CN1868601A

CN1868601A - 一种超细水雾射流喷枪

Info

Publication number: CN1868601A
Application number: CN 200510071156
Authority: CN
Inventors: 谢燕生; 姬永兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-11-29

Abstract

一种超细水雾高速射流喷枪，由拉瓦尔管、混流喷管、压缩气体管道接头、供水管道、供水管道接头、旋流器、内部安装有气－水两路阀门开关的枪身、阀门开关按钮组成。进入喷枪的压缩气体的压力为0.4～2.5Mpa，进入喷枪的水的压力为0.1～0.8Mpa，喷射出的超细水雾两相射流的流速达100～400m/s，射流扩散角小于12°，射程达10～16m，水滴粒径为5～100μm，用于扑灭飞机、坦克、车辆、舰船内部的各类火灾，也适合用于仓库、电气工作间、加油站、商场、生产车间等的火灾扑救，其使用范围广阔。

Description

一种超细水雾射流喷枪

一、技术领域

本发明涉及一种水雾喷枪，尤其是涉及一种超细水雾高速射流喷枪。

二、背景技术

在地面检修、试车的飞机，以及坦克、舰艇等发生火灾时，大多用喷射干粉、泡沫灭火剂的方法灭火。这类灭火剂使用后在机件和设备上附着大量被烘烤过的泡沫、干粉等化学污染物，很难清除。既使装备未受到烧蚀损坏，为清除化学污染物也须返厂大修，使其长时间无法恢复使用，并造成重大经济损失。不产生化学污染的1211卤代烷灭火剂，因其对臭氧层有破坏作用，根据国际蒙特利尔议定书，我国于2005年停止生产。

为克服化学灭火剂的缺点，寻找取代卤代烷灭火剂的其他灭火技术，国内外正在研制适合于机动使用的各种类型的细水雾灭火器。瑞典人费朗茨·斯托尔发明了以压缩空气为动力的肩背式脉冲水雾灭火器，由德国IFEX公司生产，定型产品为“IFEX3000型脉冲式喷雾灭火器”，由高压储气瓶、储水瓶、带有贮水室和贮气室的脉冲式喷射器组成，依靠贮气室内2.5Mpa的压缩空气释放时产生的爆发力，将贮水室中的约1L水射出，在喷射口处产生速度达120m/s的气体-水雾两相脉冲射流。该射流有很大的冲击能量，使细水雾灭火的有效喷射距离达4～6m，用于扑灭隧道火灾效果显著，受到国际消防技术委员会(CTIF)的重视，于2000年3月5日至7日在瑞典首都斯德哥尔摩举行了国际消防现场讨论会。我国已有同类产品生产，并开始在消防部队中推广使用。我国02142331.8发明专利和01250488.2实用新型专利也叙述了一种气-水两相射流低压细水雾灭火器。

但是，脉冲式水雾喷射器存在着以下缺点：1、气体-水雾两相介质脉冲射流冲击力大，易造成被击中的玻璃器皿、仪器设备损坏和燃烧的液体飞溅；2、气体-水雾脉冲射流的扩散角大(达36°)，随射流喷射距离增加水雾的喷流强度衰减很快，因此，只有近距离灭火才有效；3、除压缩气瓶和压力水罐作为气源、水源外，还需在筒状喷射装置中设贮气室和贮水室，使手持的喷射装置重量大，不便携带和操作；4、一次喷射之后即需由压力水罐向贮水室注水，注满水后才能进行下一次喷射，注水需要时间，因而影响其灭火效率。上述缺点使得脉冲式喷雾枪的使用范围受到了限制。

02142331.8发明专利和01250488.2实用新型专利，以及在检索到的其它描述产生气-水两相射流细水雾装置的专利和文献中，均未发现采用拉瓦尔管技术，利用压缩气体在释压膨胀中产生超音速射流的方法来生成高速喷射的超细水雾两相射流，也未采用混流喷管技术，因而所制取的细水雾射流的水滴粒径大、喷射距离近。

三、发明内容

本发明的目的是针对上述产品存在的缺陷提供一种可产生超细水雾高速射流的喷枪，使细水雾的灭火性能得到充分发挥。

本发明的目的是通过提供具有如下结构的喷枪来实现的，该喷枪由拉瓦尔管、枪管、混流喷管、压缩空气管道接头，以及供水管道、供水管道接头、旋流器、内部安装有水-气两路阀门开关的枪身、阀门开关按钮组成，所述的拉瓦尔管安装在枪管内，其下游安装有混流喷管，上游依次与安装在枪身内的气路阀门开关、压缩气体管道接头联通，共同组成气体射流通道；所述的旋流器安装在枪管与混流喷管之间，其下游与混流喷管联通，上游依次与供水管道、枪身内安装的水路阀门开关、供水管接头联通，共同组成水的射流通道；所述的内部安装有两组管路阀门开关的枪身，左侧分别连接压缩气体管路接头、供水管路接头；右侧连接有供水管道、拉瓦尔管、枪管和混流喷管，在枪柄上安装有阀门开关接紐，组成喷枪的整体；所述的旋流器呈环形，其内圈上加工有斜槽，成为水的旋流通道。

本发明与“脉冲式喷雾灭火器”相比具有如下的优点：本发明超细水雾喷枪取消了枪体上的贮气室和贮水室，其枪体重量只有“脉冲式喷雾灭火器”的1/4，长度是脉冲式喷雾灭火器的1/3，更便于灭火操作；超细水雾喷枪可连续喷射，缩短了快速反应的准备时间；在输入的压缩空气压力同为2.5Mpa时，超细水雾喷枪喷射出的气体-细水雾射流的流速大于360m/s，是脉冲式喷雾枪的射流流速的3倍；超细水雾喷枪与已有的两相射流细水雾喷射器相比，前者射出的超细水雾射流的扩散角度小，水滴的直径细，但水滴的射速快，使水滴穿入火焰的能力更强。

