越大。
图2示出现有技术中的平衡压力调节式泡沫储存与比例混合装置，它包括储存泡沫液的常压罐15，比例混合器12，泡沫液泵14，水泵16，和电控装置17。首先要测量各种流量参数，如泡沫液泵14的泡沫液流量和水泵16的流量等参数，然后根据各种流量参数来控制平衡压力比例混合器12输出泡沫混合液。因此具有混合精度较高的优点，而且泡沫液贮罐14为常压罐，缩短了设计周期。但其缺点是参数测量与控制的精确度不易掌握，即难度比较大，需要采用精密的设备，造成成本很高。
以上两种泡沫储存与比例混合装置各有优缺点，为了克服柔性橡胶隔膜压力式泡沫储存与比例混合装置的泡沫储存罐设计制作周期长，橡胶隔膜容易压破等缺点，以及平衡压力调节式泡沫储存与比例混合装置的泡沫液贮罐虽为常压罐，但测量与控制的精确度不易掌握，成本很高的缺点，本发明提供了一种交替式的泡沫罐与比例混合装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于泡沫灭火***的交替式泡沫储存与比例混合装置，具有结构比较简单，混合精度高等优点，能克服现有技术中存在的缺点，如设计制作周期长，橡胶隔膜容易被压破，参数测量与控制的精确度不易掌握等。
本发明的一种用于泡沫灭火***的交替式泡沫储存与比例混合装置，包括至少一个常压的泡沫储存容器，至少两个压力式泡沫罐，至少一个比例混合器，和控制单元等，利用至少一个常压泡沫储存容器给至少两个压力式泡沫罐交替注入泡沫液，所述至少两个压力式泡沫罐交替地向所述至少一个比例混合器输出泡沫液，所述至少一个比例混合器输出泡沫混合液。由此，将两个压力式泡沫罐的泡沫液交替不断地通过至少一个比例混合器对泡沫灭火***输出泡沫混合液。
在本发明所述的交替式泡沫储存与比例混合装置中，在一个压力式泡沫罐向所述比例混合器输出泡沫液的同时，所述至少一个常压泡沫储存容器向另一个压力式泡沫罐进行补液。
本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置，进一步包括至少两个比例混合器，其中，所述压力式泡沫罐与所述比例混合器一对一地配置，所述压力式泡沫罐的每个交替地向各自对应的比例混合器输出泡沫液，所述的各比例混合器交替地输出泡沫混合液。
本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置，进一步包括至少两个泡沫储存容器，向所述压力式泡沫罐注入泡沫液。所述压力式泡沫罐与所述泡沫储存容器可一对一地设置，由所述泡沫储存容器交替地向其所对应的所述压力式泡沫罐注入泡沫液。
本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置与已有技术相比具有如下优点：
1、由于本发明的泡沫储存容器采用了常压容器，压力式泡沫罐至少有两个，大大降低了橡胶隔膜容易压破几率，并且压力式泡沫罐可采用标准化设计，进而可进行标准化生产，因此，本发明的设计制作周期短，制造安装调试可靠方便。
2、由于本发明采用了常压泡沫储存容器储存泡沫液，压力式泡沫罐输出泡沫液，因此兼具前述两种现有技术的优点，如结构比较简单，泡沫液混合比较精确等，克服了现有技术中测量与控制的精确度不易掌握等缺点，使本发明具有很好经济性。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1、传统柔性橡胶隔膜压力式泡沫储存与比例混合装置的示意图；
图2、传统平衡压力调节式泡沫储存与比例混合装置的示意图；
图3、本发明的一个实施例的泡沫储存与比例混合装置示意图；
图4、本发明的另一个实施例的泡沫储存与比例混合装置示意图；
图5、本发明的另一个实施例的泡沫储存与比例混合装置示意图；和
图6、本发明的活塞式泡沫罐的结构示意图。
具体实施方式
图3示意性示出本发明的泡沫储存与比例混合装置的一个实施例。在图3所的实施例中，泡沫储存与比例混合装置包括：泡沫储存容器12，压力式泡沫罐1、1a，比例混合器2，进水阀3、3a，排水阀7、7a，出液阀4、4a，供水管8，加液阀10、10a，放气阀11、11a，控制单元(未示出)。如图3所示，泡沫储存容器12与压力式泡沫罐1、1a相连，用于向压力式泡沫罐1、1a注入泡沫液。压力式泡沫罐1、1a通过管路5与比例混合器2相连，用于向比例混合器输出泡沫液。供水管8与压力式泡沫罐1、1a和比例混合器2相连，用于向它们供水。
