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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710645358.3 (22)申请日 2017.08.01 (66)本国优先权数据 201710119860.0 2017.03.01 CN 201710117707.4 2017.03.01 CN (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 266101 山东省青岛市市南区延安三 路218号 申请人 中国石油化工股份有限公司青岛安 全工程研究院 (72)发明人 牟小冬 厉建祥 郎需庆 牟善军 姜春明 尚祖政 吴京峰 谈龙妹 于辉 王林 陶彬 刘全桢 (74)专利代理。
2、机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 蒋爱花 陈小莲 (51)Int.Cl. A62C 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种大流量泡沫产生装置及泡沫灭火设备 (57)摘要 本发明公开了一种大流量泡沫产生装置及 泡沫灭火设备， 该泡沫产生装置包括具有泡沫产 生腔的泡沫产生器(1)， 泡沫产生腔具有用于输 入泡沫混合液的泡沫混合液入口(11)、 用于输入 液化介质的液化介质入口(12)以及用于输出泡 沫的泡沫出口(13)； 其中， 在泡沫产生腔内， 液化 介质与泡沫混合液混合气化并发泡， 以从泡沫出 口(13)输出用于灭火的泡沫； 其中， 泡沫混合液 入口(11)。
3、连接有具有混合腔室的混合器(2)， 所 述混合腔室具有用于输入泡沫原液的原液入口 (21)和用于输入水的水入口(22)， 泡沫原液和水 在所述混合腔室内混合产生所述泡沫混合液。 本 发明提供的泡沫产生装置及泡沫灭火设备， 能够 产生大流量泡沫， 而且体积小， 节省空间。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 108525159 A 2018.09.14 CN 108525159 A 1.一种泡沫产生装置， 其特征在于， 该泡沫产生装置包括具有泡沫产生腔的泡沫产生 器(1)， 所述泡沫产生腔具有用于输入泡沫混合液的泡沫混合液入口(11)、 用于输入液化介 质的液化介质入口(12)以及用于输。
4、出泡沫的泡沫出口(13)； 其中， 在所述泡沫产生腔内， 液 化介质与泡沫混合液混合气化并发泡， 以从所述泡沫出口(13)输出用于灭火的泡沫； 其中， 所述泡沫混合液入口(11)连接有具有混合腔室的混合器(2)， 所述混合腔室具有 用于输入泡沫原液的原液入口(21)和用于输入水的水入口(22)， 泡沫原液和水在所述混合 腔室内混合产生所述泡沫混合液。 2.根据权利要求1所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫产生器(1)与所述混合 器(2)之间、 所述液化介质入口(12)、 所述原液入口(21)和/或所述水入口(22)处设置有流 量计(3)； 所述泡沫产生器(1)与所述混合器(2)之间、 。
5、所述液化介质入口(12)、 所述原液入 口(21)和/或所述水入口(22)处设置有控制阀。 3.根据权利要求2所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫产生装置还包括控制单 元(4)， 所述控制单元(4)根据所述流量计(3)控制所述控制阀以调节流量。 4.根据权利要求13中任意一项所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫产生器 (1)为筒状结构， 所述筒状结构的一端设置有至少一个所述泡沫混合液入口(11)， 所述筒状 结构的另一端设置有至少一个所述泡沫出口(13)， 所述液化介质入口(12)与所述泡沫混合 液入口(11)成角度设置。 5.根据权利要求4所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 。
