三相射流消防系统及三相射流消防系统的控制方法与流程

本发明涉及消防技术领域，特别涉及一种三相射流消防系统及三相射流消防系统的控制方法。

背景技术：

三相射流灭火技术是将两种或两种以上灭火剂以三相自由紊动射流的方式喷射到燃烧区使燃烧终止的灭火技术，是一种可以集多种类型的灭火剂的优点于一身的灭火技术，现有技术的三相射流灭火主要通过消防炮将由高压氮气吹扫的干粉气固两相和水系的液相灭火剂喷出，从而可以协同利用干粉的快速灭火和水系灭火剂的抗复燃等优点实现高效可靠地灭火。

在灭火过程中，高压氮气从干粉罐中将干粉吹出输送到消防炮中，氮气和干粉的气固比逐渐增大，干粉喷射的速率逐渐衰减，流量逐渐减小，从而导致消防炮射出的水系灭火剂和干粉的流量比波动较大，使得水系灭火剂和干粉灭火剂的协同灭火效果较差，难以维持稳定高效的灭火效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种协同灭火效果好的三相射流消防系统及三相射流消防系统的控制方法。

本发明公开一种三相射流消防系统，包括：

三相射流消防炮，包括用于接收气固混合流体的第一入口和用于接收液体的第二入口；

第一输送装置，用于向所述三相射流消防炮输送携带有干粉的气固混合流体，所述第一输送装置包括与所述三相射流消防炮的所述第一入口连通的第一输送管路和用于检测输送的所述气固混合流体中的所述干粉的流量的第一检测装置；

第二输送装置，用于向所述三相射流消防炮输送液体，所述第二输送装置包括与所述三相射流消防炮的第二入口连通的第二输送管路和用于检测输送的所述液体的流量的第二检测装置和用于调节输送的所述液体的流量的流量调节装置；

控制装置，与所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述流量调节装置信号连接，被配置为：根据所述第一检测装置和所述第二检测装置的检测结果控制所述流量调节装置，以使所述液体的流量和所述干粉的流量保持稳定比值。

在一些实施例中，所述第一输送装置包括装有压缩气体的气瓶和装有干粉的干粉罐，所述气瓶的出气口与所述干粉罐的进气口连接，所述干粉罐的出粉口与所述第一输送管路连接，所述第一检测装置包括用于对所述干粉罐的质量进行检测的质量检测装置。

在一些实施例中，所述第一检测装置包括设于所述第一输送装置的管道上的粉体流量计。

在一些实施例中，所述流量调节装置包括用于向所述第二输送管路泵送液体的变量泵。

在一些实施例中，所述第二输送装置包括泡沫罐和文丘里管，所述变量泵的进口和出口分别与所述第二输送装置的进水口和第二输送管路连接，所述文丘里管的主进口和主出口分别与所述变量泵的出口和进口连接，所述文丘里管的侧吸口与所述泡沫罐的罐出口连接。

在一些实施例中，所述文丘里管的主进口通过第一截止阀连接所述变量泵的出口与所述第二输送管路之间的连接管道，所述文丘里管的侧吸口与所述泡沫罐的罐出口之间的连接管道上设有流量控制阀。

在一些实施例中，所述变量泵的出口与所述泡沫罐的罐出口连接管道上设有第二截止阀。

本发明第二方面公开一种三相射流消防系统的控制方法，包括：

检测输送到三相射流消防炮的气固混合流体中的干粉的流量和输送到所述三相射流消防炮的液体的流量；

调节所述液体的流量，使所述液体的流量和所述干粉的流量保持稳定比值。

在一些实施例中，检测输送到三相射流消防炮的气固混合流体中的干粉的流量包括：

检测用于向所述三相射流消防炮输送干粉的干粉罐的质量随时间的变化，根据检测结果得到所述干粉的流量；或，

利用粉体流量计检测所述干粉的流量。

基于本发明提供的三相射流消防系统，通过设置第一检测装置检测向三相射流消防炮输送的气固混合流体中的所述干粉的流量和第二检测装置检测输送的液体的流量，然后通过控制装置根据检测结果控制流量调节装置调节液体的流量使液体的流量和干粉的流量比稳定，从而可以使三相射流消防炮射出的灭火剂中的液体和干粉的质量比稳定，维持射出的灭火剂可靠高效的协同灭火效果。

