一种快速吸收有害气体的高效灭火装置的制作方法

技术领域

本发明涉及一种快速吸收有害气体的高效灭火装置，属于消防技术领域。

背景技术：

在大面积的火灾中，当明火扑灭后，进行余火清理时，由于余火隐藏深，清理作业还靠近火灾现场，火灾现场易产生大量的有害气体，如二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物等气体。而目前一般使用高压水枪配合清水进行余火清理，该种灭火方式单次作业面积小，余火清理效率低，清理时间长，并且该过程高压水枪喷出来的射流对有害气体的吸收有限；如果将高压水枪换成高压雾化喷嘴，虽然提高对有害气体的吸收率，但是高压雾化喷嘴喷出的喷雾不易灭掉残留的余火，灭火效率低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种快速吸收有害气体的高效灭火装置，具体技术方案如下：

一种快速吸收有害气体的高效灭火装置，包括混合装置、进料斗、顶部敞开的缓冲桶、储液瓶、软管、握管、布液箱、两个喷射器、雾化喷头，所述混合装置包括混合桶，混合桶的上部设置有进水管，混合桶的下部设置有第一排液管，第一排液管上设置有第一排液阀，所述混合桶的内部设置有搅拌桨，所述混合桶的底部设置有与搅拌桨相匹配的搅拌电机；所述进料斗设置在混合桶的上方，所述进料斗和混合桶之间设置有排料管，排料管的上部与进料斗的底部连通，所述排料管的下部与混合桶的上部连通，所述排料管上设置有流量阀；所述第一排液管与缓冲桶连通，所述缓冲桶与储液瓶之间设置有第二排液管，第二排液管的一端设置在缓冲桶的内部，第二排液管的另一端设置在储液瓶的内部，所述第二排液管上还设置有高压泵和第二排液阀；所述储液瓶和软管之间设置有第三排液管，第三排液管的一端设置在储液瓶的内部，第三排液管的另一端与软管的尾端连通，所述第三排液管上还设置有增压泵和第三排液阀；所述握管的尾端与软管的首端连通，所述布液箱的内部设置有布液室，所述握管的首端与布液室连通，所述雾化喷头设置在两个喷射器之间，所述雾化喷头和喷射器均固设在布液箱的前侧。

作为上述技术方案的改进，所述喷射器包括扁管和扇形喷头，所述扁管的尾端与布液室连通，所述扇形喷头的内部设置有扇形缓冲腔，所述扁管的首端与缓冲腔连通，所述扇形喷头的尾部设置有弧部，弧部中间设置有弧形排液缝，排液缝与缓冲腔连通；所述雾化喷头包括外管、内管、“米”字形的扇叶，所述内管的长度小于外管的长度，所述内管和外管之间设置有第一轴承和第二轴承，第一轴承位于内管的首部，所述第一轴承的外圈与外管的内壁固定连接，所述第一轴承的内圈与内管的外壁固定连接，所述第二轴承位于内管的尾部，所述第二轴承的外圈与外管的内壁固定连接，所述第二轴承的内圈与内管的外壁固定连接；所述内管的尾部与外管的尾部之间设置有间隔，所述内管的内部设置有螺旋叶片，螺旋叶片与内管的内壁固定连接；所述外管的尾部与布液室连通；所述扇叶设置在内管的前方，所述扇叶的中央设置有转轴，转轴的尾端与扇叶转动连接，转轴的首端设置在扇叶的前方，转轴的轴线与内管的轴线共线，所述转轴和外管之间设置有C形连杆，连杆的一端与转轴的首端固定连接，连杆的另一端与外管的外壁固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述外管设置在扁管的上方，外管与布液箱之间的夹角为α，90°＜α≤135°；两个扁管之间的夹角为β，60°≤β≤90°。

作为上述技术方案的改进，所述储液瓶的顶部设置有排空管，排空管上设置有安全阀。

作为上述技术方案的改进，所述握管的外部固设有握套。

作为上述技术方案的改进，所述进料斗中设置有专用溶液，所述专用溶液由乙酸钠、聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素和水按照质量比（30~36.5）:（1.1~1.3）:（1.7~1.9）:（100~110）混合均匀制成。

本发明所述快速吸收有害气体的高效灭火装置操作简单，只需定时在进料斗中添加专用溶液，将进水管与消防栓相连，即可源源不断的产生稀释溶液，稀释溶液从两个喷射器和雾化喷头中喷出，易在着火点附近形成附着力强的水膜和水雾，灭火范围大，灭火效率显著提高；喷射器和雾化喷头的喷射面积大，喷出的流体与有害气体的接触面积大，能够快速吸收有害气体；该快速吸收有害气体的高效灭火装置尤其适合在大面积的火灾中进行余火清理，灭火效率高，有害气体吸收率高，实施效果好。