本发明的一种用于泡沫灭火***的交替式泡沫储存与比例混合装置，由至少一个常压泡沫储存容器12给两个压力式泡沫罐1和1a交替注入泡沫液，将两个压力式泡沫罐1和1a的泡沫液交替不断地通过一个比例混合器2对泡沫灭火***输出泡沫混合液。所述的泡沫储存容器12是常压罐(如金属罐、塑料罐、桶等容器，额定压力为0～0.6MPa)，所述的压力式泡沫罐1和1a可以是活塞式或内配柔性橡胶隔膜的压力罐，其额定压力＞0.6MPa，体积0.2～3m3之间选取。
在泡沫灭火***不工作时，在正常情况下，泡沫液储存在所述的常压泡沫储存容器12中，同时，在所述的压力式泡沫罐1和1a中储存满泡沫液。这样，关闭进水阀3和3a、排水阀7和7a、加液阀10和10a、放气阀11、出液阀4和4a。其中出液阀4和4a可以是单向阀，也可以是电控阀。
在泡沫灭火***启动时，具有一定水压的消防水会进入供水管8。在进入比例混合器2时，消防水分为两部分，控制单元(未示出)发信号先打开进水阀3和出液阀4，一部分水进入压力式泡沫罐1，将压力式泡沫罐1内的橡胶隔膜里预先储存的泡沫液挤压出来经过电控阀(单向阀)4和液孔板6进入比例混合器2；另一部分水由供水管8直接通过比例混合器2的喷嘴进入比例混合器，两股液体在此混合形成设定好混合比的泡沫混合液输送出去。当控制单元检测到压力式泡沫罐1内储存的泡沫液输出到一定程度或当泡沫液输送一定时间后，控制单元发电信号关闭进水阀3和出液阀4，并开启进水阀3a和出液阀4a，关闭和开启之间的时间间隔可以是前、后、同时刻。
进水阀3a开启后，与一部分水通过供水管8，进水阀3进入压力式泡沫罐1相类似，此时，一部分水进入压力式泡沫罐1a，将压力式泡沫罐1a内的橡胶隔膜里预先储存的泡沫液挤压出来经过电控阀(单向阀)4a和液孔板6进入比例混合器2；另一部分水由供水管8直接通过比例混合器2的喷嘴进入比例混合器，形成设定好混合比的泡沫混合液输送出去。在压力式泡沫罐1a向比例混合器2输出泡沫液时，控制单元发电信号开启泡沫罐1的加液阀10、放气阀11和排水阀7，将泡沫储存容器12中的泡沫液注入压力式泡沫罐1，同时泡沫罐1橡胶隔膜内的空气可通过放气阀11排出，压力式泡沫罐1内的水可通过排水阀7排出。当控制单元检测到压力式泡沫罐1a内储存的泡沫液输出到一定程度或一定的时间间隔后，控制单元发电信号关闭进水阀3a和出液阀4a，泡沫罐1a停止向比例混合器2输出泡沫液，并开启进水阀3和出液阀4，由泡沫罐1向比例混合器2输出泡沫液。关闭和开启之间的时间间隔可以是前、后、同时刻。控制单元开启泡沫罐1a的加液阀10a、放气阀11a和排水阀7a，泡沫储存容器12将其储存的泡沫液注入压力式泡沫罐1a。这样重复前述过程，泡沫储存容器12交替地向压力式泡沫罐1和1a注入泡沫液，压力式泡沫罐1和1a交替地向比例混合器2输出泡沫液，使比例混合器2不断输出泡沫混合液。
在本发明中，泡沫常压储存容器12向压力式泡沫罐1和1a注入泡沫液有许多方式，可以根据需要或具体情况加以采用，如以下的几种方式：
1.落差方式：将常压泡沫储存容器安装在比压力式泡沫罐的水平位置高的地方，这样通过常压泡沫储存容器的液位落差高度产生的压力把其内的泡沫液注入到压力式泡沫罐中；
2.泵抽方式：包括泡沫泵(未示出)，与泡沫储存容器和压力式泡沫罐相连，将常压泡沫储存容器中的泡沫液通过泡沫液泵注入到压力式泡沫罐；
3.气压方式：包括加压装置(未示出)，与泡沫储存容器相连，通过在常压泡沫储存容器内的泡沫液面加压力气体，把泡沫液挤出至压力式泡沫罐。
虽然，以上示出了采用两个压力式泡沫罐1和1a交替地向比例混合2输出泡沫液的实施例，但应能理解，在本发明中，也可根据需要选用两个以上的压力式泡沫罐，特别是当压力式泡沫罐做成几种标准规格后更是如此。即，泡沫罐可被制成标准化的，这样在设计时可根据需要选择相应的泡沫罐及泡沫罐的数量，大缩短了设计制造周期。