基于本发明提供的三相射流消防系统的控制方法也具有相应的有益效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的三相射流消防系统的结构原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，本实施例的三相射流消防系统包括三相射流消防炮3、第一输送装置1、第二输送装置2和控制装置。

三相射流消防炮3包括用于在工作时接收气固混合流体的第一入口和用于接收液体的第二入口。

第一输送装置1用于在工作时向三相射流消防炮3输送携带有干粉的气固混合流体，第一输送装置1包括与三相射流消防炮3的第一入口连通的第一输送管路和用于检测输送的气固混合流体中的干粉的流量的第一检测装置。第一输送装置1可以包括输送管道、罐体、阀和检测装置等多种设备。在灭火工作时，干粉从第一输送装置1中输送到三相射流消防炮3中需要气体输送，常见的气体有氮气、压缩空气等气体，携带有干粉的气体和被携带的干粉组成气固混合流体。第一检测装置检测在灭火工作时第一关系1往三相射流消防炮3输送的干粉的流量。

第二输送装置2用于在工作时向三相射流消防炮3输送液体，第二输送装置2包括与三相射流消防炮3的第二入口连通的第二输送管路和用于检测输送的液体的流量的第二检测装置和用于调节输送的液体的流量的流量调节装置。第二输送装置2同第一输送装置1可以包括多种设备。在灭火工作时，第二输送装置2向三相射流消防炮3输送液体，例如水或者泡沫液等。第二检测装置用于检测输送的液体流量，在图1所示的实施例中，第二检测装置为液体流量检测装置216。流量调节装置用于调节第二输送装置2输送到三相射流消防炮3的液体的流量，在图1所示的实施例中，流量调节装置为变量泵23，在一些图示未示出的实施例中，流量调节装置也可以是调速阀等流量阀。

控制装置与第一检测装置、第二检测装置和流量调节装置信号连接，被配置为：根据第一检测装置和第二检测装置的检测结果控制流量调节装置，以使液体的流量和干粉的流量保持稳定比值。保持稳定比值指的是使液体的流量和干粉的流量之比保持固定值，或者保持在一个小的区间内。

本实施例的三相射流消防系统，通过设置第一检测装置检测向三相射流消防炮3输送的气固混合流体中的干粉的流量和第二检测装置检测输送的液体的流量，然后通过控制装置根据检测结果控制流量调节装置调节液体的流量使液体的流量和干粉的流量比稳定，从而可以使三相射流消防炮3射出的灭火剂中的液体和干粉的质量比稳定，维持射出的灭火剂可靠高效的协同灭火效果。

在一些实施例中，液体为水，液体的流量和干粉的流量比为5.6l/kg～6.7l/kg。研究发现，在该流量比范围内的水和干粉的协同灭火效果突出。

在一些实施例中，如图1所示，第一输送装置1包括装有压缩气体的气瓶11和装有干粉的干粉罐12，气瓶11的出气口与干粉罐12的进气口连接，干粉罐12的出粉口与第一输送装置1的第一输送管路连接，第一检测装置包括用于对干粉罐的质量进行检测的质量检测装置121。压缩气体可以是压缩空气、压缩氮气等，在如图所示实施例中为压缩氮气。当打开气瓶11与干粉罐12之间的截止阀后，氮气从气瓶11的出气口排出，从干粉罐12的进气口进入，吹动干粉罐12内的干粉，使罐内干粉流化，从干粉罐12的出粉口排出。质量检测装置121对干粉罐12的质量进行实时检测，随着干粉的不断输出，干粉罐12的质量不断减小，控制装置根据质量检测装置121检测的干粉罐12的质量变化速率即可得到干粉的流量。

在一些图示未示出的实施例中，第一检测装置包括设于第一输送装置1的管道中的粉体流量计。粉体流量计可以直接测量得到第一输送装置中的固体流量，从而可以直接测得干粉的流量。