6、所述泡沫混合液入口(11)设置有 一个， 所述液化介质入口(12)围绕所述泡沫混合液入口(11)设置有一个或多个， 每个所述 液化介质入口(12)的方向与所述泡沫混合液入口(11)的方向之间的角度为0 90 。 6.根据权利要求4所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫混合液入口(11)设置有 一个， 所述液化介质入口(12)围绕所述泡沫混合液入口(11)设置有多个， 多个所述液化介 质入口(12)的方向在横向上依次偏离于径向方向， 使得所述液化介质入口(12)进入的液流 能够旋转流动。 7.根据权利要求4所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述液化介质入口(12)设置有伸 向所述泡沫产生。
7、腔内的输入管(16)。 8.根据权利要求4所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫混合液入口(11)、 所述 液化介质入口(12)和所述泡沫出口(13)各设置有一个； 其中， 所述筒状结构的直径D1与所 述泡沫混合液入口(11)的直径D2之间的关系为： D1/D21.14； 所述泡沫混合液入口(11) 的直径D2与所述液化介质入口(12)的直径D3之间的关系为： D2/D3410； 所述筒状结构 的直径D1与所述泡沫出口(13)的直径D4之间的关系为： D1/D40.82。 9.根据权利要求8所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述原液混合器(2)的所述水入 口(22)的直径D6与所述原液。
8、入口(21)的直径D5之间的关系为： D6/D5814； 所述水入口 (22)的直径D6与所述泡沫混合液入口(11)的直径D2之间的关系为： D6/D21.01.4。 10.根据权利要求13中任意一项所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫产生腔 内设置有用于扰动液流的至少一个扰流器(14)。 11.根据权利要求10所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述扰流器(14)形成为锥形结 构、 半球形结构或平台结构； 所述锥形结构的锥形顶、 所述半球形结构的球形顶或所述平台结构的平台顶面朝向所 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108525159 A 2 述泡沫混合液入口(11)。 12。
9、.根据权利要求10所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述扰流器(14)的横截面为圆 形结构， 所述扰流器(14)的直径D7与所述泡沫混合液入口(11)的直径D2之间的关系为： D7/ D214； 和/或， 所述扰流器(14)的顶端与液化介质在所述液化介质入口(12)处的流出口之间的距离L 为0100mm。 13.根据权利要求10所述的泡沫产生装置， 其特征在于， 所述泡沫产生腔内设置有至少 一个间隔设置的多孔结构(15)； 每个所述多孔结构(15)上设置有多个孔； 所述多孔结构 (15)的孔朝向所述泡沫混合液入口(11)， 且所述多孔结构(15)相对所述扰流器(14)的顶部 远离所述泡沫混合。
10、液入口(11)。 14.一种泡沫灭火设备， 其特征在于， 所述泡沫灭火设备设置有根据权利要求113中 任意一项所述的泡沫产生装置。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108525159 A 3 一种大流量泡沫产生装置及泡沫灭火设备 技术领域 0001 本发明涉及消防灭火技术， 具体地， 涉及一种大流量泡沫产生装置及泡沫灭火设 备。 背景技术 0002 现有的压缩气体泡沫灭火主要采用气体与泡沫混合液混合产生泡沫的方式进行 灭火。 具体的压缩气体泡沫灭火方式主要有常压式压缩气体泡沫灭火及储气式泡沫灭火两 种方式。 0003 其中， 常压式压缩气体泡沫灭火通常采用压缩机或压缩气体钢瓶的方式进。