附图说明

图1为本发明所述快速吸收有害气体的高效灭火装置结构示意图；

图2为本发明所述混合装置结构示意图；

图3为本发明所述握管、布液箱、喷射器和雾化喷头连接时的示意图；

图4为本发明所述握管、布液箱、喷射器和雾化喷头连接时的示意图（俯视状态）；

图5为本发明所述喷射器结构示意图；

图6为本发明所述弧部结构示意图；

图7为本发明所述雾化喷头结构示意图；

图8为本发明所述扇叶结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1~8所示，所述快速吸收有害气体的高效灭火装置，包括混合装置1、进料斗2、顶部敞开的缓冲桶3、储液瓶4、软管5、握管6、布液箱7、两个喷射器8、雾化喷头9，所述混合装置1包括混合桶11，混合桶11的上部设置有进水管111，混合桶11的下部设置有第一排液管112，第一排液管112上设置有第一排液阀1121，所述混合桶11的内部设置有搅拌桨12，所述混合桶11的底部设置有与搅拌桨12相匹配的搅拌电机13；所述进料斗2设置在混合桶11的上方，所述进料斗2和混合桶11之间设置有排料管21，排料管21的上部与进料斗2的底部连通，所述排料管21的下部与混合桶11的上部连通，所述排料管21上设置有流量阀22；所述第一排液管112与缓冲桶3连通，所述缓冲桶3与储液瓶4之间设置有第二排液管31，第二排液管31的一端设置在缓冲桶3的内部，第二排液管31的另一端设置在储液瓶4的内部，即第二排液管31与储液瓶4之间完成连通，所述第二排液管31上还设置有高压泵311和第二排液阀312；所述储液瓶4和软管5之间设置有第三排液管42，第三排液管42的一端设置在储液瓶4的内部，可将第三排液管42伸入储液瓶4中的那一端靠近储液瓶4的瓶底，便于后续出料，第三排液管42的另一端与软管5的尾端连通，所述第三排液管42上还设置有增压泵421和第三排液阀422；所述握管6的尾端与软管5的首端连通，所述布液箱7的内部设置有布液室，所述握管6的首端与布液室连通，所述雾化喷头9设置在两个喷射器8之间，所述雾化喷头9和喷射器8均固设在布液箱7的前侧；所述喷射器8包括扁管81和扇形喷头82，所述扁管81的尾端与布液室连通，所述扇形喷头82的内部设置有扇形缓冲腔821，所述扁管81的首端与缓冲腔821连通，所述扇形喷头82的尾部设置有弧部822，弧部822中间设置有弧形排液缝8221，排液缝8221与缓冲腔821连通；所述雾化喷头9包括外管91、内管92、“米”字形的扇叶95，所述内管92的长度小于外管91的长度，所述内管92和外管91之间设置有第一轴承93和第二轴承94，第一轴承93位于内管92的首部，所述第一轴承93的外圈与外管91的内壁固定连接，所述第一轴承93的内圈与内管92的外壁固定连接，所述第二轴承94位于内管92的尾部，所述第二轴承94的外圈与外管91的内壁固定连接，所述第二轴承94的内圈与内管92的外壁固定连接；所述内管92的尾部与外管91的尾部之间设置有间隔，所述内管92的内部设置有螺旋叶片921，螺旋叶片921与内管92的内壁固定连接；所述外管91的尾部与布液室连通；所述扇叶95设置在内管92的前方，所述扇叶95的中央设置有转轴951，转轴951的尾端与扇叶95转动连接，转轴951的首端设置在扇叶95的前方，转轴951的轴线与内管92的轴线共线，所述转轴951和外管91之间设置有C形连杆96，连杆96的一端与转轴951的首端固定连接，连杆96的另一端与外管91的外壁固定连接；所述外管91设置在扁管81的上方，外管91与布液箱7之间的夹角为α，90°＜α≤135°；两个扁管81之间的夹角为β，60°≤β≤90°。

所述快速吸收有害气体的高效灭火装置在作业过程如下：将专用溶液倒入进料斗2中，所述专用溶液由乙酸钠、聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素和水按照质量比30:1.1:1.7:100或33.7:1.2:1.8:105或36.5:1.3:1.9:110的比例混合均匀制成。进水管111与消防栓相连通，消防栓中的消防水通过进水管111源源不断的流向混合桶11中，此时打开流量阀22并调节流量，由于消防栓中消防水的水压为固定水压，即消防水流到混合桶11中的流量为固定流量，只需流量阀22的开度，即可控制混合桶11中的专用溶液与消防水按照1:（800~1000）的比例混合，启动搅拌电机13，搅拌电机13带动搅拌桨12旋转进行搅拌作业，将混合桶11中的专用溶液与消防水快速混合均匀成稀释溶液，打开第一排液阀1121，混合桶11中的稀释溶液流到缓冲桶3中进行缓存，再打开第二排液阀312、高压泵311，在高压泵311的作业下，缓冲桶3中的稀释溶液被强制输入到储液瓶4中进行储存，此时储液瓶4中的气压会不断升高；然后打开增压泵421、第三排液阀422，在增压泵421的进一步增压下，储液瓶4中的稀释溶液被加压形成高压流体依次通过第三排液管42、软管5、握管6以及布液箱7中的布液室内，高压流体在布液室内进行均压分配后从两个喷射器8和雾化喷头9喷出进行灭火作业。

