一种单流体细水雾型水幕喷头的制作方法与工艺

本发明涉及一种细水雾型水幕喷头，属于消防设施和安全防护技术领域。它可在4-10MPa的压力水作用下，产生粒度为400um以下的180°扇面的细水雾流场，雾场横截面为长条状，在烟气扩散流动的路径上起到阻烟隔热的作用。

背景技术：
在人类的社会生活中经常会遇到多种灾害，而火灾是危害面最广、发生几率最高的一种，并且随着生产力的发展和社会财富的积累，火灾所造成的损失越来越大。火灾中，除了高温火焰对生命财产的破坏，对受灾人员最大的生命威胁来自于燃烧产生的高温、有毒烟气，据统计火场上70%-80%的死亡人员是由于烟气窒息导致的。研究人员针对火灾的扑救，火场烟气的控制开展了大量的研究工作。目前建筑内在防烟、防火分区的分隔处多使用防火墙、防火卷帘、挡烟垂壁以及水幕系统进行防护。但是在一些狭长和高度有限的空间内（如狭长建筑走廊、隧道），安装固定挡烟垂壁进行防烟分割对空间整体结构连续性造成影响，在建筑门口或狭长的通道内无法使用防火墙等完全封闭的分隔物。另外，水幕系统的水流量非常大，水渍损失严重。因此，开发出高效节水型水幕对于减少灭火过程造成的水渍损失、提高挡烟效果非常重要。细水雾技术具有无环境污染、耗水量低、对保护对象破坏性小等特点，作为最理想的哈龙灭火剂替代品，近年来受到广泛关注和应用。研究表明，细水雾系统可以产生具有一定动量、浓密的水雾场，高密度的水雾及蒸发过程产生的吸热屏障可以遮断火焰和烟气的辐射热传递，高速运动的细水雾液滴可以利用惯性碰撞、截留、扩散和凝集等机理有效冲刷烟气粒子，从而起到阻烟和隔热的作用。与水幕系统相比，耗水量及水渍损失大大减小。检索发现，目前国内与细水雾相关的发明专利113条，实用新型213条。例如，申请号(200810120156.8)公开了一种背负式细水雾灭火装置，该装置将细水雾与空呼器结合，利用启动压力达到雾化和保护消防员的目的；申请号(201220221498.0)基于气泡雾化原理开发了一种细水雾喷枪，该喷枪可以在1MPa以下的压力下获得具有良好灭火效果的I级细水雾。然而，这些发明大多针对细水雾灭火功能进行开发、研究，利用不同的雾化技术、添加剂提高系统灭火效果，并结合空呼器开发更加安全可靠的背负式细水雾灭火装置。目前，没有开发出应用细水雾系统进行防烟分隔的产品。综上所述，开发一种能耗小、结构简单、安全系数高的细水雾水幕喷头，将其应用于建筑走廊中间部位、走廊与前室之间的门口、地铁车站站台与轨道区之间、隧道等狭长空间将具有广泛的应用前景和实用价值。

