增壓下加溫的活化水噴霧裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及一種水噴霧裝置，特別是涉及一種增壓下加溫的活化水噴霧裝置。
【背景技術】
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[0002]為提高滅火過程中水的使用率并盡量減少水頭損失，目前常規水噴霧裝置一般采用高壓栗增壓后噴射水霧射流，以此來改善水的滅火性能。但該類設備存在以下四個明顯不足:1、高速水霧射流會向火源處輸送強大的氣流，氣流中的氧氣會助燃，如果水霧射流的力度不夠大或不能噴射到火源中心，非但無法撲滅火反而可能會加速其燃燒；2、無法形成穩定的、能應對各種情況并能保證全面滅火的“水霧”;3、冬天溫度過低時，水帶和水槍會快速結冰；4、承壓水帶較短，用于輸送水霧射流的消防水槍數量有限，其原因是壓力較高時，管路不能過長，且不能同時并聯使用多個噴槍。有效規避上述問題并改善水的滅火性能，是采用水霧滅火面臨的新問題。
[0003]根據水的壓溫曲線，當水在約1.55MPa壓力下，其沸騰溫度由正常大氣壓力(101.325kPa)下的100°C上升為約200°C，此時，在專用熱交換器中加熱到160?170°C的水并未沸騰，將其噴射到大氣中，會在一定時間內處于一種特殊的亞穩定狀態，這種特殊的亞穩定狀態是噴射未沸騰的水產生的，這種溫度下的溶解度比較高，雖然噴射即沸騰，但其溶解度狀態仍能維持一段時間，其硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽及其他合成物的溶解能力會提高，能長時間地滯留大量的溶解物質(超過300?500倍)且酸性會極大增強。這就是熱活化水。熱活化水不必向消防水槍施加高壓，可以在不增加額外添加物的同時改善水的流動性能。
[0004]噴射熱活化水時，噴槍內的壓力會在極短時間內降到大氣壓，幾乎在瞬間水就會沸騰，其中一部分熱活化水會變成蒸汽(可達30% )，其他水則碎裂成直徑為I?5 μπι的霧滴，形成的空氣、蒸汽、霧滴混合射流，即熱活化水射流。熱活化水射流會沾在障礙物表面而不降落，在垂直和水平方向也不沉降。這種特性使得它具有如下優點:1、水的快速蒸發能有效降低火場溫度；2、大面積的覆蓋有助于沉降燃燒時釋放出的有毒煙氣，并可置換空氣起到“窒息”作用；3、直徑小于10 μπι的水霧很久不會降落，可通過向火場對流處噴射起到穿透火場或阻隔大部分障礙物的作用；4、高溫水充滿的水帶和水槍自燃就不用擔心結冰的問題；5、熱活化水是在正常大氣壓力下噴射的，因此不但可以使用較長的水管，而且還可以同時使用多個噴槍。
[0005]盡管熱活化水射流方式解決了目前常規水噴霧裝置在實際使用中存在的不足，但是如何調節和選擇“水霧”的最佳參數，比如最佳噴射角度、最佳有效噴射距離及最佳的最大噴射距離等噴霧參數，以及在高溫高壓下如何觀察罐體內的液位作為報警的依據是熱活化水射流方式兩個需要解決的難題。常規的加壓獲得噴射霧化的方式，很難使液滴達到I?5 μ m的粒徑，且其噴射初始動量過大，如何在壓力與噴霧之間尋優，目前較難解決。另夕卜，采用簡易的目鏡會有爆裂危險，而常用的液位報警裝置，如浮球式或液位浮子式，雖然可以防止液位過低而無法噴射或使得加熱裝置干燒，但是浮球式液位報警裝置容易被壓扁或者壓爆，液位浮子式則無法承壓，兩者使用效果均不佳。
【發明內容】
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[0006]本發明要解決的技術問題是，提供一種不必將水流加壓到8?12MPa后噴射，系統管路承壓較低，可以形成顆粒極細、不會迅速沉降的細水霧，能夠避免高壓噴射情況下的氧氣被卷戲如火場，避免管路結冰，有效提高水霧的消防能力，降低水霧滅火裝置的成本，且可以簡便地調節和選擇“水霧”的最佳參數的增壓下加溫的活化水噴霧裝置。
