氣溶膠滅火裝置及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于消防技術(shù)，特別屬于抑制燃燒的氣溶膠混合物生成設(shè)備及制作方法，用于向燃燒地或者封閉場地固定裝置的全淹沒滅火。氣溶膠滅火裝置的卷邊間的縫隙是直徑5至8毫米的均勻排列的徑向管式噴嘴，藥柱端面的燃燒總面積與管式噴嘴切面的總面積的比例在65～90區(qū)間內(nèi)，噴嘴間是相互緊貼一起的卷邊，用固定元件緊固。由于裝置卷邊間均勻分布的徑向管式噴口與藥柱表面燃燒總面積和管式噴口切面總面積間形成了一定的關(guān)系，故而裝置的滅火性能可達(dá)到不超過28克\厘米3。又由于噴嘴孔眼的固定直徑和同時(shí)采用綜合特征保障了降低裝置噴口大于0.3米處的氣溶膠射流區(qū)域的溫度。
【專利說明】氣溶膠滅火裝置及其制作方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明屬于消防技術(shù)，特別是屬于產(chǎn)生抑制燃燒氣溶膠混合物的發(fā)生設(shè)備。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在消防【技術(shù)領(lǐng)域】里，眾所周知的滅火設(shè)備主要有向燃燒處扔擲式操作的，或是固定安裝于防護(hù)場地的氣溶膠滅火裝置的專利技術(shù)，例如俄羅斯專利:Na.2403930，Na.2256474，Na.2237503 等。
[0003]某些著名的氣溶膠滅火裝置，其功能有扔擲式或者固定式。
[0004]已知的氣溶膠滅火裝置，如2003年公布的俄羅斯專利號為Ns 34383，κ jt.A62 C 3/00的專利技術(shù)，其由兩個(gè)卷邊有縫隙且相對連接的圓盤狀容器組成，卷邊的縫隙即為出口噴口，裝有泡沫塑料墊，煙火藥柱通過建筑石膏隔熱層固定在兩只容器里，用點(diǎn)火藥劑膠粘澆注成電阻狀的起爆部件軸向?qū)ΨQ安置于煙火藥柱之間，與隔熱層齊高度安裝，而粘膠點(diǎn)火藥劑多半是以2:3質(zhì)量比的環(huán)氧樹脂和硝酸鉀制成。造成該裝置使用困難的原因是由于其滅火效果不足僅為45克/米3，距離裝置噴口 0.3米處的氣溶膠射流溫度過高，以及使用建筑石膏作為外殼的隔熱材料。藥柱裝入殼體之前將石膏液體倒入水里，然后在半液體的石膏里壓成藥柱。由非硬化溶液組成的水分易滲入氣溶膠生成成分藥柱里，同時(shí)沖掉其化學(xué)成分。結(jié)果使得裝置或者喪失滅火效果，或者完全不起作用。因此，需要增加某個(gè)防護(hù)來防止氣溶膠生成成分受潮，而這必然會使制作工藝復(fù)雜化，從而增加產(chǎn)品成本。此夕卜，當(dāng)溫度改變時(shí)，由于液體石膏硬化后藥柱和石膏間會產(chǎn)生空隙的危險(xiǎn)，一旦火焰鉆入該空隙會導(dǎo)致裝置內(nèi)壓力劇烈上升從而引起殼體爆炸。由此可見，使用水溶石膏會降低產(chǎn)品的可靠性。隨著時(shí)間的推移，石膏失去其牢固性能，變得松脆，一旦受到較大的力或者振動(dòng)作用，甚至溫度變化時(shí)石膏內(nèi)會形成裂紋或者剝落，藥柱的側(cè)面表面包覆層受到破壞，最終導(dǎo)致裝置的非正常作用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中還有一種投擲滅火裝置，為2001年公布的俄羅斯專利，Na 2164809, κ jt.A62 C 19/00。其由兩個(gè)卷邊有縫隙且相對連接的圓盤狀容器組成，組成一圈噴口，與之同軸心的手把處安有點(diǎn)火部件，煙火藥柱由兩部分組成，每個(gè)部分固定在圓盤狀容器可承重隔熱層上，此時(shí)藥柱的空閑端低于卷邊，而承重隔熱層是由建筑石膏制成的。造成該裝置使用困難的原因是，滅火效果不足，也僅為45克/米3，距離裝置噴口 0.3米處的氣溶膠射流溫度過高且同樣使用石膏。