本發(fā)明屬于公共安全技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種細(xì)水霧幕噴頭,其為具有弧形狹縫噴口的、能產(chǎn)生細(xì)水霧霧幕的衰減火災(zāi)熱輻射、阻擋火災(zāi)煙氣的專用噴頭。
背景技術(shù):
與水噴淋、潔凈氣體、干粉、泡沫等傳統(tǒng)滅火技術(shù)相比,細(xì)水霧滅火技術(shù)由于具有無環(huán)境污染(不會損耗臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng))、耗水量小、滅火介質(zhì)廉價、對防護(hù)對象破壞性小等優(yōu)點,被認(rèn)為是哈龍系列滅火劑最佳的替代技術(shù)之一。因此,細(xì)水霧滅火技術(shù)方面的研發(fā)已得到了世界各國的廣泛關(guān)注,但有關(guān)其衰減火災(zāi)熱輻射、阻擋火災(zāi)煙氣方面的研究尚很缺乏。
在GB50084-2005《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中提到以水幕系統(tǒng)作為一種有效的防滅火措施。但現(xiàn)有的水幕系統(tǒng)大多采用的是雨淋或噴淋類噴頭,不僅耗水量大、水漬污染嚴(yán)重,且液滴粒徑大、水幕厚度不均勻、防火效果差。如中國專利公開號CN203264110U公布的一種“水幕噴頭”,其噴放霧滴粒徑大、耗水量大、擋煙和衰減熱輻射效果差?,F(xiàn)有的滅火用細(xì)水霧噴頭主要采用基于壓力式旋流霧化技術(shù)和多噴嘴組合使用方式,僅可產(chǎn)生“錐狀”細(xì)水霧,難以產(chǎn)生分布均勻的幕狀細(xì)水霧,難以滿足我國城市化進(jìn)程中大量涌現(xiàn)的交通樞紐綜合體、多功能復(fù)雜建筑等對防火、防煙提出的更高要求。
西南交通大學(xué)碩士論文(201005)“消防領(lǐng)域中的環(huán)境污染控制有效機(jī)制和措施研究”比較詳細(xì)地討論了細(xì)水霧作為一種對環(huán)境友好的滅火劑在屏蔽熱輻射和控制火災(zāi)煙氣方面的優(yōu)點:在滿足防火控?zé)煹耐瑫r,沒有明顯的水漬污染;通過將水霧化為幾十到幾百微米的液滴,水的吸熱效果大為提高,且其用水量只有噴淋水幕的1/50或更小。但其采用的是滅火用細(xì)水霧噴頭,其霧場形態(tài)和霧滴的空間分布與細(xì)水霧幕相差較大。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文(201405)“細(xì)水霧幕抑制火災(zāi)煙氣蔓延的實驗研究”和《燃燒科學(xué)與技術(shù)》雜志(2014,20(3):263-269)的論文中,作者針對復(fù)雜建筑內(nèi)疏散通道等部位的抑煙和防火分隔問題,通過研發(fā)細(xì)水霧幕噴頭(中國專利公開號CN103316442A)和建立相應(yīng)的模擬實驗臺,研究了細(xì)水霧幕抑制火災(zāi)煙氣的效果:細(xì)水霧幕對火災(zāi)煙氣具有很好的抑制作用,在2.0MPa細(xì)水霧幕施加的情況下可使火場煙氣的光學(xué)密度降低80%,能見度從1.8m提高到9.5m;可使火場溫度降低62%等。但這種細(xì)水霧幕噴頭仍采用多個圓形噴口的噴嘴來產(chǎn)生霧幕,較滅火用噴頭來說,其霧場形態(tài)和霧滴分布有了較大改善,但因其每個噴嘴只能產(chǎn)生錐狀霧場,因此其接近噴頭部分的霧幕仍不均勻,對其防火擋煙的總體效果仍有一定影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種細(xì)水霧幕噴頭,以產(chǎn)生均勻的細(xì)水霧幕,從而為發(fā)展細(xì)水霧幕控?zé)?