[0007]本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，它包括加水管路、噴射管路和液位報警裝置，其中，該增壓下加溫的活化水噴霧裝置還包括加壓管路、PLC控制系統以及連接有加熱裝置、安全閥和第二壓力變送器的高壓高溫罐體，加水管路、加壓管路、噴射管路和液位報警裝置均與高壓高溫罐體連接相通，加水管路、加壓管路、噴射管路、加熱裝置、液位報警裝置以及第二壓力變送器均與PLC控制系統電連接。
[0008]采用上述結構后，與現有技術相比，本發明的有益技術效果是:不必將水流加壓到8?12MPa后噴射，系統管路承壓較低，可以形成顆粒極細、不會迅速沉降的細水霧。因為產生大量細液滴而使初始動量消耗較多卷吸作用極大衰減，避免高壓噴射情況下的氧氣被卷戲如火場，純粹滅火而非部分滅火部分助燃；霧滴較細，蒸發吸熱更充分且覆蓋范圍更廣，滅火效果更好。能夠避免管路結冰，有效提高水霧的消防能力，降低水霧滅火裝置的成本。與此同時，本發明可通過噴射初始壓力的調節、加熱溫度的調節、噴射初始壓力與加熱溫度的聯合調節等三種方式，根據壓力與溫度的要求，調整霧滴參數，二維的混合調節作用和效果明顯優于單純的壓力調節參數，從而進行噴霧參數的尋優(噴射角度、有效噴射距離及最大噴射距離等噴霧參數的獲取)，即可以簡便地調節和選擇“水霧”的最佳參數。
[0009]作為改進，本發明所述的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，其中，加水管路包括通過管路依次連接相通的流量計、手動進液閥、過濾器以及進液口，流量計與高壓高溫罐體連接相通，流量計與PLC控制系統電連接。
[0010]作為改進，本發明所述的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，其中，加壓管路包括通過管路依次連接相通的氮氣鋼瓶、第一壓力變送器、減壓閥、第一電磁閥以及手動泄壓閥，第一電磁閥與高壓高溫罐體連接相通，第一電磁閥和第一壓力變送器均與PLC控制系統電連接。
[0011]作為改進，本發明所述的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，其中，噴射管路包括通過管路依次連接相通的噴槍、第三壓力變送器、帶壓力顯示調壓閥以及第二電磁閥，第二電磁閥與高壓高溫罐體連接相通，第三壓力變送器和第二電磁閥均與PLC控制系統電連接。
[0012]作為改進，本發明所述的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，其中，加熱裝置包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器以及多根位于高壓高溫罐體內的電加熱管，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器及電加熱管均與PLC控制系統電連接，第一溫度傳感器位于高壓高溫罐體上部，第二溫度傳感器位于高壓高溫罐體下部，第二溫度傳感器位置低于電加熱管的位置。上部的第一溫度傳感器與下部的第二溫度傳感器作用略有不同，由于下部的第二溫度傳感器的位置低于電加熱管的位置，因此第二溫度傳感器肯定接觸到的是液體，從而作為水溫的基準判斷；上部的第一溫度傳感器作為水溫的輔助判斷兼液位輔助判斷，當高壓高溫罐體內的水能浸沒上部的第一溫度傳感器時，上、下部水的溫度傳感器相差不大，因為水未沸騰，所以對流效應不明顯，但水傳熱使得上下溫差不大。而當水未浸到上部的第一溫度傳感器時，則兩者溫差較大，因為空氣傳熱效果不如水，此時即可起到液位輔助判斷的作用。
[0013]作為改進，本發明所述的增壓下加溫的活化水噴霧裝置，其中，液位報警裝置采用的是振動撥叉式液位開關，振動撥叉式液位開關與高壓高溫罐體連接相通，并與PLC控制系統電連接。采用振動撥叉式液位開關作為液位報警裝置既可避免被壓扁或者壓爆，又能承受一定壓力，因此能夠安全可靠地獲知