在喷射器8中，由于扇形喷头82为扇形且排液缝8221非常小，从扇形喷头82处喷出的流体为扇面，流体连续性高，由于进入到缓冲腔821中的高压流体压力高，喷射器8的射程得到保障。扇形喷头82喷出的流体为扇面，流体与着火点接触面积大，空气中的有害气体与扇形喷头82喷出的流体之间的接触面积显著增大，有害气体如二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物等气体，该有害气体易快速被扇形喷头82喷出的流体所吸收，降低空气中有害气体的含量；喷出的流体连续性好，喷出的流体方向性强，使得着火点易被扇形喷头82喷出的流体所覆盖形成水膜，灭火效率显著提高。其中，缓冲腔821为扇形，使得缓冲腔821中的流体在靠近排液缝8221时能够逐步降压、扩散，促使流体在排液缝8221处排出时能够形成扇面。两个扇形喷头82在扁管81的作用下形成60°~90°的夹角，能够显著提高两个喷射器8的喷射面积，提高灭火效率。

当布液室内高压流体迅速进入到外管91、内管92中时，由于第一轴承93和第二轴承94的存在，内管92可在外管91中转动，当高压流体通过内管92时，高压流体经过螺旋叶片921时，会对螺旋叶片921产生推力，该推力会带动内管92转动，并且该过程中，螺旋叶片921会破坏高压流体最外层的流动状态，螺旋叶片921旋转会产生离心力使得高压流体刚从内管92中喷出的瞬间形成大面积的射流，射流边缘为细碎的液滴且仍然保持足够的射速，从内管92喷射出的射流冲击到“米”字形的扇叶95时，从内管92刚喷射出的射流具有初始的离心力会促使扇叶95在转轴951上旋转，由于转轴951的轴线与内管92的轴线共线，该过程会进一步促使射流中间部分被大面积的雾化，即旋转的扇叶95会进一步扩大雾化面积，使得雾化喷头9喷出的流体形成大面积的喷雾，该喷雾能快速吸收空气中的有害气体，易使得着火点周围迅速降温，达到快速灭火的目的。其中，外管91设置在扁管81的上方，且外管91与布液箱7之间的夹角为90°~135°，使得雾化喷头9喷出的喷雾易将喷射器8喷射出流体上方的有害气体给吸收掉；第一轴承93和第二轴承94均可选择密封性好的全封闭式轴承。

进一步地，为保证储液瓶4的安全性，所述储液瓶4的顶部设置有排空管41，排空管41上设置有安全阀411。由于储液瓶4中的气压较高，当储液瓶4中的气压达到临界值时，安全阀411被打开，宣泄储液瓶4中的高压，提高储液瓶4的安全性。

进一步地，为方便握住握管6，所述握管6的外部固设有握套61。

在上述实施例中，所述“前方”或“前侧”均是指稀释溶液前进的方向，如布液箱7的后侧指向布液箱7的前侧时的指向与布液箱7中稀释溶液前进的方向相同，也就是说握管6位于布液箱7的后侧；内管92的后方指向内管92的前方时的指向与内管92中稀释溶液前进的方向相同；扇叶95的后方指向扇叶95的前方时的指向与内管92中稀释溶液前进以及喷射的方向相同。

专用溶液中含有乙酸钠、聚氧化乙烯、羟丙基甲基纤维素，乙酸钠易水解从而使得专用溶液为弱碱性液体，这会进一步促使二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物等有害气体被吸收形成对应钠盐溶液；再加上专用溶液被稀释成稀释溶液，稀释溶液中乙酸钠的质量浓度在万分之三以下，因此稀释溶液对消防人员的皮肤刺激性小，使用安全。专用溶液相对于稀释溶液来说，专用溶液的质量浓度高，体积小，在运输车、消防车上的占用空间小，方便运输和储存。

聚氧化乙烯是一种结晶性、热塑性的水溶性聚合物，其完全溶于水，其聚氧化乙烯水溶液在低浓度下具有很高的粘性；具有絮凝、增稠、缓释、助留等性能，无毒无刺激性。聚氧化乙烯会提高稀释溶液的粘性，当着火点上附近的水膜或水雾逐渐被烤干过程中，水膜或水雾中的钠盐会逐渐凝絮形成沉淀，该过程会进一步促使二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物等有害气体与乙酸钠之间的转化率，也就是说，会使得有害气体的被吸收率显著提高。

羟丙基甲基纤维素的水溶液具有表面活性以及热凝胶性质，还具有增稠能力，pH稳定性、优良的成膜性、分散性和粘结性等特点；当稀释溶液在着火点上形成水膜或水雾后，随着水膜或水雾温度的升高，会有凝胶析出；即温度越高，水膜或水雾的粘性、粘稠度、表面张力也就越大，羟丙基甲基纤维素会和聚氧化乙烯协同配合，使得水膜或水雾在着火点上的附着力显著增大，易促使着火点被隔绝，从而易使着火点因缺氧导致熄灭，该过程中水膜不断的被蒸发，也会形成粘稠的水雾，在降低着火点温度的同时，进一步促使着火点被笼罩，达到快速灭火的目的。羟丙基甲基纤维素在室温下又易溶解，方便专用溶液储存、运输。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。