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，研發(fā)出一種當(dāng)降低氣溶膠射流區(qū)域溫度時(shí)保障較高的滅火性能的氣溶膠滅火裝置，包括煙火藥柱，由兩個(gè)相對連接的盤狀半殼，半殼卷邊之間有縫隙保障氣溶膠滅火混合物噴出，縫隙里安裝有啟動(dòng)部件，每個(gè)半殼內(nèi)都置放有煙火藥柱，煙火藥柱固定于半殼相應(yīng)的壁上，固定件是承重的隔熱層，隔熱層可在藥柱兩端面間形成自由空間，其特征在于:卷邊間的縫隙是直徑5至8毫米徑向排列的管式噴嘴，藥柱端面的燃燒總面積與管式噴嘴切面的總面積的比例在65?90區(qū)間內(nèi)，即指藥柱端面的燃燒總面積與管式噴嘴切面的總面積的比例在65:1?90:1區(qū)間內(nèi)，由于卷邊之間均勻排列的徑向管式噴口和藥柱表面燃燒總面積與管式噴口切面總面積之間形成的一定比例，使得裝置的滅火效果提高至28克\米3。
[0007]所述的氣溶膠滅火裝置附加配備手柄或者支架所述的手柄安置于啟動(dòng)部件的位置。
[0008]采用輔助手柄時(shí)為扔擲式結(jié)構(gòu)，采用支架時(shí)為固定式結(jié)構(gòu)，其中比較方便和安全的是扔擲式裝置，為安裝手柄時(shí)在啟動(dòng)部件位置配備摩擦手動(dòng)啟動(dòng)或者擊打手動(dòng)啟動(dòng)件。對于固定式采用的是支架，支架的形狀是梯形，其梯形的短底邊一面能夠固定住半殼的平坦面。
[0009]采用有填充物的二元硅酮橡膠作為隔熱層，采用碳酸鈣和\或者鎂作為填充物。用二元硅酮橡膠填充物作為隔熱層的混合物保障了裝置工作的另一層可靠性能，由于制作裝配工藝過程中不使用水，彈性混合物能與煙火藥柱產(chǎn)生牢固的連接，當(dāng)振動(dòng)或者長期的倉儲后不會出現(xiàn)龜裂，而碳酸鈣和\或者鎂的填充物質(zhì)能促進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)的完整性能并使燃燒物得到更好的冷卻。
[0010]采用摩擦式或者擊打式手動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備作為啟動(dòng)部件。
[0011]米用電啟動(dòng)作為啟動(dòng)部件。
[0012]所述的氣溶膠滅火裝置的制作過程如下:用于做外殼的卷邊半殼為沖壓而成，每個(gè)半殼的卷邊上均勻地壓出與噴嘴數(shù)等同的凹槽，加一個(gè)用于放置啟動(dòng)部件塞子的凹槽；卷邊上的凹槽在裝配后形成管式噴嘴，也是沖壓而成；其中一個(gè)半殼上焊接手柄或焊接固定銷，用于固定支架；每個(gè)半殼內(nèi)放置煙火藥柱，在一個(gè)單獨(dú)的容器里加入二元硅酮混合物和大理石粉末；將獲得的混合物注入半殼內(nèi)表面與煙火藥柱之間的縫隙里，直至藥柱的上端頭；聚合反應(yīng)后該混合物就成了隔熱層，能加固盤狀半殼里的煙火藥柱；在半殼之間裝上套管，用于擰入啟動(dòng)部件；填充好的兩個(gè)盤狀半殼通過卷邊連接起來，卷邊上的凹槽也就形成了噴嘴；卷邊表面與噴嘴間用固定元件相互緊密連接。
[0013]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:由于卷邊之間均勻排列的徑向管式噴口和藥柱表面燃燒總面積與管式噴口切面總面積之間形成的一定比例K，使得裝置的滅火效果提高至28克\米3。其次，噴嘴孔眼的固定直徑以及采用了所有特征的總和能保障降低裝置出口即徑向管式噴嘴大于0.3米處氣溶膠射流的區(qū)域性溫度。另外，依靠綜合結(jié)構(gòu)特征和用彈性混合物來代替建筑石膏，是裝置工作可靠性能的補(bǔ)充保障。
[0014]同時(shí)，使用以帶碳酸鈣和\或者鎂填充物為主的二元硅酮橡膠作為承重隔熱層6與以使用建筑石膏相比較能保證達(dá)到下列優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.當(dāng)二元硅酮橡膠聚合反應(yīng)時(shí)既不使用水也不排出水，因?yàn)樗畷_掉煙火藥柱里的某些化學(xué)成分。