、防火分隔等技術(shù)提供核心技術(shù)支撐。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種細(xì)水霧幕噴頭,包括帶有進(jìn)水口4、出水口6的噴頭殼體1、霧化噴嘴29和噴口11;噴頭殼體1的端頭8密閉,內(nèi)部從封閉端頭8往下依次為一中空的扇形內(nèi)腔體5和一中空的柱形內(nèi)腔體2,噴頭殼體1中空的柱形內(nèi)腔體2與進(jìn)水口4相連通,該噴頭殼體1上端為帶五個導(dǎo)流孔3的外扇形腔體28,扇形腔體28上開有貫穿殼體的導(dǎo)流孔3,導(dǎo)流孔3的軸線與柱形內(nèi)腔體2的軸線按照相互平行的方向進(jìn)行組裝;每個導(dǎo)流孔3與噴嘴體18采用螺紋連接口7連接,噴嘴體18內(nèi)依次設(shè)置固定有導(dǎo)流孔20、噴嘴出口17、錐形凹槽19和霧化芯23;所述霧化芯23為一圓柱體,其靠近噴嘴錐形凹槽19一端中心為一球面凹槽22,該球面凹槽22周圍均勻布置導(dǎo)流斜槽21,霧化芯23的另一端為固定霧化芯23用的圓柱環(huán)24,通過將圓柱環(huán)24旋進(jìn)噴嘴體18的內(nèi)螺紋15將霧化芯23固定于霧化噴嘴29中;每個導(dǎo)流孔20與噴口體11采用螺紋連接口13連接,噴口體11內(nèi)設(shè)置固定有弧形狹縫噴口9和狹縫進(jìn)水口12。
更進(jìn)一步的,在所述扇形腔體28上設(shè)置2排五個導(dǎo)流孔3。
更進(jìn)一步的,在所述扇形腔體28上設(shè)置2排導(dǎo)流孔3,排與排之間的導(dǎo)流孔交錯排列,或以不同大小的導(dǎo)流孔按排交錯排列。
更進(jìn)一步的,所述霧化噴嘴29成圓周狀分布在噴頭殼體1上。
更進(jìn)一步的,通過改變所述霧化芯23中球面凹槽22的大小、形狀來改變導(dǎo)流斜槽21的長度,從而改變霧化程度。
更進(jìn)一步的,在噴口體11上設(shè)有弧形狹縫噴口9,所述噴口體11的弧形狹縫噴口9與噴頭殼體1按照相互平行的方向組裝。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
與現(xiàn)有水幕噴頭采用射流撞擊半圓形導(dǎo)流板的霧化原理,以及滅火用細(xì)水霧噴嘴采用單一射流或旋流霧化的原理相比較,本發(fā)明的細(xì)水霧幕噴頭的噴嘴采用了帶有六個導(dǎo)流斜槽和球面形凹槽組合的霧化芯設(shè)計,以在保證單個斜槽射流速度的同時,大大增加噴嘴出口射流的湍流度和軸向速度,從而實現(xiàn)通過單個噴嘴即可產(chǎn)生霧滴粒徑及厚度分布均勻的微水霧幕的目的;又由于本發(fā)明的細(xì)水霧幕噴頭采取了殼體上端為開有1-3排同樣大小的貫穿殼體的導(dǎo)流孔的扇形腔體的外形設(shè)計,且采用噴頭導(dǎo)流孔軸線與內(nèi)腔軸線平行的做法,噴口采用弧形狹縫噴口,實現(xiàn)了單個噴頭直接成平面細(xì)水霧幕,克服了現(xiàn)有水幕技術(shù)液滴粒徑大于1毫米、分布不均勻、霧化性能差、用水量大(是本發(fā)明的30-50倍),以及現(xiàn)有細(xì)水霧幕噴頭其每個噴嘴只能產(chǎn)生錐狀霧場,致使其霧幕不均勻等不足。
附圖說明
圖1是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭結(jié)構(gòu)階梯剖視示意圖;
圖2是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖;
圖3是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴口結(jié)構(gòu)剖視示意圖;