11、行供 气， 在喷射过程压力基本保持不变， 而压缩机及压缩气体钢瓶供气量有限， 无法满足大流量 高压力供气的要求， 而若需实现大流量高压力供气， 则需设置多台压缩机或压缩气体钢瓶 (如以一台流量150L/S的泡沫消防车为例， 气体的供给流量是1050L/s， 其供气需要由多台 大型空压机供给)， 其占用空间大， 在油库罐区、 装置区往往不具备布置的空间， 不利于现场 布置。 而且采用吸气方式产生的泡沫存在以下缺陷： 泡沫气泡大小不一、 泡沫不均匀、 性能 不稳定、 泡沫容易破碎、 抗烧性差、 灭火效率不高等缺陷。 0004 另一种储气式泡沫灭火通常在灭火剂容器内存储压缩气体， 在大流量喷射时， 。
12、压 缩气体将大量消耗， 喷射压力将大幅降低， 此时为保证灭火剂的高压喷射， 则需及时向灭火 剂容器内补充压缩气体， 而在大流量喷射状态下， 仅靠空压机及压缩气体钢瓶根本无法保 证压缩气体的足量补充， 导致无法有效实现高压喷射要求， 影响灭火效果。 当进行重大火灾 灭火时， 则需要生产大流量泡沫灭火， 此时泡沫混合液流量提高， 压缩气体的供气量也需随 之增大， 而现有的压缩气体泡沫产生方式无法实现大流量高压压缩气体的供应， 其泡沫混 合液流量仅2030L/s， 目前主要应用于一般规模的火灾扑救， 如建筑物火灾、 地面小范围 流淌火等， 其无法在大型储罐火灾或大规模的地面流淌火灾中的应用。 000。
13、5 为此， 需设计一种新的泡沫产生装置或设备， 以克服采用压缩气体泡沫灭火及储 气式泡沫灭火的灭火设备所存在的缺陷。 发明内容 0006 本发明提供一种大流量泡沫产生装置及泡沫灭火设备， 以解决现有技术中采用压 缩气体泡沫灭火及储气式泡沫灭火的灭火设备存在的缺陷。 0007 为了实现上述目的， 本发明一方面提供一种泡沫产生装置， 该泡沫产生装置包括 具有泡沫产生腔的泡沫产生器， 所述泡沫产生腔具有用于输入泡沫混合液的泡沫混合液入 口、 用于输入液化介质的液化介质入口以及用于输出泡沫的泡沫出口； 其中， 在所述泡沫产 生腔内， 液化介质与泡沫混合液混合气化并发泡， 以从所述泡沫出口输出用于灭火的。
14、泡沫； 0008 其中， 所述泡沫混合液入口连接有具有混合腔室的混合器， 所述混合腔室具有用 于输入泡沫原液的原液入口和用于输入水的水入口， 泡沫原液和水在所述混合腔室内混合 产生所述泡沫混合液。 说 明 书 1/9 页 4 CN 108525159 A 4 0009 优选地， 所述泡沫产生器与所述混合器之间、 所述液化介质入口、 所述原液入口 和/或所述水入口处设置有流量计； 所述泡沫产生器与所述混合器之间、 所述液化介质入 口、 所述原液入口和/或所述水入口处设置有控制阀。 0010 优选地， 所述泡沫产生装置还包括控制单元， 所述控制单元根据所述流量计控制 所述控制阀以调节流量。 001。
15、1 优选地， 所述泡沫产生器为筒状结构， 所述筒状结构的一端设置有至少一个所述 泡沫混合液入口， 所述筒状结构的另一端设置有至少一个所述泡沫出口， 所述液化介质入 口与所述泡沫混合液入口成角度设置。 0012 优选地， 所述泡沫混合液入口设置有一个， 所述液化介质入口围绕所述泡沫混合 液入口设置有一个或多个， 每个所述液化介质入口的方向与所述泡沫混合液入口的方向之 间的角度为0 90 。 0013 优选地， 所述泡沫混合液入口设置有一个， 所述液化介质入口围绕所述泡沫混合 液入口设置有多个， 多个所述液化介质入口的方向在横向上依次偏离于径向方向， 使得所 述液化介质入口进入的液流能够旋转流动。。
16、 0014 优选地， 所述液化介质入口设置有伸向所述泡沫产生腔内的输入管。 0015 优选地， 所述泡沫混合液入口、 所述液化介质入口和所述泡沫出口各设置有一个； 其中， 所述筒状结构的直径D1与所述泡沫混合液入口的直径D2之间的关系为： D1/D21.1 4； 所述泡沫混合液入口的直径D2与所述液化介质入口的直径D3之间的关系为： D2/D34 10； 所述筒状结构的直径D1与所述泡沫出口的直径D4之间的关系为： D1/D40.82。 0016 优选地， 所述原液混合器的所述水入口的直径D6与所述原液入口的直径D5之间的 关系为： D6/D5814； 所述水入口的直径D6与所述泡沫混合液入口。