在本发明中，压力式泡沫罐可以选用各种类似的压力罐，可视具体需要而定，如可以是柔性隔膜式压力罐，也可以是活塞式压力罐。活塞式压力罐的示意图见图6，活塞式压力罐的工作原理：注入泡沫液时，泡沫液通过活塞体19的进出泡沫液管21注入压力罐并对活塞20产生压力，把压力罐内的水通过进出水管18排出。输出泡沫液时，通过进出水管18向压力罐内注入压力罐并对活塞20产生压力，同时把压力罐的泡沫液通过进出泡沫液管21输出。
在本发明中，对压力式泡沫罐输出泡沫液或补液的检测可以通过以下几种方式，但不限于下列方式，当然也可根据需要采用其它的方式：
1.流量计测量：在加液管和出液管上安装泡沫液流量计，对其进行检测；也可以在进水阀后安装流量计，通过检测进水流量来检测泡沫液的流量，当流量小于一量时，停止输送泡沫液并开始补充泡沫液。
2.计时控制：两个压力式泡沫罐按照一定的时间间隔交替补液-输液，通过计时来控制其工作；
3.限位测量：在压力式泡沫罐的活塞或胶囊上装位移开关，通过位移开关的位置测量压力式泡沫罐内泡沫液量的多少。
参见图4，图4示意性示出本发明的泡沫储存与比例混合装置的另一个实施例。与上述实施例不同的是，在本实施例中，泡沫储存与比例混合装置包括两个泡沫储存容器12、12a，分别与两个压力式泡沫罐1、1a相连，与两个压力式泡沫罐1和1a一一对应，一对一地设置，两个常压泡沫储存容器12和12a分别给两个压力式泡沫罐1和1a交替注入泡沫液，其它部分与前述实施例基本相同，详情可参见上述说明。
参见图5，图5示意性示出本发明的泡沫储存与比例混合装置的另一个实施例。与上述实施不同的是，在本实施例中，包括两个比例混合器2、2a，分别与两个压力式泡沫罐1、1a相连，与两个压力式泡沫罐1、1a一一对应，一对一地设置。工作时，两个压力式泡沫罐1和1 a的泡沫液交替不断地输出给其各自对应的比例混合器2、2a，再通过两个比例混合器2和2a交替地不断向泡沫灭火***输出泡沫混合液。此外，与上述实施例中不同的是，在本实施例中，进水阀3和3a移至供水管8和8a上。
以下结合图5具体说明本实施例。
在本发明的泡沫储存与比例混合装置工作前，即在泡沫灭火***没有启动时，在正常情况下，泡沫液储存在所述的常压泡沫储存容器12中，同时，在所述的压力式泡沫罐1和1a中储存满泡沫液。这样，关闭进水阀3和3a、排水阀7和7a、加液阀10和10a、放气阀11、出液阀4和4a。其中出液阀4和4a可以是单向阀，也可以是电控阀。
本发明的泡沫储存与比例混合装置在工作时，即在泡沫灭火***启动时，具有一定水压的消防水会进入供水总管。控制单元发信号可先打开进水阀3和出液阀4，消防水进入供水管8后，分为两部分，一部分水进入压力式泡沫罐1，将压力式泡沫罐1内的橡胶隔膜里预先储存的泡沫液挤压出来经过出液阀(电控阀或单向阀)4和液孔板6进入比例混合器2；另一部分水由供水管8直接通过比例混合器2的喷嘴进入比例混合器2，两股液体在此混合形成设定好混合比的泡沫混合液输送出去。
当控制单元检测到泡沫罐1向比例混合器2的输出达到一预定值时，如可通过流量计检测到压力式泡沫罐1内储存的泡沫液输出到一定程度或通过其它方式检测到泡沫液输送达一定时间后，控制单元发电信号关闭进水阀3和出液阀4，泡沫罐1停止向比例混合器2输出泡沫液，并开启进水阀3a和出液阀4a，关闭和开启之间的时间间隔可以是前、后、同时刻。关闭进水阀3，开启进水阀3a后，原来进入供水管8的水改道通过进水阀3a进入供水管8a。与前述类似，水分为两部分，一部分水进入压力式泡沫罐1a，将压力式泡沫罐1a内的橡胶隔膜里预先储存的泡沫液挤压出来经过出液阀(电控阀或单向阀)4a和液孔板6a进入比例混合器2a；另一部分水经由供水管8a直接通过比例混合器2a的喷嘴进入比例混合器，形成设定好混合比的泡沫混合液输送出去。在挤压排出压力式泡沫罐1a中泡沫液向比例混合器2a输出泡沫液的同时，控制单元发电信号开启泡沫罐1的加液阀10、放气阀11和排水阀7，泡沫储存容器12中的泡沫液注入压力式泡沫罐1，同时橡胶隔膜内的空气可通过放气阀11排出，压力式泡沫罐内的水可通过排水阀7排出。当控制单元通过流量计(未示出)检测到压力式泡沫罐1a内储存的泡沫液输出到一定程度或一定的时间间隔时，控制单元发电信号关闭进水阀3a和出液阀4a，并开启进水阀3和出液阀4，关闭和开启之间的时间间隔可以是前、后、同时刻。这样重复前述的每个压力式泡沫罐输出与补充泡沫液的工作过程，向压力式泡沫罐交替地补充泡沫液，同时压力式泡沫罐交替地向其相应的比例混合器输出泡沫液，从而使比例混合器交替地不断地提供出泡沫混合液供灭火***灭火之用。
