一種泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術的製作方法

2023-08-05 16:24:01 2

本發明涉及一種泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術，特別是一種可實時監控、泡沫混合液長時間高精度混合且適用於各類泡沫滅火系統的計量自平衡式混合技術。

背景技術：

現有的泡沫滅火系統主要以平衡壓力式和儲罐壓力式為主。實際應用中，平衡壓力式泡沫滅火系統泡沫混合液管道輸送距離越長，其混合精度越是難以得到保證，存在泡沫液供應滯後、隨動性不足、泡沫混合比不能滿足要求（＜3%）等問題，同時，系統控制中心對泡沫液混合比不能進行適時監控，嚴重限制了其在特殊場所的應用和發展；儲罐壓力式泡沫滅火系統只能在較小流量範圍內保證泡沫混合液精度，且設備在使用過程中不能實現連續充裝，不適用於大型場所的滅火需求。

而近幾年提出的基於變頻電機控制的計量式泡沫滅火系統，其在泡沫液混合精度、混合效率和響應時間上改善顯著，主要由流量計、控制器、變頻器、變頻電機、柱塞泵等部件組成，系統經變頻器控制變頻電機轉速以修正泡沫液供給量，但是該系統成本相對較高，控制方式也比較復。

本發明涉及的一種泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術是通過控制泡沫液管道上的控制球閥的開度來調整泡沫液供給量，在保證系統的混合精度、混合效率和響應時間等技術指標前提下，降低了系統成本，提高了系統可靠性，簡化了其控制方式，使系統的維護更為便捷。

技術實現要素：

本發明其目的在於提供一種泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術，該計量自平衡式混合技術中的泡沫液與消防水的混合比範圍可現場設定，一旦設定，系統將以此比值作為參考，自行平衡現場實際消防水流量與泡沫液流量之間的關係，保證泡沫混合液比值在整個滅火階段始終處於合理範圍內。同時，該技術的應用使泡沫滅火系統流量調節範圍更廣、壓力流量損失小，流量檢測、控制精度更高，系統反應時間快，可方便現場手動操作，實現了泡沫液與消防水長時間高精度混合要求，提高了泡沫滅火系統的滅火效能。

實現上述目的而採取的技術方案，包括消防水管道、泡沫液管道，所述消防水管道上設有消防水流量計、比例混合器，所述泡沫液管道上設有隔斷閥、控制球閥、泡沫液流量計，隔斷閥輸出端經泡沫液管道連接比例混合器，比例混合器輸出端連接泡沫混合液管道，所述消防水流量計、控制球閥和泡沫液流量計的控制信號輸出端連接就地控制器，就地控制器輸出端連接消防控制中心。

有益效果

與現有技術相比本發明具有以下優點。

本發明以智能化、集中供應式、泡沫液與消防水長時間高精度混合為核心，實現泡沫混合液混合比實時監控為功能特徵，提高泡沫液對消防水的隨動性和系統的滅火效能，形成集數位化、智能化、高精度、快速響應為一體的新型泡沫滅火技術。

該計量自平衡式混合技術中的泡沫液與消防水的混合比範圍可現場設定，一旦設定，系統將以此比值作為參考，自行平衡現場實際消防水流量與泡沫液流量之間的關係，保證泡沫混合液比值在整個滅火階段始終處於合理範圍內。同時，該技術的應用使泡沫滅火系統流量調節範圍更廣、壓力流量損失小，流量檢測、控制精度更高，系統反應時間快，可方便現場手動操作，實現了泡沫液與消防水長時間高精度混合要求，提高了泡沫滅火系統的滅火效能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。

圖1為本發明的結構原理示意圖。

具體實施方式

一種泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術，包括消防水管道3、泡沫液管道7，如圖1所示，所述消防水管道3上設有消防水流量計4、比例混合器5，所述泡沫液管道7上設有隔斷閥8、控制球閥9、泡沫液流量計10，隔斷閥8輸出端經泡沫液管道7連接比例混合器5，比例混合器5輸出端連接泡沫混合液管道6，所述消防水流量計4、控制球閥9和泡沫液流量計10的控制信號輸出端連接就地控制器2，就地控制器2輸出端連接消防控制中心1。

所述隔斷閥8安裝在控制球閥9和泡沫液流量計10的下遊，泡沫液流量計10安裝在控制球閥9和隔斷閥8的上遊。

所述比例混合器5位於消防水管道3和泡沫液管道7的末端。

實施例

本發明所述的泡沫滅火系統計量自平衡式混合技術，其技術原理圖如圖1所示，包括：消防控制中心1、就地控制器2、消防水管道3、消防水流量計4、比例混合器5、泡沫混合液管道6、泡沫液管道7、隔斷閥8、控制球閥9、泡沫液流量計10等部件。

