[发明专利]一种双流体细水雾喷头

说明书

技术领域

本发明属于火灾防控器材技术领域，具体涉及一种双流体细水雾喷头。

背景技术

将双流体细水雾技术应用到火灾防治中，用于抑制和熄灭火灾，是一项先进的火灾防治技术。它是将具有一定压力的空气和水同时注入到双流体细水雾发生喷头的混合腔中，形成两相流，在压力的作用下，使得气泡收缩变小。在旋转体中运行的两相流得到充分混合，趋于均匀；当气液两相流流出喷口时，气相迅速膨胀，气泡破裂，使得流出的水形成具有较高速度的微米量级的细水雾。

发明内容

本发明提供一种双流体细水雾发生喷头，在1MPa左右压力的作用下所产生的细水雾一般有效传输距离为3～5米。这些细水雾颗粒以较高的速度可穿过火羽流，到达火焰根部，吸收热量并迅速气化，降低了可燃物的温度，抑制可燃物的热解，中断燃烧链，达到抑制熄灭火焰的目的。

本发明采用的技术方案为：一种双流体细水雾喷头，包括细水雾喷嘴座、旋转体外壳、旋转体芯、连接件和细水雾蜗旋混合喷嘴等五部分；细水雾蜗旋混合喷嘴安装在细水雾喷座上的喷嘴孔中；旋转体芯安装在旋转体外壳中形成旋转体；旋转体一端安装连接件，另一端和细水雾喷头座连接构成一种双流体细水雾发生喷头。

所述细水雾喷头座是用刚体材料做成的类柱形构件，在其一端及体上均匀布置多个内螺纹的喷嘴孔，用于安装细水雾喷嘴，其另一端开有内螺纹的孔，也是喷头座的内混合腔，并与喷嘴孔相通；

所述旋转体外壳是用刚性材料做成的，旋转体芯紧配合安装在其中形成旋转体，其两端为外螺纹和连接件相链接；

所述旋转体芯是用刚性材料做成圆台形状，在其外表面均匀开有两道旋转槽和，用于通过气液两相混合流体，在其上端有一内螺纹，用螺钉和连接件链接固定；

所述连接件是用刚性材料做成的，其一端开有含内螺纹的环形凹槽，用于安装旋转体；其中心开有孔，用螺钉穿过孔与旋转体芯上的内螺纹固定连接；同时开有两个与凹槽相通的两个斜孔，其中一个是进入有压力的水，另一个是进入有压力的气体，水和气在环形凹槽中混合后通过旋转体的两道旋转槽到达喷嘴座的内腔，继续旋转混合流动，直至流经细水雾喷嘴的锥形孔入口后从其出口喷出；两个斜孔为两个内螺纹的孔，用于安装外部水管和气管的接件。

所述细水雾蜗旋混合喷嘴，其一端为六角体，用于安装操作，另一端为外螺纹用于安装在细水雾喷头座上的喷嘴孔中，细水雾蜗旋混合喷嘴的内部为一锥形孔，大端为进口，小端为出口。

使用时将具有一定压力的水管和气管分别通过接头与两个斜孔固定连接，水和气将同时进入连接件的环形凹槽中，混合后同时进入旋转体的两道旋转槽，继续旋转着混合通过旋转槽，随后旋转进入细水雾发生喷头座1的蜗旋混合腔，接着通过细水雾喷嘴的锥形孔入口并从其出口喷出，形成细水雾。

本发明的原理在于：

本发明一种双流体细水雾发生喷头，在有一定压力的水和空气进入旋转体混合旋转后再进入蜗旋混合腔中，经由蜗旋混合喷嘴喷出。气液两相流在气液旋转体和蜗旋混合喷嘴中加速运动，由于蜗旋混合喷嘴的特点是进入总量与喷射出总量相等，而进入口径远大于喷出口径，所以出口的气液溶液流速将大幅度提高：

V₁S₁＝V₂S₂；

V₁为进口气液两相流流速，S₁为进口截面积；

V₂为出水气液两相流流速，S₂为出口截面积；

S₁＝πd₁²/4d₁为进口直径；S₂＝πd₂²/4d₂为出口直径；

则出口气液两相流流速V₂计算如下：

V₂＝V₁d₁²/d₂²；

若：蜗旋混合喷嘴进口直径d₁＝G1/2”，出口直径d2＝G1/16”；

则V₂＝64V₁。

从喷口射出的具有较高速度的双流体，和空气相对运动摩擦，促使液体破碎，形成微小的水雾颗粒。