一種比例混合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于消防設備設計技術領域，尤其屬于消防滅火劑混合設備設計技術領域，特別涉及一種用于多種滅火劑的自給式可調整比例混合裝置。
【背景技術】
[0002]泡沫滅火系統具有安全可靠、經濟實用、滅火效率高等特點，尤其對撲救B類火災更具有突出的優越性，是目前國內外油類火災基本的撲救方式。泡沫比例混合器是泡沫滅火系統的“神經中樞”，其工作性能的好壞直接關系到泡沫滅火系統撲救火災的成敗。泡沫比例混合器有壓力式空氣泡沫比例混合器、環栗式泡沫比例混合器、管線式泡沫比例混合器、電子控制式比例混合裝置等類型。
[0003]壓力式泡沫比例混合器應用于ZP32泡沫/水噴淋自動滅火系統、低倍數泡沫滅火系統、水成膜泡沫噴淋滅火系統中，由進水管、出液管、混合室、擴散管等組成。混合器主要利用文丘里原理，壓力水通過比例混合器時，在其內部與泡沫液貯罐之間產生負壓力差，使貯罐內泡沫液通過與比例混合器連接的泡沫液管進入比例混合器，在連接管內有控制泡沫液流量的孔板，以形成穩定混合比例的泡沫--水混合液。
[0004]管線負壓式泡沫比例混合器主要應用在泡沫消火栓箱、移動式泡沫推車等設備的比例混合上。壓力水從進口進入比例混合器后，大部分水經噴咀高速噴入擴散管，在噴咀與擴散管間形成負壓區，泡沫液由吸液口被吸入負壓區，與壓力水同時進入擴散管，從出口流出；還有一小部分壓力水則通過調節閥與擴散管流出的混合液相混合后從出口流出。旋動控制閥的手柄(混合器側面)調節混合液的混合比。
[0005]負壓環栗式比例混合器應用于負壓式泡沫滅火系統中。環栗式比例混合器由調節手柄、指示牌、調節閥、混合室、擴散管等組成。混合器適合配用6%的泡沫液。混合器應安裝在水栗附近，與水栗的出水管和進水管連接。混合器要求栗進口壓力要小于0.03MPa，否則將影響混合器的吸取泡沫液性能。
[0006]電子控制式比例混合裝置，包括水栗、泡沫進口管、水栗進水管和出液管等，通過水流量計和泡沫流量計分別采集水栗和泡沫原液的實際流量，經微電腦控制盒中微電腦處理后對閥門開度進行控制，實現在水栗不同工作壓力、不同輸出流量下泡沫和水混合。
[0007]上述各混合裝置各有優點和不足，其中滅火劑動量損失較大、混合比例控制難、裝置成本高等問題均不同程度存在。傳統的比例混合器，如采用文丘里原理，會使主流介質(水)的壓力損失達到35%以上，能耗大。傳統的比例混合器在使用時，當主管道流量和壓力發生較大變化時(3 ±20% )，所吸入的液體比例精度會大大降低(誤差3 ±30% )，控制難度大。傳統電子控制式比例混合裝置需外接電工程造價成本高。
【發明內容】
[0008]本發明根據現有技術的不足公開了一種比例混合裝置。本發明要解決的問題是提供一種相對動量損失小、混合比例容易控制、裝置結構簡潔，可模塊化生產的自給式可調整比例混合裝置。
[0009]本發明通過以下技術方案實現:
[0010]比例混合裝置，包括滅火劑介質輸送管道、水輪發電機、蓄電池、控制器和電機及其驅動的容積栗，其特征在于:水輪發電機的驅動葉輪安裝在輸送管道內受管道內水流驅動，并驅動水輪發電機發電，將產生電能存儲于蓄電池中；水輪發電機設置有霍爾傳感器將轉速信號傳送給控制器；輸送管道壁有旁通管道與加注泡沫液的容積栗連通，容積栗由蓄電池供電的電機驅動并由控制器控制其加注量。
[0011]所述輸送管道壁與加注泡沫液的容積栗連通的旁通管道設置于驅動葉輪的前端。
[0012]本發明自給式可調整比例混合裝置，主要用于泡沫滅火系統，并替代傳統的正壓式泡沫比例混合裝置。
[0013]本發明運用于多種液體需按一定比例混合的系統，利用在主流管網安裝一套發電機組，并驅動一個或多個容積栗，由容積栗將所需一定比例的被混合的液體栗入主管網中，實現多種液體按一定比例混合的裝置。發電機組發電同時，其葉輪同時輸出流量信號，實現轉子流量計功能。并由其流量信號調節容積栗的轉速。
[0014]裝置發電機組中有一個水輪機安裝在主流管網中，由水力驅動發電，發電所消耗的水力動能為總能量的5%?15%，并存儲在電池中。由存儲的電能，驅動帶動容積栗，容積栗按設計抽取一定流量的其他液體，與主動管網的流體混合。
[0015]水輪發電機為轉子結構，轉速為3?lOOOrpm，適用壓力范圍0.02?1.6MPa，流量范圍0.5?200L/S。并通過霍爾傳感器輸出轉速信號。當在輸送管道中設置為多組水輪發電機時，至少一組水輪發電機為轉子結構。
[0016]容積栗轉速與水輪發電機的水輪機轉子的流量信號成一定函數關系，設定參數后，容積計量栗即將按一定函數關系，將混合液栗入主管網并混合。其調節誤差范圍可保證在±5%。主流液體與被混合液體的混合比為體積比0.1%?10%。
[0017]本發明有益性:首先本發明混合裝置水力損失不大于15%，并可將損失的能量轉化為電能驅動水栗；本發明裝置還可實現當主管道流量和壓力發生較大變化時
±20%)，對所吸入的液體比例精確控制，控制精度為誤差5 ±5%;本發明設置在輸送管道中的水輪發電機葉輪既可以驅動水輪機發電還可以對輸送管道中的滅火劑進行充分的攪拌混合，提高滅火劑發泡滅火效率，本裝置為模塊化結構，可實現大規模生產，提高勞動效率，等比例調節范圍大，當主流量變化1%?100%之間變化時也能實現混合液的等比例調節。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明裝置結構連接示意圖。
[0019]圖中，I是輸送方向，2是輸送管道，3是驅動葉輪，4是水輪發電機，5是蓄電池，6是控制器，7是混合液入口，8是電機，9是容積栗，10是傳感器傳輸線路。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例對本發明進行具體的描述，實施例只用于對本發明進行進一步的說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的內容作出的一些非本質的改進和調整也屬于本發明保護的范圍。
[0021]結合圖1。
[0022]比例混合裝置，包括滅火劑介質輸送管道2、水輪發電機4、蓄電池5、控制器6和電機8及其驅動的容積栗9，水輪發電機4的驅動葉輪3安裝在輸送管道2內受管道內水流驅動，并驅動水輪發電機4發電，將產生電能存儲于蓄電池5中；
[0023]水輪發電機4設置有霍爾傳感器將轉速信號傳送給控制器6 ;
[0024]輸送管道2壁有旁通管道與加注泡沫液的容積栗9連通，容積栗9由蓄電池5供電的電機8驅動并由控制器6控制其加注量。
[0025]本例輸送管道2壁與加注泡沫液的容積栗9連通的旁通管道設置于驅動葉輪3的前端。
[0026]本例水輪發電機4為轉子結構，轉速為3?lOOOrpm，適用壓力范圍0.02?