圖4是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴口結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖;
圖5是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴嘴結(jié)構(gòu)剖視示意圖;
圖6是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖;
圖7是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的霧化噴嘴的霧化芯示意圖;
圖8是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的霧化噴嘴的霧化芯結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖中附圖標(biāo)記含義為:1為噴頭殼體,2為柱形內(nèi)腔體,3為導(dǎo)流孔,4為進(jìn)水口,5為扇形內(nèi)腔體,6為出水口,7為螺紋連接口,8為端頭,9為弧形狹縫噴口,10為導(dǎo)流斜槽,11為噴口體,12為狹縫進(jìn)水口,13為螺紋連接口,14為外螺紋,15為內(nèi)螺紋,16為噴嘴進(jìn)水口,17為噴嘴出口,18為噴嘴體,19為錐形凹槽,20為導(dǎo)流孔,21為導(dǎo)流斜槽,22為球面凹槽,23為霧化芯,24為圓柱環(huán),25為霧化芯出水口,26為霧化芯進(jìn)水口,27為外螺紋,28為外扇形腔體,29為霧化噴嘴。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
本實施例細(xì)水霧幕噴頭的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示,圖1是本實施例細(xì)水霧幕噴頭的結(jié)構(gòu)剖視示意圖,圖2是其俯視圖。該細(xì)水霧幕噴頭包括帶有進(jìn)水口4、出水口6的噴頭殼體1、五個霧化噴嘴29和五個噴口11,噴頭殼體1內(nèi)部是一扇形內(nèi)腔體5和一柱形內(nèi)腔體2,噴頭殼體1由高強(qiáng)度合金材料制作;在位于出水口6處的噴頭殼體1上呈150°設(shè)置五個導(dǎo)流孔3,導(dǎo)流孔3通過內(nèi)螺紋連接噴嘴體18;水流通過噴頭腔體接口4流入噴頭柱形內(nèi)腔體2,再流入扇形內(nèi)腔體5;在導(dǎo)流孔3中設(shè)置有螺紋連接口7,通過螺紋連接口7連接霧化噴嘴29,水流通過出水口6流入噴嘴入水口16;圖5是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴嘴剖視示意圖,霧化噴嘴29由噴嘴體18和霧化芯23組成;圖7是本發(fā)明微水霧幕噴頭的霧化噴嘴的霧化芯示意圖,所述霧化芯23上設(shè)有六道導(dǎo)流斜槽21及球面凹槽22、和固定霧化芯的圓柱環(huán)24,圓柱環(huán)24帶有外螺紋,通過把圓柱24旋進(jìn)噴嘴體18的內(nèi)螺紋15中將霧化芯固定;圖3是本發(fā)明細(xì)水霧幕噴頭的噴口結(jié)構(gòu)剖視示意圖,噴口體11內(nèi)設(shè)置固定有弧形狹縫噴口9和狹縫進(jìn)水口12。水流通過噴嘴入水口16流入霧化芯入水口26,然后從霧化芯出水口25流出。水在壓力驅(qū)動作用下通過霧化芯導(dǎo)流斜槽21在球面凹槽22內(nèi)碰撞再經(jīng)霧化噴嘴體18中的錐形凹槽19強(qiáng)化后經(jīng)噴嘴出口17經(jīng)狹縫入水口12由弧形狹縫噴口9噴出形成分布均勻的小范圍細(xì)水霧幕。五個呈150°均勻分布在噴頭殼體1上的霧化噴嘴29同時噴放,即產(chǎn)生分布均勻、作用范圍較大的細(xì)水霧幕。