[0016]2.當(dāng)二元硅酮橡膠填充物聚合反應(yīng)后隔熱層具有彈性，使煙火藥柱得以很好的防震和防擊打作用。
[0017]3.保障了煙火藥柱側(cè)面包覆層的可靠性能。
[0018]4.保障裝置工作時(shí)殼體壁的有效隔熱層。
[0019]5.隔熱層無論是對煙火藥柱還是對外殼的金屬壁都有良好的附著力，使得煙火藥柱非?？煽康毓潭ㄓ谘b置內(nèi)部，這對消防作業(yè)用的滅火裝置是一個(gè)最重要的因素，對運(yùn)用于車用和其他移動(dòng)工程的氣溶膠滅火裝置也同樣重要。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0020]圖1是本發(fā)明氣溶膠滅火裝置的剖面圖；
[0021]圖2是本發(fā)明氣溶膠滅火裝置的俯視圖；
[0022]如圖所示，圖中:1.半殼2.卷邊3.噴嘴4.啟動(dòng)部件5.煙火藥柱6.隔熱層7.自由空間8.固定元件9.手柄11.外殼；
[0023]指定圖1為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]氣溶膠滅火裝置包括:外殼11，由兩個(gè)盤狀的半殼I通過卷邊2相對連接在一起。卷邊2間有斷續(xù)的縫隙，縫隙形狀是徑向的管式噴嘴，能保障氣溶膠混合物的噴出；其中的一個(gè)徑向管式噴嘴配有啟動(dòng)部件4，每個(gè)半殼I里配有煙火藥柱5，藥柱固定于半殼I壁上，通過承重的隔熱層6固定，煙火藥柱5兩端面間有自由空間7。這時(shí)徑向安置的管式噴嘴的直徑是5?8毫米，而藥柱5兩端面燃燒總面積與管式噴嘴切面總面積的比例控制在65?90區(qū)間內(nèi)。半殼I之間通過固定元件8沿著卷邊2緊實(shí)連接，以保障噴嘴3間的間隙卷邊2表面的連接牢固結(jié)實(shí)。
[0026]消防作業(yè)使用的裝置配置有手柄9，安裝在啟動(dòng)部件4旁邊。啟動(dòng)部件4采用摩擦手動(dòng)啟動(dòng)或者擊打手動(dòng)啟動(dòng)構(gòu)成扔擲式結(jié)構(gòu)裝置。當(dāng)采用固定形式的裝置時(shí)，代替手柄的是配置支架，支架的形狀是梯形的，而啟動(dòng)部件采用電啟動(dòng)。作為承重的隔熱層6采用的是以帶碳酸鈣和\或者鎂填充物為主的二元硅酮橡膠。
[0027]氣溶膠滅火裝置在其消防作業(yè)使用時(shí)的操作如下:
[0028]外殼11上的手柄9用于移動(dòng)和向防護(hù)空間扔擲。滅火時(shí)消防員應(yīng)手動(dòng)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)部件4，將裝置通過門、窗或者其他門孔扔進(jìn)防護(hù)空間內(nèi)部，然后關(guān)閉所有的門、窗和門孔。
[0029]以手動(dòng)啟動(dòng)裝置作為啟動(dòng)部件4的有延遲煙火藥柱5起爆的功能，該功能保障了完成將滅火裝置扔向防護(hù)空間的足夠延遲時(shí)間。延遲結(jié)束后來自啟動(dòng)部件4的熱脈沖點(diǎn)燃煙火藥柱5，藥柱沿著兩端穩(wěn)定地、均勻地燃燒，煙火藥柱5燃燒時(shí)形成的氣溶膠以高強(qiáng)度從均勻排列于裝置一周的徑向管式噴嘴3噴出，在防護(hù)空間高效填滿氣溶膠，從而保障了滅火的可靠性能。
[0030]所述的氣溶膠滅火裝置在固定場合使用時(shí)的操作有如下變化:
[0031]代替手柄9采用支架將裝置固定于墻壁或者防護(hù)空間內(nèi)的其他表面上。啟動(dòng)部件4米用電啟動(dòng)。
[0032]滅火裝置在固定狀態(tài)使用的結(jié)構(gòu)是作為自動(dòng)滅火系統(tǒng)里的滅火工具，當(dāng)控制系統(tǒng)向啟動(dòng)部件4輸出電信號時(shí)裝置起動(dòng)作用。[0033]在所有的試驗(yàn)里采用A等級企標(biāo)38.103508-81的〃 BhkchhtIIK -68〃 二元硅酮混合物作為隔熱層，二元硅酮混合物與大理石粉末按I比3的比例混合。采用的大理石大部分顆粒不超過1.5毫米。