17、的直径D2之间的关系 为： D6/D21.01.4。 0017 优选地， 所述泡沫产生腔内设置有用于扰动液流的至少一个扰流器。 0018 优选地， 所述扰流器形成为锥形结构、 半球形结构或平台结构； 0019 所述锥形结构的锥形顶、 所述半球形结构的球形顶或所述平台结构的平台顶面朝 向所述泡沫混合液入口。 0020 优选地， 所述扰流器的横截面为圆形结构， 所述扰流器的直径D7与所述泡沫混合 液入口的直径D2之间的关系为： D7/D21.04； 和/或， 0021 所述扰流器的顶端与液化介质在所述液化介质入口处的流出口之间的距离L为0 100mm。 0022 优选地， 所述泡沫产生腔内设置有至。
18、少一个间隔设置的多孔结构； 每个所述多孔 结构上设置有多个孔； 所述多孔结构的孔朝向所述泡沫混合液入口， 且所述多孔结构相对 所述扰流器的顶部远离所述述泡沫混合液入口。 0023 本发明的另一方面， 还提供一种泡沫灭火设备， 所述泡沫灭火设备设置有如上所 述的泡沫产生装置。 0024 本发明提供的泡沫产生装置及泡沫灭火设备通过泡沫混合液和液化介质混合能 够获取大流量泡沫， 而且由于取消了利用体积庞大的压缩机或压缩气体钢瓶及体积庞大、 结构复杂的液化气体汽化器等， 本发明提供的泡沫产生装置及灭火器体积小， 节省空间。 说 明 书 2/9 页 5 CN 108525159 A 5 附图说明 002。
19、5 图1为根据本发明的一个实施方式中泡沫产生装置的结构示意图； 0026 图2根据本发明的一个实施方式中泡沫产生装置中连接有混合器的泡沫产生器的 结构示意图； 0027 图3为锥形结构的扰流器的结构示意图； 0028 图4为半球形结构的扰流器的结构示意图； 0029 图5为平台结构的扰流器的结构示意图； 0030 图6为根据本发明的一个实施方式中灭火设备的组合示意图。 0031 附图标记说明： 0032 1-泡沫产生器； 11-泡沫混合液入口； 12-液化介质入口； 13-泡沫出口； 14-扰流器； 141-安装部； 15-多孔结构； 16-输入管； 2-混合器； 21-原液入口； 22-水入。
20、口； 3-流量计； 4-控 制单元； 10-高喷车； 20-液氮罐车； 30-泡沫原液运输车； 40-消防栓/远程供水系统； 50-储 罐。 具体实施方式 0033 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。 应当理解的是， 此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发明。 0034 本发明提供一种泡沫产生装置， 如图1所示， 该泡沫产生装置包括具有泡沫产生腔 的泡沫产生器1， 所述泡沫产生腔具有用于输入泡沫混合液的泡沫混合液入口11、 用于输入 液化介质的液化介质入口12以及用于输出泡沫的泡沫出口13； 其中， 在所述泡沫产生腔内， 液化介质与泡沫混合液混合气化并发泡，。
21、 以从所述泡沫出口13输出用于灭火的泡沫； 0035 其中， 所述泡沫混合液入口11连接有具有混合腔室的混合器2， 所述混合腔室具有 用于输入泡沫原液的原液入口21和用于输入水的水入口22， 泡沫原液和水在所述混合腔室 内混合产生所述泡沫混合液。 0036 本发明提供的泡沫产生装置， 首先通过混合器2将从原液入口21输入的泡沫原液 与从水入口22输入的水混合获取泡沫混合液并输送至泡沫产生器1， 从混合器2输入的泡沫 混合液与从液化介质入口12输入的液化介质在泡沫产生腔内混合， 在液化介质与泡沫混合 液混合的过程中， 液化介质与泡沫混合液换热迅速气化， 并同时发泡， 该产生泡沫的方式能 够获取大。
22、流量泡沫， 而且获得的泡沫均匀， 稳定性好。 0037 本发明提供的泡沫产生装置避开了通过空压机组或压缩气体钢瓶供气的技术路 线， 也避开了液化介质通过大型气化装置进行换热气化生产压缩气体的技术路线， 而是采 用了液化介质直接与泡沫混合液混合换热并同时发泡的方式。 因此， 相比现有技术中采用 压缩空气产生泡沫的方式， 避免了需配备空压机、 压缩气体钢瓶、 液化气体汽化器等而导致 的占用空间大的问题。 0038 采用本发明提供的泡沫产生装置的灭火设备， 能够节省布置空间， 利于现场布置， 从而便于灭火工作的开展。 0039 该泡沫产生装置可设置在泡沫消防车、 高喷车上或者其它的灭火设备上。 为使。