在一些实施例中，流量调节装置包括用于向第二输送装置2的第二出口泵送液体的变量泵23。通过变量泵23来调节液体流量，方便可靠，易于控制。如图1所示，三相射流消防系统可以包括水罐22，水罐22的罐出口与变量泵23的进口连接，变量泵23工作时直接从水罐22中泵水，三相射流消防系统还可以设置与变量泵23的进口连接的外接口212，变量泵23在工作时通过外接口212与外界水源连通进行泵水。

在一些实施例中，如图1所示，第二输送装置2包括泡沫罐22和文丘里管24，变量泵23的进口与第二输送装置2的进水口连接，变量泵23的出口和进口分别与文丘里管24的主进口和主出口连接，文丘里管24的侧吸口与泡沫罐22的罐出口连接。在灭火工作时，变量泵23从其出口泵出的液体一部分可以如图1所示从文丘里管24的主进口进入文丘里管24，然后从文丘里管24的主出口排出，回到变量泵23的进口，在液体进出文丘里管24的过程中，液体首先经过一段渐缩管段减速，然后经过渐扩管段减速，在液体从主进口进入文丘里管24到从主出口流出的过程中会产生负压，文丘里管24的侧吸口会从泡沫罐22的罐出口往文丘里管24管中抽吸泡沫原液该液体混合，即泡沫原液会与变量泵23抽吸的水进行混合形成泡沫液往三相射流消防炮3中泵送，与第一输送装置1输送的气固混合流体一起从三相射流消防炮3往外喷出，形成三相射流灭火剂对火源进行灭火。本实施例的三相射流消防系统可以实现干粉和泡沫液的协同灭火效果，在喷出灭火时可以在发挥干粉的优良灭火效能的同时发挥泡沫降温覆盖、阻隔氧气和防止复燃的优点。泡沫原液具有较大粘性，如果直接设置泵对泡沫进行抽吸后再进行混合，容易对泵进行堵塞，从而限制了对泡沫原液的抽吸流量。本实施例通过设置文丘里管24产生负压效应对泡沫原液进行抽取和混合，有助于减少变量泵23的堵塞，可以实现对泡沫原液的较大流量抽取。

在一些实施例中，变量泵23的出口与第二输送装置2的第二输送管路的连接管道和文丘里管24的主进口之间的连接管道上设有第一截止阀214，即第一截止阀214不影响变量泵23往第二输送装置2的第二输送管路输送液体，同时还能控制变量泵23往文丘里管24的主进口泵送液体。文丘里管24的侧吸口与泡沫罐22的罐出口之间设有流量控制阀223。可以通过关闭第一截止阀214，使变量泵23泵送的液体不进入文丘里管24中，从而不对泡沫罐22中的泡沫原液进行抽取，实现第二输送装置2往三相射流消防炮3中输送水。还可以通过打开第一截止阀214，使变量泵23泵送的液体进入文丘里管24中，对泡沫罐22中的泡沫原液进行抽取，实现第二输送装置2往三相射流消防炮3中输送水和泡沫原液混合后的泡沫液。设置流量控制阀223可以调节对泡沫原液的抽吸流量。

在一些实施例中，变量泵23的出口与泡沫罐22的罐出口通过第二截止阀224连接。设置第二截止阀224可以在三相射流灭火系统不进行灭火工作时，通过打开第二截止阀224，利用变量泵23对泡沫罐22进行泵水清洗。

在一些实施例中，在上面所描述的控制装置可以为用于执行本发明所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，简称：plc)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称：dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称：asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称：fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

在一些实施例中海公开一种三相射流消防系统的控制方法，，包括：

检测输送到三相射流消防炮3的气固混合流体中的干粉的流量和输送到三相射流消防炮3的液体的流量；

调节液体的流量，使液体的流量和干粉的流量保持稳定比值。

在一些实施例中，检测输送到三相射流消防炮3的气固混合流体中的干粉的流量包括检测用于向三相射流消防炮3输送干粉的干粉罐的质量随时间的变化，根据检测结果得到干粉的流量；或检测输送到三相射流消防炮3的气固混合流体中的干粉的流量包括利用粉体流量计检测干粉的流量。

