灭火雾化喷嘴
阅读：347发布：2020-05-12
专利汇可以提供灭火雾化喷嘴专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且灭火 雾化 喷嘴 ，为一种用于消防灭火系统的喷嘴，为克服 现有技术 的 缺陷 ，产生适合灭火的细 水 雾；喷嘴体[1]前端锥孔内置有圆锥形隔离套[2]、隔离套内嵌入喷嘴芯[3]，卡环[4]将隔离套和喷嘴芯固定于喷嘴体内，隔离套与喷嘴体之间、喷嘴芯与隔离套之间具有通道，构成双层喷嘴；喷嘴芯[3]前端台阶上开有作为通道的内 螺旋槽 [c]、隔离套[2]外侧的台阶上开有作为通道的外螺旋槽[d]。在工作压 力 与流量基本相同的条件下，与 单层 实心相比，双层喷嘴的雾滴分布更均匀，雾锥的 覆盖 范围也大得多。，下面是灭火雾化喷嘴专利的具体信息内容。
技术领域
背景技术
高压细水雾灭火系统是利用高压水强行通过水雾喷头，形成细水雾，均 匀覆盖到保护对象的表面。细水雾表面积大，可以快速汽化，充分地吸收火 场热量，急剧降低火场温度。同时，雾滴受热后汽化形成水蒸气，可使燃烧 物周围空气中的氧浓度降低，燃烧因缺氧而受抑制或中断。
细水雾灭火技术对雾滴的基本要求是：1雾滴的分布均匀，能形成稳定 的雾锥覆盖着火区域；2雾滴有较大的动量，能够穿透到火源的根部。根据 雾滴的分布情况，喷嘴可分为空心雾化喷嘴和实心雾化喷嘴。传统的喷嘴起 源于喷雾干燥和喷射燃烧，主要是空心雾化喷嘴。空心雾化喷嘴中心区域无 雾滴，喷射距离短，难以有效灭火。实心雾化喷嘴的雾滴分布不均匀，喷嘴 轴线附近的雾粒粗大，外围的雾滴细小。在气流的卷吸作用下，外围的细雾 滴向中心收缩，难以形成稳定的雾锥，雾滴覆盖面积非常有限。
为克服传统喷嘴雾锥覆盖面小的问题，丹麦Danfoss公司、芬兰MarioffHi-Fog 公司及美国Spray System公司相继研制了组合喷嘴，但喷嘴间雾锥有干涉， 雾滴直径增大。中国科技大学黄东林等人提出了簧片式水雾喷嘴，并对其喷 射距离、雾粒直径及用水量进行了研究，见簧片式喷雾灭火机理分析.火灾科 学.1992.9。浙江大学范明豪等人对收敛型高压射流喷嘴雾粒的速度分布和雾 粒平均直径进行了理论分析，见高压细水雾灭火喷嘴的雾化特性研究.机械工 程学报.2002.9。这两种喷嘴属实心。由于喷嘴内的水流无旋转运动，故雾粒 均匀性好，但雾粒直径较大(0.2～0.8mm)，灭火效果欠佳。
细水雾灭火技术对雾滴的基本要求是：1雾滴的分布均匀，能形成稳定 的雾锥覆盖着火区域；2雾滴有较大的动量，能够穿透到火源的根部。根据 雾滴的分布情况，喷嘴可分为空心雾化喷嘴和实心雾化喷嘴。传统的喷嘴起 源于喷雾干燥和喷射燃烧，主要是空心雾化喷嘴。空心雾化喷嘴中心区域无 雾滴，喷射距离短，难以有效灭火。实心雾化喷嘴的雾滴分布不均匀，喷嘴 轴线附近的雾粒粗大，外围的雾滴细小。在气流的卷吸作用下，外围的细雾 滴向中心收缩，难以形成稳定的雾锥，雾滴覆盖面积非常有限。
为克服传统喷嘴雾锥覆盖面小的问题，丹麦Danfoss公司、芬兰MarioffHi-Fog 公司及美国Spray System公司相继研制了组合喷嘴，但喷嘴间雾锥有干涉， 雾滴直径增大。中国科技大学黄东林等人提出了簧片式水雾喷嘴，并对其喷 射距离、雾粒直径及用水量进行了研究，见簧片式喷雾灭火机理分析.火灾科 学.1992.9。浙江大学范明豪等人对收敛型高压射流喷嘴雾粒的速度分布和雾 粒平均直径进行了理论分析，见高压细水雾灭火喷嘴的雾化特性研究.机械工 程学报.2002.9。这两种喷嘴属实心。由于喷嘴内的水流无旋转运动，故雾粒 均匀性好，但雾粒直径较大(0.2～0.8mm)，灭火效果欠佳。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种灭火雾化喷嘴，具有双层离心 式结构，用于产生适合灭火的细水雾。
本发明的一种灭火雾化喷嘴，包括前端具有锥孔的喷嘴体，其特征为所 述喷嘴体前端锥孔内置有圆锥形隔离套、隔离套内嵌入喷嘴芯，卡环将隔离 套和喷嘴芯固定于喷嘴体内，隔离套与喷嘴体之间、喷嘴芯与隔离套之间具 有通道，构成双层喷嘴。
所述的灭火雾化喷嘴，其进一步特征为喷嘴体前端锥孔的锥角[β]为 90～100°；隔离套内锥孔的锥角[α]为70～80°；喷嘴芯前端台阶上开有作 为通道的内螺旋槽、隔离套外侧的台阶上开有作为通道的外螺旋槽，两螺旋 槽与轴线角度为40～50°。
所述的灭火雾化喷嘴，所述内、外螺旋槽螺旋方向可以相反。