四、具体实施方式

下面参照附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1是本发明超细水雾喷枪的枪体结构剖面图。

图2是图1中所示的旋流器的结构和局部剖视图。

图1所示的超细水雾喷枪由拉瓦尔管2、枪管4、旋流器3、混流喷管1、压缩气体管道接头8，供水管道接头7、供水管道5、内部安装有两路阀门开关的枪身6、阀门开关按钮9组成。压缩气体自压缩气体管道接头8进入内部安装有气路阀门开关的枪身6，流入安装在枪管4中的拉瓦尔管2中，在拉瓦尔管内膨账加速成为超音速射流，超音速射流进入混流喷管1内；压力水流自供水管道接头7进入安装有水路阀门开关的枪身6，经供水管道5和旋流器3生成水的旋转射流，水的射流进入混流喷管1中；气、水两路射流在混流喷管1中撞击、混合，而后高速射出。在安装有两路阀门开关的枪身6上安装有阀门开关接钮9，用于控制水气两路阀门开关的启闭。

从图2所示的旋流器的结构图可以看出，旋流器3的内圈由等距离的斜槽10组成，斜槽的方向与旋流器的中轴线成20°～30°夹角，用于使水的射流产生旋转，更换有不同宽度的斜槽的旋流器可改变水流量。旋流器由金属材料或高强度塑料制成。

拉瓦尔管是一种安装在喷气发动机和火箭发动机的喷口处用于产生超音速气体射流从而增大发动机推力的装置，在本发明中用于使压缩气体产生超音速气体射流。当进入拉瓦尔管的压缩气体的压力大于1.528倍外界气压时，气体在拉瓦尔管收敛段内的流速即可达到等音速(340m/s)，等音速气流经过拉瓦尔管的扩散段时会继续膨胀使压力降低而流速继续增大，产生超音速射流；超音速射流进入混流喷管中，与来自供水管路经旋流器射入混流喷管中的水射流产生撞击作用，使水射流被撞击、切割成5～100μm直径的超细水滴射流，使水滴与气体充分混和，水滴获取动能增大流速，形成气-水两相高速射流从混流喷管中射出。设置混流喷管是使超音速气体射流对水射流充分碰撞、切割，并使水滴获取动能充分增速。在本发明中混流喷管的长度为其直径值的5～8倍。

在本发明超细水雾喷枪中，输入压缩气体管路接头8的气体的压力为0.4～2.5Mpa，是外界大气压值的4～25倍；输入的压缩气体可以是压缩空气，也可以是氮气、二氧化碳或混合气体；可以由高压气瓶经减压器减压后提供，也可由空气压缩机、压力输气管道提供。输入供水管道接头7的水的压力为0.1～0.8Mpa，可以由背负式或固定式的增压水容器供水，也可由压力输水管道供水。输入压缩气体管路接头8的气体的压力可以大于或等于输入供水管道接头7的水的压力。

本发明产生的有益效果是：当输入的压缩气体的压力为0.6～2.5Mpa时，在超细水雾喷枪出口处获得的气体-超细水雾射流的射速达100～400m/s，射流的扩散角小于12°，射流喷射距离达10～16m，射流中水雾的粒径为5～100μm，超细水雾射流灭火时不产生水渍损失，不污染环境，有极好的电绝缘性能，使用成本低，高速水雾射流使超细水雾的灭火性能得到充分发挥，尤其适合用于扑灭内部空间有限的飞机、坦克、车辆、舰船和潜艇内部的火灾。

本发明超细水雾射流喷射枪可制造成不同的流量的不同型号，使之适用于便携式、固定式和车载式超细水雾射流灭火器，除用于军用装备的火灾扑救外，也适合用于仓库、电气工作间、加油站、商场、生产车间等的火灾扑救，使用范围广阔。

Claims

1.一种超细水雾射流喷枪，该喷枪由拉瓦尔管、枪管、混流喷管、压缩空气管道接头，以及供水管道、供水管道接头、旋流器、内部安装有水-气两路阀门开关的枪身、阀门开关按钮组成，所述的拉瓦尔管安装在枪管内，在其下游安装有混流喷管，上游依次与安装在枪身内的气路阀门开关、压缩气体管道接头联接，共同组成气体射流通道；所述的旋流器安装在混流喷管与枪管之间，下游与混流喷管联通，上游依次与安装的供水管道、枪身内的水路阀门开关、供水管接头联通，共同组成水的射流通道；所述的内部安装有两组管路阀门开关的枪身，左侧分别连接压缩气体管路接头、供水管路接头，右侧连接供水管道、拉瓦尔管、枪管和混流喷管，在枪柄上安装有阀门开关接紐，组成喷枪的整体；所述的旋流器呈环形，其内圈上加工有斜槽，构成水的旋流通道。

2.如权利要求1所述的超细水雾射流喷枪，其特征在于：混流喷管安装于拉瓦尔管和旋流器之后，构成气体射流和水射流混合的通道，混流喷管的长度是其直径的5～8倍。

3.如权利要求1所述的超细水雾射流喷枪，其特征在于：旋流器内圈上的斜槽与旋流器轴线形成20°～30°的夹角，旋流器由金属材料或高分子聚合物材料制成。

4.如权利要求1所述的超细水雾射流喷枪，其特征在于：输入压缩气体管道接头的气体的压力与输入供水管道接头的水的压力可以不相等，其中输入压缩气体管道接头的气体的压力为0.4～2.5MPa，压缩气体可以是空气、氮气、二氧化碳或混合气体；输入供水管道接头的水的压力为0.1～0.8Mpa。