本實(shí)用新型涉及霧化噴水技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種噴管及細(xì)水霧噴頭組件。

背景技術(shù)：

根據(jù)我國細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(GB50898-2013)，細(xì)水霧是指在最小的設(shè)計工作壓力下，經(jīng)噴口噴出在噴頭軸線下方1米處的平面上形成的Dv0.5小于200μm，Dv0.99小于400μm的水霧滴。細(xì)水霧滅火技術(shù)是一種針對油類、輪船機(jī)艙、變壓器房、計算機(jī)房等特殊場合的高效滅火技術(shù)。細(xì)水霧在滅火過程中，一方面借助其霧滴粒徑小、比表面積大、汽化潛熱大等特點(diǎn)，在遇火焰時因受熱發(fā)生相變，大量吸收火源周圍的熱量；另一方面，細(xì)水霧的不斷噴射降低了火焰對周圍可燃物的輻射傳熱，同時霧滴的快速汽化使得氣相中水蒸氣的體積快速膨脹，通過降低火源周圍環(huán)境中氧氣濃度，使火焰因“窒息”作用而熄滅。

目前，主流的細(xì)水霧噴頭組件主要有：沖擊式霧化噴頭、壓力式霧化噴頭以及雙流體霧化噴頭等等。其中現(xiàn)有的雙流體霧化噴頭能在較低壓力下產(chǎn)生較細(xì)的霧滴，其噴口相對較大也不易發(fā)生堵塞，但傳統(tǒng)的雙流體霧化噴頭存在耗氣量大、氣液混合不均、出口處噴霧不穩(wěn)定等缺點(diǎn)；同時現(xiàn)有的雙流體細(xì)水霧噴頭多采用外部混合的方式，存在細(xì)水霧場不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種噴管及細(xì)水霧噴頭組件；該噴管能延長氣液混合時間，增強(qiáng)水流擾動，使氣液混合均勻；細(xì)水霧噴頭組件能充分利用噴管結(jié)構(gòu)特征，發(fā)揮氣泡剪切和破碎作用，增強(qiáng)霧化效果，同時提升霧化穩(wěn)定性。

其技術(shù)方案如下：

一種噴管，包括噴管本體，所述噴管本體設(shè)有霧化腔及設(shè)置于所述霧化腔兩端的第一連接部、第二連接部，所述霧化腔的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水孔及呈螺旋狀的內(nèi)擴(kuò)槽，所述內(nèi)擴(kuò)槽的一端與所述進(jìn)水孔相接。

下面進(jìn)一步對技術(shù)方案進(jìn)行說明：

在其中一個實(shí)施例中，所述內(nèi)擴(kuò)槽的螺旋角為30°～45°。

在其中一個實(shí)施例中，所述內(nèi)擴(kuò)槽包括第一螺旋面及與所述第一螺旋面相接的第二螺旋面，所述第一螺旋面靠近所述進(jìn)水孔設(shè)置；在同一正投影面，所述第一螺旋面的螺旋軌跡呈圓弧形，所述第二螺旋面的螺旋軌跡呈橢圓形。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一螺旋面的旋轉(zhuǎn)角度小于或等于90°；或/和所述第二螺旋面的旋轉(zhuǎn)角度大于或等于90°。

在其中一個實(shí)施例中，所述第二螺旋面向內(nèi)凹設(shè)的最大深度隨所述第二螺旋面的旋轉(zhuǎn)角度的增大而逐漸減小。

在其中一個實(shí)施例中，所述內(nèi)擴(kuò)槽向內(nèi)凹設(shè)、且其橫截面呈梯形或圓弧形。

在其中一個實(shí)施例中，所述霧化腔的中部呈圓柱形，所述進(jìn)水孔包括與所述霧化腔的側(cè)壁相適配的弧形缺口及與所述內(nèi)擴(kuò)槽的一端相接的連通缺口。

在其中一個實(shí)施例中，所述噴管本體設(shè)有與進(jìn)水接頭相連接的進(jìn)水管體，所述進(jìn)水管體設(shè)有與所述進(jìn)水孔相通的進(jìn)水通道，所述進(jìn)水通道的內(nèi)壁與所述內(nèi)擴(kuò)槽的內(nèi)壁相切。