23、得 灭火设备能够长时间工作， 混合器2的原液入口21、 水入口22以及液化介质入口12分别连接 说 明 书 3/9 页 6 CN 108525159 A 6 外界的供应装置， 例如， 原液入口21可连接泡沫原液运输车， 水入口22可连接消防栓或其它 供水系统， 液化介质入口12可连接液化介质罐车等， 以能够分别提供足量的泡沫原液、 水和 液化介质， 从而使得泡沫灭火设备能够长时间的工作， 以适用于大型火灾的灭火。 0040 本发明中， 该泡沫产生装置所采用的液化介质在与泡沫混合液混合后产生的泡沫 是用于灭火， 因此， 液化介质所产生的气体的种类限定为有助于灭火， 即能够对火起到抑制 和窒息作用。
24、的气体。 优选地， 所述液化介质可以为液氮、 液体二氧化碳、 液化惰性气体、 液化 卤代烃气体中的至少一种。 更优选地， 所述液化介质为液氮。 同时， 本发明采用液氮等液化 介质参与泡沫发泡， 在泡沫破裂后会释放出氮气等惰性气体， 惰性气体在燃烧物质表面也 能起到抑制燃烧的作用， 有助于加速火灾的扑灭。 0041 在本发明的优选实施方式中， 所述液化介质所产生的气体与所述液化介质的体积 的比值不低于100， 优选为2001500， 更优选为5001000。 0042 由于液化介质例如液氮能够迅速产生气体且产生的气体能够便利地与泡沫混合 液产生气泡， 且液化介质的膨胀比通常较大， 不低于100，。
25、 很多甚至高达500以上， 例如液氮 的膨胀比通常为710， 也即1体积的液氮通常可以提供710体积的氮气， 而常规压缩空气的压 缩比不超过20， 由此由液化介质产生的气体的体积与液化介质本身的体积相比大大增加， 在获得相同量的气体的情况下所使用的液化介质的体积较小， 因此可以直接将液化介质如 液氮来与泡沫混合液送入到泡沫产生器内混合产生泡沫， 而无需先把液化介质气化， 再将 气化得到的气体与泡沫混合液混合， 由此大大降低了泡沫产生装置的体积， 提高了装置的 灵活性和拓宽了应用场所。 0043 以扑救10万立方米储罐全面积火灾为例， 来对比分析负压式泡沫(吸气式泡沫)、 由液氮供气的压缩气体泡。
26、沫及由压缩机组供气的压缩气体泡沫的配置情况。 0044 (1)对于负压式泡沫灭火系统， 基于国外的灭火案例以及 日本消防法 、 API、 LASTFIRE等国际权威标准规范与储罐火灾研究组织的推荐值， 对于10万立方米储罐全面积 火灾的扑救， 其泡沫混合液的供给强度至少需9L/min.m2， 泡沫混合液流量至少需45216L/ min， 灭火时间至少需60min， 均以最小值计， 泡沫混合液的消耗量是2712m3。 0045 (2)对于压缩机供气的压缩气体泡沫灭火系统， 一般认为压缩气体泡沫灭火系统 所需泡沫供给强度为负压式泡沫灭火系统的1/4， 但由于10万立方米储罐全面积火灾的灭 火面积较。
27、大， 根据本发明的发明人的大尺度油盘灭火实验数据， 其泡沫供给强度较合适的 为5.4L/min.m2， 泡沫混合液流量是27130L/min。 以发泡倍数7为目标， 其供气量应至少是 190m3/min， 加上损失量， 供气量不低于200m3/min。 按照目前的大型空压机组供气能力(20- 28m3/min)， 则需要配置7-10台大型空压机并联进行供气， 每台空压机的占地面积约5-6m2， 则空压机组的总占地面积是35-70m2。 灭火时间为60min， 泡沫混合液的消耗量是1627m3。 其 中所述大尺度油盘灭火实验是指在直径21m的油池内， 将柴油点燃， 形成全面积火灾， 然后 利用泡。
28、沫灭火装置向油盘内喷射泡沫， 进行灭火测试。 0046 (3)对于液氮供气的压缩气体泡沫灭火系统， 泡沫供给强度也为5.4L/min.m2， 泡 沫混合液流量是27130L/min。 以发泡倍数7为目标， 其供气量应至少是190m3/min， 加上损失 量， 供气量不低于200m3/min。 60min内供气量是12000m3， 液氮气化后体积是710倍， 所以所需 液氮量是17m3。 实际灭火时间为60min， 泡沫混合液的消耗量是1627m3。 一台液氮罐车的容积 一般是25m3， 占地面积约是10。 该液氮罐车满载液氮后， 持续供给时间是88min。 具体对比 说 明 书 4/9 页 7。
29、 CN 108525159 A 7 如下表1。 0047 表1 0048 0049 0050 从上述比较可以看出， 采用本发明液氮供气方式可以大大减小供气设备所需的场 地面积、 降低供气难度， 使得大面积灭火成为可能。 0051 在混合过程中， 液化介质与泡沫混合液的流量比例可以通过计算得到。 本发明的 发明人发现， 液化介质与泡沫混合液的流量满足下述关系时能够获得质量更好的压缩气体 泡沫： LmV/nf。 其中， L是液化介质的体积流量， m为设定的发泡倍数， 取值一般在5-200优 选5-20更优选在6-8范围内， V是发泡物质的体积流量， n为气体源能够产生的气体体积与所 述气体源的体积。