[0034]氣溶膠滅火裝置的制作過程如下:用于做外殼11的卷邊2半殼I為沖壓而成，每個(gè)半殼的卷邊上均勻地壓出與噴嘴3數(shù)等同的凹槽，加一個(gè)用于放置啟動(dòng)部件4塞子的凹槽；卷邊上2的凹槽在裝配后形成管式噴嘴3，也是沖壓而成；其中一個(gè)半殼I上焊接手柄9或焊接固定銷，用于固定支架；每個(gè)半殼I內(nèi)放置煙火藥柱5，在一個(gè)單獨(dú)的容器里加入二元硅酮混合物和大理石粉末；將獲得的混合物注入半殼I內(nèi)表面與煙火藥柱5之間的縫隙里，直至藥柱的上端頭；聚合反應(yīng)后該混合物就成了隔熱層6，能加固盤狀半殼I)里的煙火藥柱5 ;在半殼I之間裝上套管，用于擰入啟動(dòng)部件4 ;填充好的兩個(gè)盤狀半殼I通過卷邊2連接起來，卷邊上的凹槽也就形成了噴嘴3 ;卷邊2表面與噴嘴3間用固定元件相互緊密連接。
[0035]所有制作出來的滅火裝置都經(jīng)過試驗(yàn)，以驗(yàn)明達(dá)到的技術(shù)效果并與原型作比較。表I里列出了經(jīng)試驗(yàn)后裝置的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。表2里列出了根據(jù)表I要求裝置的試驗(yàn)結(jié)果。
[0036]為了選擇噴嘴的直徑和K參數(shù)，對所述裝置的各種噴嘴直徑和K參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)，其中表I里列出的噴嘴尺寸是4?9毫米，K參數(shù)是63?91。K為藥柱端面燃燒的總面積與管式噴嘴切面的總面積間的比例。
[0037]表2列出的是距離滅火裝置出口處0.3和0.7米區(qū)域射流溫度的測量結(jié)果。顯然，隨著噴嘴直徑增至8毫米以上，區(qū)域里的射流溫度在上升，此時(shí)靠近裝置區(qū)域的溫度增加到最聞水平。
[0038]當(dāng)縮小徑向噴嘴直徑至5毫米以下時(shí)外殼出現(xiàn)了危險(xiǎn)的變形，外殼將損壞?？紤]到?jīng)Q定噴嘴徑向孔眼形狀的綜合特征和試驗(yàn)結(jié)果，選擇了最佳孔眼直徑范圍是5至8毫米。藥柱端頭面燃燒的總面積與管式噴嘴切面總面積間的比例影響著裝置內(nèi)的壓力和通過噴嘴孔眼氣溶膠噴出的流量。
[0039]當(dāng)K的參數(shù)值小于65時(shí)裝置周圍及其外殼上會有熔渣凝聚物，從而降低防護(hù)空間氣溶膠顆粒的質(zhì)量，也即降低裝置的滅火性能。此外溢出的熔渣還可能促進(jìn)裝置附近易燃物質(zhì)的燃燒。當(dāng)K參數(shù)大于90時(shí)，殼體內(nèi)的壓力會引起外殼變形或者導(dǎo)致殼體損壞。顯然，當(dāng)K大于90時(shí)，殼體會加大變形，而K小于65時(shí)，則氣溶膠顆粒質(zhì)量開始加大流失從而使裝置的滅火性能降低。
[0040]從獲得的結(jié)果看，藥柱端頭面燃燒總面積與管式噴嘴切面總面積比K參數(shù)在65-90范圍是最佳參數(shù)。
[0041]溫度是采用K T X K02.0l-C IO-M-1.5-320/500纜式熱電變換器測量的。氣溶膠固相物質(zhì)的損耗是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)束后粘在裝置殼體上的熔渣剩余重量與試驗(yàn)前藥柱的質(zhì)量比例來確定的。從外殼上清除下來的剩余熔渣用刻度為0.02克的電子秤稱重。火焰藥柱的質(zhì)量用刻度0.5克的電子秤在試驗(yàn)前稱重。滅火效果根據(jù)俄羅斯國標(biāo)P53284 - 009來確定。