在其中一個實(shí)施例中，所述霧化腔還設(shè)有漸縮端，所述漸縮端靠近所述第二連接部設(shè)置、并與所述噴嘴相通。

在其中一個實(shí)施例中，所述漸縮端呈圓錐臺形或球臺形。

在其中一個實(shí)施例中，所述漸縮端的傾斜角度為15°～30°。

本實(shí)用新型還提供一種細(xì)水霧噴頭組件，包括上述的噴管，還包括注氣管及噴嘴；所述注氣管的外壁通過所述第一連接部與所述噴管密封連接，所述注氣管的周側(cè)設(shè)有與所述霧化腔相通的多個注氣小孔，所述注氣小孔靠近所述內(nèi)擴(kuò)槽的另一端設(shè)置；所述噴嘴的內(nèi)壁通過所述第二連接部與所述噴管密封連接，所述噴嘴設(shè)有與所述霧化腔相通的噴孔。

下面進(jìn)一步對技術(shù)方案進(jìn)行說明：

在其中一個實(shí)施例中，所述注氣管設(shè)有與所述漸縮端相配合的漸縮部。

在其中一個實(shí)施例中，多個所述注氣小孔沿所述注氣管的周側(cè)均勻間隔設(shè)置成一排，所述注氣管沿其軸線方向間隔設(shè)置有多排所述注氣小孔。

在其中一個實(shí)施例中，所述注氣小孔的孔徑為1.5～2mm。

在其中一個實(shí)施例中，所述注氣管與所述霧化腔相配合形成環(huán)形腔。

在其中一個實(shí)施例中，所述注氣管設(shè)有注氣通道。

上述本實(shí)用新型中所述“第一”、“第二”不代表具體的數(shù)量及順序，僅僅是用于名稱的區(qū)分。

上述本實(shí)用新型的有益效果：

上述噴管，通過設(shè)置內(nèi)擴(kuò)槽，在前半段便于形成水流通道，進(jìn)而可引導(dǎo)水流，增加水流截面積，降低液體流速，減少因水流紊亂而導(dǎo)致的水力損失，在后半段隨內(nèi)擴(kuò)槽深度降低，強(qiáng)化水流擾動，使氣泡與液體混合均勻。

上述細(xì)水霧噴頭組件使用時，液體經(jīng)進(jìn)水孔側(cè)切向進(jìn)入噴管內(nèi)的霧化腔內(nèi)，經(jīng)過螺旋狀的內(nèi)擴(kuò)槽引流，液體自然形成旋流并減速向下流動；當(dāng)氣體通過注氣管的注氣小孔以氣泡的形式進(jìn)入霧化腔中、與向下流動的液體相遇，在霧化腔中充分旋轉(zhuǎn)、混合，形成的均勻氣液兩相流經(jīng)過噴管下端的漸縮端時流速加快，由噴嘴上設(shè)置的噴孔噴出，在噴孔處、氣泡因壓力降低驟然膨脹，周圍液體因氣泡的剪切、破碎作用，形成細(xì)水霧。該細(xì)水霧噴頭組件，能充分利用氣泡對液滴的剪切、破碎的作用，增強(qiáng)霧化效果，同時提升霧化穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的噴管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述的細(xì)水霧噴頭組件的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所述的噴管的俯視示意圖；

圖4為本實(shí)用新型所述的噴管的第一半剖結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本實(shí)用新型所述的噴管的第二半剖結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本實(shí)用新型所述的噴嘴的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100、噴管本體，110、霧化腔，112、進(jìn)水孔，102、弧形缺口，104、連通缺口，114、內(nèi)擴(kuò)槽，106、圓弧性螺旋軌跡，108、橢圓弧形螺旋軌跡，116、漸縮端，120、第一連接部，130、第二連接部，140、進(jìn)水管體，142、進(jìn)水通道，200、注氣管，210、注氣小孔，220、注氣通道，230、漸縮部，300、噴嘴，310、噴孔，320、錐臺部，400、進(jìn)水接頭，500、密封件。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本實(shí)用新型，并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種噴管，包括噴管本體100，噴管本體100設(shè)有霧化腔110及設(shè)置于霧化腔110的兩端的第一連接部120、第二連接部130，霧化腔110的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水孔112及呈螺旋狀的內(nèi)擴(kuò)槽114，內(nèi)擴(kuò)槽114的一端與進(jìn)水孔112相接。

上述噴管，通過設(shè)置內(nèi)擴(kuò)槽114，在前半段便于形成水流通道，引導(dǎo)水流，增加水流截面積，降低水流流速，減少因水流紊亂而導(dǎo)致的水力損失，在后半段隨內(nèi)擴(kuò)槽114深度降低，增加水流流速，強(qiáng)化水流擾動，使氣泡與液體混合均勻。