30、的比值， f是管路损失， 取值在1-1.4范围内。 其中发泡物质的体积流量V根 据火灾面积由 泡沫灭火系统设计规范 (GB50151-2010)确定。 压缩气体泡沫的质量更好是 指泡沫持续时间更长、 更不容易破裂， 从而灭火效果更好。 0052 优选地， 泡沫混合液入口11和液化介质入口12的流量比例为： 80160： 1， 更优选 为90110： 1。 0053 以液氮为例， 一份液氮气化后变成710份氮气， 即体积膨胀710倍。 根据实验测试结 果， 若实现良好的压缩气体泡沫， 泡沫混合液与液氮的体积流量比例在90110:1范围内。 由于泡沫混合液是主要常温流体， 其与液氮混合后， 泡沫混。
31、合液可充分与液氮换热， 液氮在 泡沫混合液流体内快速气化， 并立即参与发泡。 液氮气化后， 泡沫混合液因流量很大， 液体 温度降低很少， 完全可忽略， 不影响泡沫质量。 即使液氮与泡沫混合液初次接触时， 泡沫混 合液可能会产生少量冰碴， 但在后续流动中， 冰碴会很快融化， 完全不影响发泡。 0054 为控制泡沫混合液入口11和液化介质入口12的流量比例， 该泡沫产生装置中， 在 泡沫产生器1与混合器2之间、 液化介质入口12、 原液入口21和/或水入口22处设置有流量计 3； 泡沫产生器1与混合器2之间、 所述液化介质入口12、 原液入口21和/或水入口22处设置有 说 明 书 5/9 页 8。
32、 CN 108525159 A 8 控制阀。 根据各流量计3的实时监测， 可控制各控制阀来控制各入口处的流量。 0055 另外， 在所述泡沫混合液入口11、 所述液化介质入口12、 所述原液入口21、 所述水 入口22和/或所述泡沫出口13处还可设置有压力表， 用于检测以方便控制各个口的压力。 0056 所述泡沫产生装置还包括控制单元4， 所述控制单元4可与各流量计、 各压力表及 各控制阀连接， 流量计和压力表将实时监测数据传输至控制单元4， 控制单元4根据监测数 据控制各控制阀来控制各流体的体积和流量， 保证各流体按比例混合， 这样能够获得较好 的发泡效果， 以使获得的泡沫均匀、 稳定性好。。
33、 0057 在本发明的优选实施方式中， 泡沫产生器1和混合器2的结构示意图如图2所示。 0058 如图2所示， 泡沫产生器1为筒状结构， 该筒状结构的一端设置有至少一个所述泡 沫混合液入口11， 筒状结构的另一端设置有至少一个泡沫出口13， 液化介质入口12与泡沫 混合液入口11成角度设置， 使得两种液体在输入泡沫产生腔的同时， 还具有一定的交叉流 动， 使其能够产生湍流而具有好的混合效果。 0059 优选地， 在泡沫混合液入口11设置有一个， 液化介质入口12围绕所述泡沫混合液 入口11设置有一个或多个， 每个所述液化介质入口12的方向与所述泡沫混合液入口11的方 向之间的角度为0 90 ，。
34、 更优选为30 60 。 如图2所示的实施例中， 液化介质入口12设置 有一个； 另外的实施例中， 液化介质入口12可围绕泡沫混合液入口11设置有多个， 液化介质 存储装置3可通过多个管路分别与所述液化介质入口12连接。 0060 在所述泡沫混合液入口11、 所述液化介质入口12和泡沫出口13各设置有一个的情 况下； 所述筒状结构的直径D1与所述泡沫混合液入口11的直径D2之间的关系为： D1/D2 1.14， 优选D1/D21.42.0； 所述泡沫混合液入口11的直径D2与所述液化介质入口12的 直径D3之间的关系为： D2/D3410； 所述筒状结构的直径D1与所述泡沫出口13的直径D4 。
35、之间的关系为： D1/D40.82， 优选D1/D4。 通过控制各口的直径符合上述关系， 有助于 控制各个入口的流量关系， 从而能够使得发泡更充分， 从而获得的泡沫质量更高。 0061 另外， 优选设置原液混合器2的水入口22的直径D6与原液入口21的直径D5之间的 关系为： D6/D5814； 水入口22的直径D6与泡沫混合液入口11的直径D2之间的关系为： D6/D21.01.4。 通过控制各口的直径符合上述关系， 有利于控制各入口的流量比例， 从 而能够使得发泡更充分， 从而获得的泡沫质量更高。 0062 本领域技术人员可以理解的是， 泡沫混合液入口11、 液化介质入口12和泡沫出口 1。