技术实现要素：
根据建筑内火灾烟气的蔓延规律，以及防火分隔设施耗水量大的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种细水雾型水幕喷头，利用该喷头产生扇形细水雾水幕流场，具有结构简单、雾化效果好、耗水量小、隔热阻烟性能好等特点。本发明解决所述技术问题的技术方案是：一种单流体细水雾型水幕喷头，包括喷头底座1、滤网2、橡胶垫圈3、喷头母体4、水雾喷头5和旋流体6。喷头底座1和喷头母体4连接，滤网2置于两者之间，橡胶垫圈3放在喷头母体4的垫圈凹槽中，喷头底座1和喷头母体4连接时将滤网2和橡胶垫圈3固定在两者之间，从而起到过滤杂质和密封的作用。旋流体6连接置于水雾喷头5的空腔内，水雾喷头5连接固定在喷头母体4上形成细水雾水幕喷头，水雾喷头5与喷头母体4中的空腔相连通。所述的旋流体6和水雾喷头5的个数为六个。所述的喷头母体4的一侧外壁为半圆形，所述的细水雾水幕喷头的喷射口在所述的半圆形外壁上均匀分布。喷头底座1和喷头母体4之间通过螺纹连接。旋流体6通过螺纹连接置于水雾喷头的空腔内。水雾喷头5通过螺纹连接固定在喷头母体上形成细水雾水幕喷头。细水雾水幕喷头基于单流体压力旋流雾化原理，以水作为雾化介质，水在压力的驱动下通过喷头底座1和喷头母体4上的空腔进入细水雾水幕喷头，水通过喷头底座1与喷头母体4间的滤网2过滤，由6个夹角为30°的分流通道分流，进入细水雾水幕喷头内部由旋流体6构成的旋流通道，在收敛的通道内加速，通过水雾喷头5上的狭缝或小孔喷出，在压力和离心离的作用下，水利用与外界空气的高速差而破碎、雾化。水雾喷头5的喷孔若为狭缝，其宽0.5-1mm，长5-10mm；若为小孔，则小孔直径小于2mm。水雾喷头5呈半圆布置，在细水雾水幕喷头下游形成扇形细水雾水幕，流场下游横截面为长条状。本发明可以和高压水泵或高压气瓶组合构成中、高压细水雾水幕系统，适用于建筑狭长走廊中间部位、走廊与前室之间的门口、地铁车站站台与轨道区之间、隧道等狭长空间，通过水幕起到阻烟、隔热的作用，将着火区和非着火区进行分隔，达到控制烟气蔓延和为火场人员提供安全疏散条件的目的。本发明的有益效果是：它可在4-10MPa的压力水作用下，产生粒度为400um以下的180°扇面的细水雾流场，在烟气扩散流动的路径上起到隔热阻烟的作用。与传统的水幕喷头相比，该发明的耗水量大大降低，火场水渍损失非常小。浓密的水雾和高动量的水雾液滴，可以大幅度降低火灾烟气的热量和减缓其扩散蔓延速度，起到良好的阻烟隔热效果。附图说明本发明附结构图6张。图1为细水雾水幕喷头整体结构示意图；图2为喷头底座结构剖面图；图3为喷头母体结构剖面图；图4为喷头母体俯视结构示意图；图5为水雾喷头结构剖面图；图6为旋流体结构示意图。图中：1-喷头底座；2-滤网；3-橡胶垫圈；4-喷头母体；5-水雾喷头；6-旋流体。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。将细水雾水幕喷头、动力源（水泵或高压气瓶）及输水管路组成水幕系统，在走廊、走廊与前室门口或隧道内使用。按照适用场合的横向宽度确定喷头个数和喷雾方向，系统由火灾感烟报警器控制。在狭长通道中间使用时，细水雾水幕喷头向上安装，防止烟气有管路与顶棚之间出现保护盲区，由喷头喷出的水雾液滴首先撞击顶棚壁面，在撞击力的作用下水滴二次雾化下降，从而使水雾更细、更均匀，同时也有效避免了向上安装造成的防烟盲区。在门口安装时，由于门的上缘和顶棚间有墙体和其他区间形成了物理分隔，因此喷头可直接向下安装，在贴近房门处形成细水雾水幕分隔，从而起到阻烟隔热的作用。当火灾发生时，报警器联动开启输水管路，水进入喷头母体4，随后由母体上设置的6个分流孔分流经旋流体6，最后从每个水雾喷头5喷出。水在细水雾水幕喷头内部，在高压的作用下流经旋流体，并沿着旋流体上的弧形凹槽流动，水流加速，方向发生旋转由水雾喷头5喷出，在在压力和离心离的作用下，水利用与外界空气的高速差而破碎、雾化，最终形成细水雾水幕，在火灾烟气蔓延的通路上实现水雾水幕分隔，阻止烟气扩散和热量的传递。喷头母体4是连接输水管路和水雾喷头5的构件，其内部是一个扇形空腔，通过6个直径为2-3mm的连接孔与旋流体6和连接，连接孔间隔30。旋流体6和水雾喷头5分别通过螺纹与母体4相互连接。旋流体6端部呈圆台形，圆台表面均匀设置4条弧形水槽，水槽的方向与选流体的中细线呈45夹角，圆台的表面与水雾喷头5的内表面吻合，水经过旋流体与水雾喷头时沿水槽流动，流动方向发生45°偏转形成旋流，从而提高雾化效果。水雾喷头5的出水孔尺寸为1-2mm，或为1mm的狭缝。密封硅胶圈3置于喷头母体4的垫圈槽内，用以保证喷头的密封性。滤网2通过过滤保证水的清洁度，防止杂质堵塞水雾喷头的喷孔，当喷头底座和喷头母体连接时将其挤在两者之间。