下面以一个具体实施例的工作过程来示意本发明。

如图1所示，本实施例的三相射流消防系统包括三相射流消防炮3、第一输送装置1、第二输送装置2和控制装置。第一输送装置1包括第一检测装置，流量调节装置为变量泵23。第一输送装置1包括装有压缩氮气的气瓶11和装有干粉的干粉罐12，第一检测装置包括质量检测装置121。干粉罐12的出粉口与第一输送装置1的第一输送管路之间设有出粉截止阀124，干粉罐12还包括与放气截止阀123连接的放气口。气瓶11与干粉罐12的进气口之间的管道和干粉罐12的出粉口与第一输送管路之间的管道通过吹扫截止阀125连接。气瓶11与干粉罐12的进气口之间还设有第二安全阀122。

第二输送装置2包括水罐22、泡沫罐21和变量泵23，水罐22的罐出口与变量泵23的进口之间设有用于控制管道开度的第一蝶阀211，第二输送装置2还包括与变量泵23的进口连接的外接口212。变量泵23的出口与第二输送装置2的第二输送管路之间还设置有止回阀213、第一安全阀213、用于控制管道开度的第二蝶阀215和液体流量检测装置216，第一安全阀为溢流阀。第二输送装置2还包括文丘里管24，变量泵23的出口和进口分别与文丘里管24的主进口和主出口连接，文丘里管24的侧吸口与泡沫罐22的罐出口连接。文丘里管24的侧吸口与泡沫罐22的罐出口之间还设置有用于检测泡沫原液流量的泡沫流量计222。变量泵23的出口与第二输送装置2的第二输送管路的连接管道和文丘里管24的主进口之间的连接管道上设有第一截止阀225，文丘里管24的侧吸口与泡沫罐22的罐出口之间设有流量控制阀223。变量泵23的出口与泡沫罐22的罐出口通过第二截止阀224连接。文丘里管24的主进口与泡沫罐22的罐出口之间还通过第二截止阀224连接。泡沫罐22的罐出口与文丘里罐24的侧吸口之间还设置有泡沫罐出口截止阀221。

在灭火工作时，第一输送装置1的气固混合物进入三相射流消防炮3时，吹扫截止阀125和放气截止阀123关闭，打开气瓶11与干粉罐12之间的截止阀和后出粉截止阀124，氮气从气瓶11的出气口排出，从干粉罐12的进气口进入，吹动干粉罐12内的干粉，使罐内干粉流化，从干粉罐12的出粉口排出，经过出粉截止阀124通过第一输送装置1的第一输送管路进入三相射流消防炮3的第一入口。质量检测装置121对干粉罐12的质量进行实时检测，控制装置根据质量检测装置121检测的干粉罐12的质量变化速率即可得到干粉的流量。第二输送装置2往三相射流消防炮3输送泡沫液时，第一蝶阀211、第二蝶阀215、第一截止阀225、第二截止阀224、流量控制阀223均打开，第二截止阀224关闭。变量泵23的进口从水罐22中抽水然后从出口排出，排出的液体一部分经过第二蝶阀215然后经过第二输送装置2的第二输送管路进入三相射流消防炮3，另一部分经过第一截止阀225进入文丘里管24的主进口，泡沫罐21的泡沫原液经过第二截止阀224、流量控制阀223进入文丘里管24的侧吸口与从文丘里管24主进口进入的液体混合后从文丘里管24的主出口排出，进入变量泵23的进口。

在三相射流消防系统不进行灭火工作时，第一输送装置1还可以通过打开吹扫截止阀125和出粉截止阀124，实现氮气对第一输送装置1的管道吹扫，打开放气截止阀123，可以释放残存在干粉罐123中的氮气。

第二输送装置2还可以打开第二截止阀224，使变量泵23抽水往泡沫罐22中进行泵送，实现对泡沫罐22的清洗。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。