36、3并不限于如上所述的设置， 为达到更好的混合效果， 可以对泡沫混合液入口11、 液化介质 入口12和泡沫出口13的设置做出各种改变或变形。 0063 例如， 在另外的实施方式中， 泡沫混合液入口11可设置一个， 液化介质入口12围绕 所述泡沫混合液入口11设置有多个， 且多个液化介质入口12的方向在横向上依次偏离于径 向方向， 使得液化介质入口12进入的液流能够旋转流动。 其中， 泡沫产生器1的筒状结构从 一端至另一端的方向为纵向， 与纵向垂直的方向为所述横向。 0064 另外， 泡沫出口13也可设置多个， 用于分别连接喷射管路， 从而通过一个泡沫产生 器1， 向多个方向喷射。 0065 为更。
37、好地控制从液化介质入口12进入的液化介质的流向， 所述液化介质入口12可 设置伸向泡沫产生腔内的输入管16(如图2所示)。 0066 此外， 在泡沫产生器1的泡沫产生腔内设置有用于扰动液流的至少一个扰流器14。 说 明 书 6/9 页 9 CN 108525159 A 9 0067 其中， 所述扰流器14可形成为锥形结构(如图3)、 半球形结构(如图4)或者平台结 构(如图5)或其他不规则形状的结构， 所述锥形结构的锥形顶、 所述半球形结构的球形顶或 者所述平台结构的平台顶面朝向所述泡沫混合液入口11。 优选地， 所述扰流器14的横截面 为圆形结构， 该扰流器14的直径D7与所述泡沫混合液入口。
38、11的直径D2之间的关系为： D7/D2 14， 优选D7/D21.01.6。 该扰流器14的直径D7与泡沫混合液入口11的直径D2之间的 比例是一个优选的范围， 而如果D7与D2比例失调会造成泡沫发泡不充分、 阻力变大及流量 降低等不良现象。 比如， 若扰流器的直径D7比例变小， 则发泡不充分， 而如果D7的比例变大， 则会造成阻力大， 流量降低。 总之， D7与D2的比例关系偏离上述比例关系的程度越大， 对发 泡的影响程度越大。 0068 优选地， 所述扰流器14的顶端与液化介质在所述液化介质入口12处的流出口之间 的距离L为0100mm。 在该优选方式下， 混合物料能够形成湍流， 从而使。
39、气液混合更充分， 获 得质量更高的泡沫。 而如果扰流器14的顶端距离液化介质入口12很远， 则会导致无法形成 湍流， 气液混合不充分。 0069 如图2中扰流器14为锥形结构， 扰流器14上可设置用于固定在泡沫产生腔内的安 装部141(如图3)。 该扰流器14安装为锥形顶朝向泡沫混合液入口11， 混合有液化介质的泡 沫混合液的液流冲向扰流器14， 可打碎液流， 使得流体扰动， 从而液化介质和泡沫混合液充 分混合， 以获得发泡均匀、 性能良好的泡沫。 0070 当然， 扰流器14设置方式也不限于如上所述， 例如， 可设置多个扰流器， 分布在泡 沫产生腔内的不同位置， 而且任何形式的能够对液流起到。
40、扰流作用的扰流器均可。 0071 泡沫产生器1的泡沫产生腔内还设置有至少一个间隔设置的孔板或丝网等多孔结 构15， 每个所述多孔结构15上设置有多个孔； 所述多孔结构15的孔朝向所述泡沫混合液入 口11， 且所述多孔结构15相对所述扰流器14的顶部远离所述述泡沫混合液入口11。 被扰流 器14打碎的液流， 从扰流器14的周围冲向孔板15， 可通过多孔结构15进一步对液流进行扰 动， 使其进一步混合。 0072 此外， 泡沫出口13可连接长度超过40m的喷射管路， 液化介质与泡沫混合液在泡沫 产生器1内混合后， 使其经过长度超过40m的管道输送到喷射口， 在这个管道内流动时， 液化 介质与泡沫混。
41、合液也将进行充分反复混合， 在喷出前， 将形成稳定的性能良好的泡沫。 0073 采用上述所述的泡沫产生器1能够使得泡沫混合液和液化介质充分混合， 从而可 获得泡沫均匀、 稳定性良好的泡沫。 0074 根据本发明的另一方面， 还提供一种泡沫灭火设备， 该泡沫灭火设备设置有如上 所述的泡沫产生装置。 0075 所述泡沫灭火设备可以为高喷车或者泡沫消防车等灭火设施， 该泡沫产生装置设 置在该泡沫灭火设备中。 在应用过程中， 所使用的水、 泡沫原液和液化介质均来自于外界。 即， 泡沫产生装置中的液化介质入口12可连接外界的液化介质罐车， 水入口12连接消防栓 或其它供水系统， 原液入口21连接泡沫原液。