灭火雾化喷嘴的隔离套外侧的台阶上开有外螺旋槽[d]；喷嘴芯前端台阶 上开有内螺旋槽[c]。喷嘴芯与隔离套之间构成内层喷嘴旋涡室，隔离套与喷 嘴体之间构成外层喷嘴旋涡室。来自管道的高压水通过水道[a]、[b]及内、外 螺旋槽[c]、[d]分别进入内、外层喷嘴旋涡室，并从喷嘴口喷出。设计时已考 虑外层喷嘴的平均雾滴直径略大于内层喷嘴的平均雾滴直径，外层喷嘴的平 均雾滴直径为内层喷嘴的平均雾滴直径1.1～1.3。在工作压力与流量基本相 同的条件下，与单层实心相比，双层喷嘴的雾滴分布更均匀，雾锥的覆盖范 围也大得多。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2隔离套结构示意图；
图3喷嘴芯结构示意图；
图4本发明双层喷嘴喷雾强度分布曲线。
本发明的一种灭火雾化喷嘴，包括前端具有锥孔的喷嘴体，其特征为所 述喷嘴体前端锥孔内置有圆锥形隔离套、隔离套内嵌入喷嘴芯，卡环将隔离 套和喷嘴芯固定于喷嘴体内，隔离套与喷嘴体之间、喷嘴芯与隔离套之间具 有通道，构成双层喷嘴。
所述的灭火雾化喷嘴，其进一步特征为喷嘴体前端锥孔的锥角[β]为 90～100°；隔离套内锥孔的锥角[α]为70～80°；喷嘴芯前端台阶上开有作 为通道的内螺旋槽、隔离套外侧的台阶上开有作为通道的外螺旋槽，两螺旋 槽与轴线角度为40～50°。
所述的灭火雾化喷嘴，所述内、外螺旋槽螺旋方向可以相反。
灭火雾化喷嘴的隔离套外侧的台阶上开有外螺旋槽[d]；喷嘴芯前端台阶 上开有内螺旋槽[c]。喷嘴芯与隔离套之间构成内层喷嘴旋涡室，隔离套与喷 嘴体之间构成外层喷嘴旋涡室。来自管道的高压水通过水道[a]、[b]及内、外 螺旋槽[c]、[d]分别进入内、外层喷嘴旋涡室，并从喷嘴口喷出。设计时已考 虑外层喷嘴的平均雾滴直径略大于内层喷嘴的平均雾滴直径，外层喷嘴的平 均雾滴直径为内层喷嘴的平均雾滴直径1.1～1.3。在工作压力与流量基本相 同的条件下，与单层实心相比，双层喷嘴的雾滴分布更均匀，雾锥的覆盖范 围也大得多。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2隔离套结构示意图；
图3喷嘴芯结构示意图；
图4本发明双层喷嘴喷雾强度分布曲线。
具体实施方式
本发明双层喷嘴包括喷嘴体1、隔离套2、喷嘴芯3及卡环4，见图1。 隔离套结构见图2，图中下部分为上部分的俯视图；隔离套2外侧的台阶上 开有40～50°外螺旋槽d。喷嘴芯结构见图3，图中下部分为上部分的俯视 图；喷嘴芯前端台阶上开有40～50°内螺旋槽c。喷嘴芯与隔离套之间构成 内层喷嘴旋涡室，其锥角α为70～80°，隔离套与喷嘴体之间构成外层喷嘴 旋涡室，其锥角β为90～100°。来自管道的高压水通过水道a、b及内、外 螺旋槽c、d分别进入内、外层喷嘴旋涡室，并从喷嘴口喷出。
实施例1：
双层喷嘴的结构参数为：内层喷嘴旋涡室入口当量半径rc＝1.5mm，出口 半径r0＝0.6mm，锥角α＝70°；外层喷嘴旋涡室入口当量半径rd＝1.5mm，出 口半径r1＝1.0mm，r2＝1.2mm，锥角β＝90°。内外螺旋槽的螺旋角均为45°。 喷嘴内壁表面粗糙度为0.8μm。当压力P＝8.0MPa，流量Q＝5.5L/min时，双 层喷嘴与丹麦Danfoss公司的1918实心雾锥喷嘴的雾化强度对分布比见图4。 图4表明，在工作压力与流量基本相同的条件下，与单层实心相比，双层喷 嘴的雾滴分布更均匀，雾锥的覆盖范围也大得多。
实施例2：
锥角α＝70°，锥角β＝100°，内外层螺旋槽的螺旋角均为50°，双层 喷嘴其余参数同实施例1。
实施例1：
双层喷嘴的结构参数为：内层喷嘴旋涡室入口当量半径rc＝1.5mm，出口 半径r0＝0.6mm，锥角α＝70°；外层喷嘴旋涡室入口当量半径rd＝1.5mm，出 口半径r1＝1.0mm，r2＝1.2mm，锥角β＝90°。内外螺旋槽的螺旋角均为45°。 喷嘴内壁表面粗糙度为0.8μm。当压力P＝8.0MPa，流量Q＝5.5L/min时，双 层喷嘴与丹麦Danfoss公司的1918实心雾锥喷嘴的雾化强度对分布比见图4。 图4表明，在工作压力与流量基本相同的条件下，与单层实心相比，双层喷 嘴的雾滴分布更均匀，雾锥的覆盖范围也大得多。
实施例2：
锥角α＝70°，锥角β＝100°，内外层螺旋槽的螺旋角均为50°，双层 喷嘴其余参数同实施例1。
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