具體結構及連接關係如下：消防水流量計4安裝於消防水管道3上；隔斷閥8、控制球閥9、泡沫液流量計10安裝於泡沫液管道7上；隔斷閥8安裝在控制球閥9和泡沫液流量計10下遊；泡沫液流量計10安裝在控制球閥9和隔斷閥8上遊；比例混合器5位於消防水管道3和泡沫液管道7末端；消防水流量計4和泡沫液流量計10檢測的數據流量信號以及控制球閥9球體開度信號上傳至就地控制器2，就地控制器2受消防控制中心1監控。

本發明的工作原理在於：現場發生火災時，啟動泡沫滅火系統，安裝在消防水管道和泡沫液管道上的流量計分別檢測出消防水和泡沫液的流量並將兩者流量數據即刻上傳至就地控制器，就地控制器經差分電路計算出泡沫混合液比值，且與人工預先設定的泡沫混合液比值範圍（3.0%～3.9%）進行比較，如實際比例超出預定設定的比值範圍，此時就地控制器傳遞動作信號給控制球閥上部的驅動電機，驅動電機接收控制指令帶動球閥球體轉動，通過調節控制球閥開度改變泡沫液流量以適應消防水流量的變化；同時，泡沫液流量的變動情況適時反饋給就地控制器，直至顯示泡沫液流量與消防水流量的比值恢復至預先設定的比值範圍內時，控制球閥維持球體開度位置且停止工作。通過流量調節的消防水與泡沫液在比例混合器中進行混合後經泡沫混合液管道和產生器到達保護對象。整個滅火階段，泡沫液流量會隨著消防水流量的變化實行自動調節，根據就地控制器中人工預先設定的比值範圍，平衡泡沫液流量與消防水流量之間的關係，保證混合比始終保持在合理範圍內，以滿足泡沫混合液長時間高精度混合的要求。

消防控制中心1可對就地控制器2和現場保護對象進行監控。

就地控制器2可顯示預先人工設定的比例值、消防水流量、泡沫液流量、現場實際工作時泡沫液與消防水流量比值以及控制球閥開度，就地控制器2根據流量計上傳的消防水流量和泡沫液流量經差分電路計算出現場實際泡沫液與消防水流量比值，再由控制邏輯電路調節泡沫液管道上的球閥開度。

消防水管道3和泡沫液管道7均選用銅鎳合金無縫鋼管。

消防水流量計4和泡沫液流量計10適用於各種流體介質，尤其是含有一定量雜質的流體，具有測量精度高、計算時間快等特點。

比例混合器5採用多孔插入式結構，可有效降低泡沫液和消防水在比例混合器內部的壓力流量損失，提高混合效率。

隔斷閥8安裝於泡沫液管道7的最下遊，平時處於常開狀態，功能類似於止回閥，防止滅火介質倒入泡沫液管道內。。

控制球閥9安裝在泡沫液管道上且位於泡沫液流量計10和隔斷閥8之間，具有自動和手動調節功能，控制球閥9上部驅動電機採用兩相六線制步進驅動電機，內部流道設有進口收縮角、出口擴大角和節流孔。

泡沫液採用泡沫站供應形式，可實現整個保護區域滅火介質的集中供應。

提高泡沫液隨動性，消防水與泡沫液的混合比在整個滅火階段始終處於合理比值範圍內且混合效率高，計量自平衡式混合裝置響應時間快，數位化、智能化程度高，泡沫液採用泡沫站供應形式，可實現防護區域的集中保護。

外貼於管道外壁的流量計分別實時檢測泡沫液和消防水流量並上傳至現場就地控制器，由現場就地控制器根據消防水流量通過調節控制球閥開度自行平衡消防水與泡沫液流量之間的關係。

適合於各種流體介質，尤其適合於含有一定量雜質的流體，計算時間快、測量精度高，被檢測的管道通徑和流體流速範圍大。

可設定泡沫液與消防水流量比值範圍，可顯示消防水流量、泡沫液流量和球閥開度，可控制球閥開閉和轉動幅度。

具有自動和手動調節功能，驅動電機採用兩相六線制步進驅動電機，內部流道設有進液收縮角、出液擴張角和節流孔。可實現泡沫液流量大範圍、快速、精確調節，驅動力矩和維持力矩小。

採用多孔插入式結構，滅火介質不易堵塞、不易受汙染，且壓力流量損失小，可顯著提升泡沫液與消防水的混合效率。

防止滅火介質倒入泡沫液管道內。