42、运输车。 这样， 液化介质、 泡沫原液和水可以实 现连续供应， 从而使得该泡沫灭火设备连续长时间的进行大型火灾的灭火。 0076 下面提供一种如上所述的泡沫灭火设备的具体实施方式。 该实施方式中， 该灭火 设备包括高喷车10， 本发明提供的泡沫产生装置设置在高喷车10上。 该泡沫产生装置的泡 沫产生器1的泡沫出口和泡沫混合液入口分别位于筒状结构的两端。 泡沫混合液入口的直 说 明 书 7/9 页 10 CN 108525159 A 10 径D2与液氮入口的直径D3之间的关系为： D2/D38； 筒状结构的直径D1与泡沫混合液入口 的直径D2之间的关系为： D1/D21.4； 筒状结构的直径D1。
43、与泡沫出口的直径D4之间的关系 为： D1/D41.2； 液氮入口的方向与泡沫混合液入口的方向之间的角度为30 。 泡沫产生腔 内设置有扰流器， 所述扰流器形成为图3所示的圆锥形结构， 所述圆锥形结构的锥形顶朝向 泡沫混合液入口， 所述扰流器的横截面为圆形结构， 所述扰流器的直径D7与所述泡沫混合 液入口的直径D2之间的关系为： D7/D21.2， 扰流器的顶端与液氮在入口处的流出口之间 的距离L为10mm。 原液混合器的水入口的直径D6与原液入口的直径D5之间的关系为： D6/D5 10； 所述水入口的直径D6与泡沫混合液入口的直径D2之间的关系为： D6/D21.4。 该泡沫 产生器发泡效。
44、果好， 能产生大流量性能稳定的泡沫。 0077 如图6所示， 该高喷车10与液氮罐车20、 泡沫原液运输车30和消防栓/远程供水系 统40连接， 以分别向高喷车10上的液化介质入口12供应液氮、 向原液入口21供应泡沫原液 以及向水入口22供应水。 图6所示的高喷车10、 与液氮罐车20、 泡沫原液运输车30和消防栓/ 远程供水系统40可作为一个灭火编组， 用于向储罐50喷射灭火泡沫。 其中所需编组数量可 根据火灾规模决定。 0078 由于本发明提供的泡沫产生装置能够喷出大流量泡沫， 因此， 在该实施方式中， 高 喷车10的喷射管路的直径可从泡沫灭火的常用管径DN100增加到DN150， 提高。
45、了喷射流量， 可提高到150L/s。 另外， 为近距离靠近火罐等， 还可以增加车辆的热保护系统， 以有效提高 泡沫的灭火效率。 0079 以灭10万立储罐全面积火灾为例， 所需设备总需求量 0080 0081 单台高喷车的参数： 说 明 书 8/9 页 11 CN 108525159 A 11 0082 泡沫混合液流量： 9000L/min(1.0MPa) 0083 泡沫原液供给速率(3型)： 270L/min(16.2T/h) 0084 泡沫原液最低需求量： 32.4吨(2h) 0085 液氮供给量： 63.6kg/min(3.9T/h) 0086 液氮需求量： 7.8吨(2h) 0087 。
46、液氮注入压力： 不低于1.0MPa 0088 本实施方式中的高喷车通过泡沫产生装置能够产生大流量的性能稳定的泡沫， 大 大提高了灭火效率。 0089 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于此。 在本 发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简单变型， 包括各个具体技术 特征以任何合适的方式进行组合。 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可能的组合方式 不再另行说明。 但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容， 均属于本发明 的保护范围。 说 明 书 9/9 页 12 CN 108525159 A 12 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 13 CN 108525159 A 13 图2 说 明 书 附 图 2/4 页 14 CN 108525159 A 14 图3 图4 图5 说 明 书 附 图 3/4 页 15 CN 108525159 A 15 图6 说 明 书 附 图 4/4 页 16 CN 108525159 A 16 。