多功能消防水枪配套用泡沫喷管研究.docVIP

王丽晶, 傅建桥 (公安部上海消防研究所, 上海 200438) 摘要: 阐述了多功能消防水枪配套用泡沫喷管的工作原理, 分析了主要结构尺寸以及各种因素对泡沫喷管性能的影响, 并对影响规律进行了研究。通过试验, 对泡沫喷管的喷射性能进行了量化, 其研究成果对泡沫喷管的设计具有指导意义。 关键词: 消防水枪; 泡沫喷管; 结构; 发泡倍数; 25% 析液时间 进口端设有吸气孔, 利用高速射流形成的真空把空气 吸入, 在喷管内混合液射流与空气在界面上产生气2液 两相质量交换, 泡沫混合液与空气均匀混合, 形成机械 空气泡沫。 在这一过程中, 混合液的动能逐渐下降, 压 力逐渐上升, 在泡沫喷管的某一位置静压上升到 0, 然 后上升至一定的正压值。最后, 通过泡沫喷管出口喷嘴 的收缩, 泡沫液以一定的速度从泡沫喷管的喷嘴射出, 具有一定的发泡倍数和 25% 析液时间, 并满足射程的 要求 (泡沫喷管内的沿程静压分布曲线见图 2)。 1 引言 随着我国消防装备技术的发展, 以多功能消防水 枪替代普通的直流水枪在消防部队中日益推广应用。 泡沫喷管作为多功能消防水枪喷射泡沫混合液的配套 使用附件, 能有效拓展多功能消防水枪的使用范围, 具 有结构简单、成本低、使用方便, 喷射泡沫性能高, 射程 远的特点。当与多功能消防水枪配套使用时 (见图 1) , 完全能替代普通泡沫管枪。 目前在国外此种泡沫喷管 得以广泛使用, 而在国内目前尚属空白。因此对多功能 消防水枪配套用泡沫喷管的工作原理、结构尺寸进行 研究, 并分析主要结构尺寸对喷射性能的影响规律, 对 今后的泡沫喷管的研制与开发具有一定的指导意义。 图 2 喷管内沿程静压分布曲线示意图 1—多功能水枪; 2—卡座; 3—喷管体; 4—压板 图 1 泡沫喷管结构示意图 3 影响泡沫喷管性能的因素分析 311 主要结构尺寸对泡沫喷管性能的影响 衡量泡沫喷管性能优劣主要有以下几个性能指 标: 射程、发泡倍数和 25% 析液时间 ( 即泡沫稳定性)。 从泡沫喷管的工作原理可以看出, 喷管内的沿程压力 泡沫喷管的工作原理 泡沫混合液从多功能消防水枪的喷嘴高速喷出 后, 进入泡沫喷管, 在喷管的进口端形成真空。 喷管的 2 是粒径大于 1 mm 的水滴。另外, 当供水流量大于设计 流量也会造成系统喷头喷射连续水流。 水喷雾灭火系 统扑救带电火灾, 一般都存在灭火系统带电的危险。所 以设计上除避免喷雾喷头直接设置在带电设备上方, 应接地并与全厂接地网连接。 参考文献: 宾斯基. 水轮发电机的消防. 电力建设, 2000, (9) : 65266. 1 分布决定了其泡沫喷射性能, 而压力分布主要是由喷 闭性好, 流动性好。 但是它的稳定性和热稳定性很差, 管的结构尺寸决定的。 下面我们就分析一下几个主要 的结构尺寸 (见图 2) 对泡沫喷管性能的影响。 其 25% 析液时间很短, 只有蛋白泡沫的 1?2, 泡沫不够 稳定, 消失较快。因此用泡沫喷管喷射水成膜泡沫灭火 剂时, 尽管其发泡倍数较高, 但其析液时间较短。 相比 之下, 蛋白泡沫的析液时间较长, 但发泡倍数可能就不 及轻水泡沫液了。 同时, 不同的生产厂家生产的同一类型的泡沫灭 火剂的性能也有差别, 即使同一厂家, 在不同的时期生 产的泡沫灭火剂的性质也会出现差别, 从而对泡沫喷 管喷射的泡沫性能造成影响。 (2) 射流形态 不同的射流形态对泡沫喷管的泡沫喷射性能也有 影响。当水枪处于直流状态时, 泡沫的射程最远。但如 果泡沫的发泡倍数和 25% 析液时间的指标不能满足, 就需要调到一定角度的喷雾状态, 以提高其发泡倍数 和 25% 析液时间, 这是以射程的降低为代价的。 但并 不是喷雾角越大越好, 通常采用的喷雾角为 10～ 15 度, 更宽的喷雾角会造成发泡倍数下降, 射程降低, 影 响喷射泡沫的质量。 (3) 混合比 根据使用的泡沫灭火剂的种类, 对于 6% 型泡沫 灭火剂, 在 6%～ 7% 范围内增加混合比, 可以显著增 加 25% 析液时间, 发泡倍数有所增加。 当混合比低于 6% 时, 泡沫的发泡倍数和析液时间都不能满足要求; 当混合比高于 6% 时, 泡沫的发泡倍数和析液时间尽 管增加, 但已不显著, 且泡沫灭火剂的用量较大, 比较 浪费。 (4) 温度, 风速和风向 水温、气温和泡沫液的温度对泡沫喷管的喷射性 能都会造成影响。 泡沫混合液的表面张力随着温度的 升高而降低, 发泡性能随之增加。但温度过高会导致析 液增加, 反而降低了泡沫液的发泡性能。 泡沫喷射射程的测定受风向和风速的影响很大, 风速和风向加剧了空气中射流的轴对称和横向干扰。 应顺风向测量泡沫液的射程 ( 但风速不大于 3 m ?s)