如圖1及2所示，本實(shí)用新型所述的一種細(xì)水霧噴頭組件，包括上述噴管，還包括注氣管200及噴嘴300；注氣管200的外壁通過第一連接部120與噴管本體100密封連接，注氣管200的周側(cè)設(shè)有與霧化腔110相通的多個注氣小孔210，注氣小孔210靠近內(nèi)擴(kuò)槽114的另一端設(shè)置；噴嘴300的內(nèi)壁通過第二連接部130與噴管本體100密封連接，噴嘴300設(shè)有與霧化腔110相通的噴孔310。

如圖1及2所示，該細(xì)水霧噴頭組件使用時，液體經(jīng)進(jìn)水孔112側(cè)切向進(jìn)入噴管本體100內(nèi)的霧化腔110內(nèi)，經(jīng)過螺旋狀的內(nèi)擴(kuò)槽114引流、自然形成旋流；當(dāng)氣體通過注氣管的注氣小孔210以氣泡的形式進(jìn)入霧化腔110中、與液體相碰撞，在霧化腔110中混合、旋轉(zhuǎn)，形成的氣液兩相流從噴嘴300的噴孔310噴出，在噴孔310處、氣泡驟然膨脹，周圍液體因氣泡的剪切、破碎作用，形成細(xì)水霧。該細(xì)水霧噴頭組件，能充分利用噴管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使氣液混合均勻，利用氣泡霧化機(jī)理，減小霧滴粒徑，增強(qiáng)霧化效果，同時提升霧化穩(wěn)定性。

如圖1、3、4及5所示，在本實(shí)施例中，液體經(jīng)水平進(jìn)水通道142切向進(jìn)入垂直的噴管本體100內(nèi)，自然形成旋流并進(jìn)入內(nèi)擴(kuò)槽114，內(nèi)擴(kuò)槽114的螺旋角為30°～45°，因而可引導(dǎo)水流螺旋下降的方向，優(yōu)選的內(nèi)擴(kuò)槽114的螺距為50mm。進(jìn)一步的，內(nèi)擴(kuò)槽114包括第一螺旋面106及與第一螺旋面106相接的第二螺旋面108，第一螺旋面106靠近進(jìn)水孔112設(shè)置；在同一正投影面，第一螺旋面106的螺旋軌跡呈圓弧形，第二螺旋面108的螺旋軌跡呈橢圓形，因而可使水流沿內(nèi)擴(kuò)槽114運(yùn)動至與注氣小孔210相對處，在此過程中利用第一螺旋面106和第二螺旋面108將通過進(jìn)水孔112注入的旋轉(zhuǎn)液體引流至與注氣小孔210相對處，注氣小孔210處產(chǎn)生的氣泡擴(kuò)散到旋轉(zhuǎn)液體中形成雙流體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)向下流動，雙流體經(jīng)漸縮端116后流速增加，至噴孔310處噴出。進(jìn)一步的，內(nèi)擴(kuò)槽114的旋轉(zhuǎn)角度大于或等于180°，有利于形成旋轉(zhuǎn)液流，優(yōu)選的，第一螺旋面106的旋轉(zhuǎn)角度小于或等于90°，根據(jù)水流流速、第一螺旋面的光滑程度等進(jìn)行調(diào)整；或/和第二螺旋面108的旋轉(zhuǎn)角度大于或等于90°，根據(jù)水流流速、第二螺旋面108的光滑程度等進(jìn)行調(diào)整；再進(jìn)一步的，第二螺旋面108向內(nèi)凹設(shè)的最大深度隨第二螺旋面108的旋轉(zhuǎn)角度的增大而逐漸減小，便于使水流從第二螺旋面108平穩(wěn)過渡流入霧化腔110內(nèi)、并在霧化腔110內(nèi)與氣泡充分混合。進(jìn)一步的，內(nèi)擴(kuò)槽114向內(nèi)凹設(shè)、且其橫截面呈梯形或圓弧形，使更多的水流沿內(nèi)擴(kuò)槽114螺旋流動，進(jìn)而可帶動其余水流螺旋流動。再進(jìn)一步的，霧化腔110的中部呈圓柱形，進(jìn)水孔112包括與霧化腔110的側(cè)壁相適配的弧形缺口102及與內(nèi)擴(kuò)槽114的一端相接的連通缺口104，因而有利于在進(jìn)水孔112處開始引導(dǎo)流入的水流形成旋轉(zhuǎn)渦流，使液體與氣體充分混合；優(yōu)選的，噴管本體100設(shè)有與進(jìn)水接頭400相連接的進(jìn)水管體140，進(jìn)水管體140設(shè)有與進(jìn)水孔112相通的進(jìn)水通道142，進(jìn)水通道142的內(nèi)壁與內(nèi)擴(kuò)槽114的內(nèi)壁相切，因而實(shí)現(xiàn)了對進(jìn)入霧化腔110內(nèi)的水流的有序引流。