[0042]每個(gè)規(guī)定的實(shí)例用3個(gè)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。表2中的每項(xiàng)參數(shù)是三次試驗(yàn)的平均結(jié)果。按照原型的裝置試驗(yàn)是在裝置聲明的條件下進(jìn)行的。表2列出了氣溶膠射流區(qū)域溫度的試驗(yàn)結(jié)果和滅火性能。[0043]試驗(yàn)證實(shí)了所述的氣溶膠滅火裝置與原型相比較，所述裝置具有的滅火性能和氣溶膠射流區(qū)域溫度的優(yōu)勢。試驗(yàn)結(jié)果分析證實(shí)，所述的氣溶膠滅火裝置的目的是為了解決面臨的任務(wù)，同時(shí)保證使用時(shí)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)效果.[0044]表1試驗(yàn)過的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)
[0045]
【權(quán)利要求】
1.氣溶膠滅火裝置，包括煙火藥柱，由兩個(gè)相對連接的盤狀半殼，半殼卷邊之間有縫隙保障氣溶膠滅火混合物噴出，縫隙里安裝有啟動(dòng)部件，每個(gè)半殼內(nèi)都置放有煙火藥柱，煙火藥柱固定于半殼相應(yīng)的壁上，固定件是承重的隔熱層，隔熱層可在藥柱兩端面間形成自由空間，其特征在于:卷邊間的縫隙是直徑5至8毫米徑向排列的管式噴嘴，藥柱端面的燃燒總面積與管式噴嘴切面的總面積的比例在65?90區(qū)間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于所述的氣溶膠滅火裝置附加配備手柄或者支架。
3.如權(quán)利要求2所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于所述的手柄安置于啟動(dòng)部件的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于所述的支架的形狀是梯形，其梯形的短底邊一面能夠固定住半殼的平坦面。
5.如權(quán)利要求1所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于采用有填充物的二元硅酮橡膠作為隔熱層。
6.如權(quán)利要求5所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于采用碳酸鈣和\或者鎂作為填充物。
7.如權(quán)利要求3所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于采用摩擦式或者擊打式手動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備作為啟動(dòng)部件。
8.如權(quán)利要求4所述的氣溶膠滅火裝置，其特征在于采用電啟動(dòng)作為啟動(dòng)部件。
9.一種氣溶膠滅火裝置制造方法，其特征在于所述的制作方法如下:用于做外殼(11)的卷邊(2)半殼(I)為沖壓而成，每個(gè)半殼的卷邊上均勻地壓出與噴嘴(3)數(shù)等同的凹槽，加一個(gè)用于放置啟動(dòng)部件(4)塞子的凹槽；卷邊上(2)的凹槽在裝配后形成管式噴嘴(3)，也是沖壓而成；其中一個(gè)半殼(I)上焊接手柄(9)或焊接固定銷；每個(gè)半殼(I)內(nèi)放置煙火藥柱(5)，在一個(gè)單獨(dú)的容器里加入二元硅酮混合物和大理石粉末；將獲得的混合物注入半殼(I)內(nèi)表面與煙火藥柱(5)之間的縫隙里，直至藥柱的上端頭；聚合反應(yīng)后該混合物就成了隔熱層(6)，能加固盤狀半殼(I)里的煙火藥柱(5);在半殼(I)之間裝上套管，用于擰入啟動(dòng)部件(4);填充好的兩個(gè)盤狀半殼(I)通過卷邊(2)連接起來，卷邊上的凹槽也就形成了噴嘴(3);卷邊(2)表面與噴嘴(3)間用固定元件相互緊密連接。
【文檔編號】A62C19/00GK103933690SQ201410133203
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】杰米道夫.弗.蓋, 阿爾塔蒙諾夫.德.格, 易斯托明.阿.謝, 白也夫.謝.尼, 沈英.弗.尼, 費(fèi)拉托夫.謝.蓋, 米秋林 申請人:埃波托斯（上海）消防裝備有限公司