1.6MPa，流量范圍 0.5 ?200L/s。
[0027]本發明可實現輸送管道2中主流液體與容積栗9加注的被混合液體的混合比為體積比1%?10%。
[0028]本發明根據輸送管道2水流動量可在輸送管道2內設置多組水輪發電機4。但至少一組水輪發電機4為轉子結構。
[0029]本發明容積栗9轉速與水輪發電機4的水輪機轉子的流量信號成一定函數關系，設定參數后，容積計量栗即將按一定函數關系，將混合液栗入主管網并混合。其調節誤差范圍可保證在±5%。主流液體與被混合液體的混合比為體積比0.1%?10%。
[0030]當系統使用傳統管線負壓式(文丘里原理負壓吸入)混合液時，其阻力損失大于35%，其控制精度誤差為5 ±15%。正壓注入式比例混合器需外接動力和單獨的轉子流量傳感器監測流量，轉子流量傳感器所消耗的能量也白白浪費。其系統不節能，并可能出現火災時斷電失效的風險。本發明混合裝置水力損失不大于15%，并可將損失的能量轉化為電能驅動水栗；還可實現當主管道流量和壓力發生較大變化時(3 ±20% )，對所吸入的液體比例精確控制，控制精度為誤差S ±5% ;本發明裝置為模塊化結構，可實現大規模生產，提高勞動效率，等比例調節范圍大，當主流量變化I %?100%之間變化時也能實現混合液的等比例調節。
【主權項】
1.一種比例混合裝置，包括滅火劑介質輸送管道(2)、水輪發電機(4)、蓄電池(5)、控制器(6)和電機(8)及其驅動的容積栗(9)，其特征在于: 水輪發電機的驅動葉輪(3)安裝在輸送管道(2)內受管道內水流驅動，并驅動水輪發電機(4)發電，將產生電能存儲于蓄電池(5)中； 水輪發電機(4)設置有霍爾傳感器將轉速信號傳送給控制器(6); 輸送管道(2)壁有旁通管道與加注泡沫液的容積栗(9)連通，容積栗(9)由蓄電池(5)供電的電機⑶驅動并由控制器(6)控制其加注量。2.根據權利要求1所述的比例混合裝置，其特征在于:所述輸送管道(2)壁與加注泡沫液的容積栗(9)連通的旁通管道設置于驅動葉輪(3)的前端。3.根據權利要求1或2所述的比例混合裝置，其特征在于:所述水輪發電機(4)為轉子結構，轉速為3?lOOOrpm，適用壓力范圍0.02?1.6MPa，流量范圍0.5?200L/s。4.根據權利要求3所述的比例混合裝置，其特征在于:所述輸送管道(2)中主流液體與容積栗(9)加注的被混合液體的混合比為體積比1%?10%。5.根據權利要求4所述的比例混合裝置，其特征在于:所述水輪發電機(4)在輸送管道⑵內設置多組。
【專利摘要】本發明公開了一種比例混合裝置。包括滅火劑介質輸送管道、水輪發電機、蓄電池、控制器和電機及其驅動的容積泵，水輪發電機的驅動葉輪安裝在輸送管道內受管道內水流驅動，并驅動水輪發電機發電，將產生電能存儲于蓄電池中；水輪發電機設置有霍爾傳感器將轉速信號傳送給控制器；輸送管道壁有旁通管道與加注泡沫液的容積泵連通，容積泵由蓄電池供電的電機驅動并由控制器控制其加注量。本發明混合裝置水力損失小，可將損失的能量轉化為電能驅動水泵，對所吸入的液體比例精確控制，本發明葉輪既可以驅動水輪機發電還可以對輸送管道中的滅火劑進行充分的攪拌混合，提高滅火劑發泡滅火效率，本裝置為模塊化結構，可實現大規模生產。
【IPC分類】A62C5/02
【公開號】CN105214250
【申請號】CN201510717130
【發明人】王靖, 張惟斌, 晏祝, 李葉兵, 鞠鋮, 林源宏, 唐鵬宗, 劉祥
【申請人】西華大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月28日