显然，本发明中所述的常压泡沫储存容器可以是一个，也可以是多个并联组合成一组或多组。多组或多个泡沫储存容器向多个压力式泡沫罐补液的方式可以是分别对应补液，也可以是先后一个罐或一组罐补液，罐内泡沫液补完，继续用下一个罐或一组罐补液，等等，可视需要或具体情况而定。
本发明的交替式泡沫储存与比例混合装置可适用于多种泡沫灭火***，如，可以适用于开式泡沫灭火***，也可以适用于闭式泡沫灭火***，可以适用于低倍泡沫灭火***，可以适用于中倍泡沫灭火***，也可以适用于高倍泡沫灭火***，等等。

Claims (12)

1、一种用于泡沫灭火***的交替式泡沫储存与比例混合装置，包括至少一个常压的泡沫储存容器，至少两个压力式泡沫罐，至少一个比例混合器，和控制单元，其中，所述泡沫储存容器用于储存泡沫液并且用于交替地给所述至少两个压力式泡沫罐注入泡沫液，所述至少两个压力式泡沫罐交替地向所述至少一个比例混合器输出泡沫液，所述至少一个比例混合器输出泡沫混合液。
2、根据权利要求1所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：在一个压力式泡沫罐向所述比例混合器输出泡沫液的同时，所述至少一个常压泡沫储存容器向另一个压力式泡沫罐进行补液。
3、根据权利要求1所述的交替式泡沫储存及比例混合装置，进一步包括至少两个比例混合器，其中，所述压力式泡沫罐与所述比例混合器一对一地配置，所述压力式泡沫罐交替地向各自对应的比例混合器输出泡沫液，所述的至少两个比例混合器交替输出泡沫混合液。
4、根据权利要求1所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，进一步包括至少两个泡沫储存容器，向所述压力式泡沫罐注入泡沫液。
5、根据权利要求4所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，进一步包括至少两个比例混合器，其中，所述压力式泡沫罐与所述比例混合器一对一地配置，所述压力式泡沫罐交替地向各自对应的比例混合器输出泡沫液，所述的至少两个比例混合器交替地输出泡沫混合液。
6、根据权利要求4所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述压力式泡沫罐与所述泡沫储存容器一对一地设置，所述泡沫储存容器交替地向其所对应的所述压力式泡沫罐注入泡沫液。
7、根据权利要求6所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，进一步包括至少两个比例混合器，其中，所述压力式泡沫罐与所述比例混合器一对一地配置，所述压力式泡沫罐交替地向各自对应的比例混合器输出泡沫液，所述的至少两个比例混合器交替地输出泡沫混合液。
8、根据权利要求1～7中任意一个所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述装置用落差方式从所述泡沫储存容器向所述压力式泡沫罐注入泡沫液。
9、根据权利要求1～7中任意一个所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述装置用泵抽方式从所述泡沫储存容器向所述压力式泡沫罐注泡沫液。
10、根据权利要求1～7中任意一个所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述装置用气压方式从所述泡沫储存容器向所述压力式泡沫罐注入泡沫液体。
11、根据权利要求1～7中任意一个所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述压力式泡沫罐为柔性橡胶隔膜压力罐。
12、根据权利要求1～7中任意一个所述的交替式泡沫储存与比例混合装置，其特征在于：所述压力式泡沫罐为活塞式压力罐。
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