如圖1、2、4及5所示，在本實(shí)施例中，霧化腔110還設(shè)有漸縮端116，漸縮端116靠近第二連接部130設(shè)置、并與噴嘴300相通，因而兩相流經(jīng)漸縮端116的進(jìn)一步壓縮、加速后，從噴嘴300的噴孔310噴出，雙流體內(nèi)氣泡因膨脹破裂，液滴在剪切和破碎作用下形成細(xì)水霧。進(jìn)一步的，注氣管200與霧化腔110相配合形成環(huán)形腔，注氣管200設(shè)有與漸縮端116相配合的漸縮部230，通過設(shè)置漸縮部230與霧化腔110的漸縮端116相配合，使兩相流在環(huán)形腔內(nèi)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入噴嘴300的內(nèi)腔中，再從噴孔310噴出，漸縮部230使流體運(yùn)動通道截面減小而雙流體流速增大，經(jīng)噴孔310時速度增加，形成的細(xì)水霧霧動量也增加。該漸縮端116呈圓錐臺形或球臺形，優(yōu)選為圓錐臺形，其傾斜角度為15°～30°。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，多個注氣小孔210沿注氣管200的周側(cè)均勻間隔設(shè)置成一排，注氣管200沿其軸線方向間隔設(shè)置有多排注氣小孔210，保證氣體以氣泡形式擴(kuò)散進(jìn)入水流，并隨水流運(yùn)動至噴孔310噴出，獲得更好的霧化效果。該注氣小孔210的孔徑為1.5～2mm，便于形成氣泡。

如圖2及6所示，在本實(shí)施例中，該噴嘴300設(shè)有錐臺部320，多個噴孔310設(shè)置于錐臺部320的錐面，一個噴孔310設(shè)置于錐臺部320的底面，以獲得更大、且均勻的噴霧面積。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，該第一連接部120為內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)、第二連接部130為外螺紋結(jié)構(gòu)，并分別通過密封件500與注氣管200、噴嘴300密封連接。

該細(xì)水霧噴頭組件可以靈活的應(yīng)用于各種滅火系統(tǒng)或滅火設(shè)備中，如在常見的A類，B類，C類和電氣類火災(zāi)均有很好的滅火效果。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)本實(shí)用新型設(shè)計了切向進(jìn)水通道，使液體進(jìn)入噴頭外管后自然形成旋流，加上在噴管內(nèi)設(shè)計的螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)擴(kuò)槽，旋轉(zhuǎn)流體在內(nèi)擴(kuò)槽引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了與氣泡的均勻混合。這樣產(chǎn)生的細(xì)水霧場分布更為均勻，穩(wěn)定性更好；

(2)本實(shí)用新型增設(shè)了漸縮端，氣液兩相流在漸縮腔內(nèi)因受流動通道截面減小而流速加快，形成的高速兩相流在噴口處噴出時氣泡破裂導(dǎo)致的剪切作用增強(qiáng)，形成的霧滴粒徑更小，同時因流速增加導(dǎo)致霧動量增加，細(xì)水霧霧滴穿透火焰能力得到強(qiáng)化，將顯著提高滅火效果；

(3)本實(shí)用新型利用了氣泡霧化的原理，所需的氣體壓力為0.2～0.8MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于壓力式霧化噴頭所需的壓力，這大大地降低了系統(tǒng)的成本以及提高了系統(tǒng)的安全性；同時，本實(shí)用新型的噴孔采用的孔徑為1.5～2mm，不易發(fā)生堵塞；另外，相比于傳統(tǒng)的雙流體噴頭，本實(shí)用新型的噴頭具有耗氣量小的特點(diǎn)；

(4)注氣小孔的孔徑為1.5～2mm，較小的孔徑保證了氣體以氣泡的形式從進(jìn)氣管均勻噴出，從而發(fā)揮氣泡霧化作用。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。