专利名称：计量注入式泡沫比例混合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量注入式泡沫比例混合装置，特别涉及一种可实时控制并 可恒定泡沫混合比且适用于各类泡沫灭火系统的计量注入式泡沫比例混合装置。
背景技术：
现阶段的固定泡沫灭火系统主要采用压力式泡沫比例混合装置和平衡式泡沫比 例混合装置，两种泡沫比例混合装置上混合泡沫的核心部件均为文丘里管。溶剂(水)从 文丘里管中流过时，文丘里管局部管径的减小会使溶剂流速增加。从伯努利方程可知，加速 段管道内侧将产生负压，这种负压将溶质(泡沫液)吸入，与溶剂混合，形成混合液。这种 泡沫比例混合方式存在以下缺陷1、泡沫比例无法精确获得，只适用于混合比为3%或6%的B类泡沫系统，而不适 用于混合比为0.3% 的A类泡沫灭火系统。2、文丘里管中的收缩段会造成溶剂输送过程中的压力损失，所需负压越大，溶剂 压力损失就必须越大。3、比例混合装置允许流量范围较小，且当溶剂流量较小时，负压降低，导致溶质 (泡沫液)可能无法进入溶剂，无法保证小流量时精确的泡沫混合比。4、泡沫混合比的设置通过溶质(泡沫液)入口的减压孔板实现，一旦设备安装完 成，混合比的实时调整较难实现，导致泡沫比例混合装置适用的泡沫类型难以改变。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种计量注入式泡沫比例混合装置，其可实现泡沫混合 比的方便、即时改变，以便灭火现场根据泡沫类型及泡沫量设置最佳的泡沫混合比；同时使 泡沫比例混合装置最终输出的泡沫溶液始终保持较高精度的混合比，无论输出泡沫溶液的 总量如何改变；在实现上述功能的同时，还必须使泡沫比例混合过程基本没有压力损失。为解决上述技术问题，本实用新型的计量注入式泡沫比例混合装置包括有溶剂输 送管路，其包括有溶剂管道和装设于所述溶剂管道的溶剂入口处可控制溶剂启停的蝶阀； 泡沫液输送管路，其包括泡沫液管道和装设于所述泡沫液管道的泡沫液入口处的球阀；以 及连接所述溶剂输送管路和泡沫液输送管路的泡沫比例混合器；于所述溶剂输送管路和泡 沫液输送管路之间还依次连接有泡沫比例控制器和可定量控制泡沫的计量输送装置。作为本实用新型的一种优选方案，所述溶剂输送管路中装设有可输出溶剂流量信 息的流量计，其与所述泡沫比例混合器相连。作为本实用新型的一种优选方案，所述流量计为电磁流量计，其内部为直通管道 并装设有自动量程切换芯片。作为本实用新型的一种优选方案，所述计量输送装置包括有依次相连的用以输送 泡沫液的容积泵、用以驱动所述容积泵的变频电机和用以控制所述变频电机转动的变频 器，其中，所述容积泵装设于所述泡沫液输送管路中并与所述球阀相连，所述变频器同时与所述流量计和泡沫比例控制器电连接。作为本实用新型的一种优选方案，所述容积泵为齿轮泵或柱塞泵。作为本实用新型的一种优选方案，所述泡沫比例控制器为计算机、单片机或工控 机，其同时与所述流量计和变频器电连接。作为本实用新型的一种优选方案，所述泡沫比例控制器装设有可接收人工设定泡 沫比例的泡沫比例设置界面。作为本实用新型的一种优选方案，所述泡沫液输送管路还装设有与所述计量输送 装置的容积泵相连的调压泄压阀。作为本实用新型的一种优选方案，所述泡沫液输送管路还装设有与所述调压泄压 阀和泡沫比例混合器相连的止回阀。作为本实用新型的一种优选方案，所述泡沫比例混合器为三通管或文丘里管。其中，所述溶剂管道可使用一根或多根，将至少一根溶剂管道连接所述流量计和 泡沫比例混合器。溶剂从所述溶剂管道流过，并流经所述流量计，使该流量计产生信号并输出溶剂 流量信息，所述泡沫比例控制器接收该流量计的溶剂流量信息并计算出溶剂流量；所述泡 沫比例控制器根据人工设定的混合比和溶剂流量计算出泡沫液所需的量。所述泡沫比例控制器根据泡沫液需求量控制所述计量输送装置，通过改变其运转 速度，使计量输送装置将所需的泡沫液从泡沫液输送管道中抽出，通过泡沫液管道注入到 泡沫比例混合器与溶剂混合，形成泡沫混合液。所述计量输送装置的入口与所述泡沫液管道连接，也可同时与泡沫液管道连接， 同一时间内泡沫液和溶剂只有其中之一可连接到该计量输送装置的入口，即打开泡沫液供 给并切断溶剂供给可实现溶剂与泡沫液的设定混合比混合，而打开溶剂供给并切断泡沫液 供给时可实现溶质输送管道与计量输送装置的冲洗。本实用新型的工作原理是利用带有电信号输出的流量计精确测量溶剂的流量，泡 沫比例控制器读取流量计输出信号，根据设定泡沫液混合比计算出泡沫液所需量，泡沫比 例控制器控制计量输送装置，使计量输送装置精确地将所需泡沫液注入到溶剂中，形成预 设混合比的溶液。本实用新型的效果是精确控制了泡沫混合比，使混合比的设置与更改变得简单。 由于混合比精确控制，计量注入式泡沫比例混合装置可用于A类泡沫的混合，而且无论溶 液输出流量如何改变，混合比始终不变。混合比的设置和更改简单，使计量注入式泡沫比例 混合装置可随意更改泡沫类型，灭火现场可根据泡沫剩余量随时调整混合比，控制泡沫喷 射时间。
以下结合附图
和较佳实施方式来进一步说明本实用新型。图la是本实用新型计量注入式泡沫比例混合装置的结构示意图；图lb是图la的俯视图；图lc是图la的侧视图；图2是本实用新型计量注入式泡沫比例混合装置的工作原理图；以及[0029]图3是本实用新型计量注入式泡沫比例混合装置的电气原理图。图中1、柱塞泵；2、变频电机；3、变频控制柜；4、调压泄压阀；5、泡沫比例混合器； 6、止回阀；7、球阀；8、流量计；9、蝶阀；10、溶剂管道。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图la、图lb和图lc所示，本实用新型的计量注入式泡沫比例混合装置包括有溶 剂输送管路，其包括有一根或多根输送溶剂(通常为水)的溶剂管道10，该溶剂管道10中 串联有蝶阀9、流量计8和泡沫比例混合器5 ；其中，所述泡沫比例混合器5为三通管或文丘 里管，其可设置在流量计8前或流量计8后；所述蝶阀9用来控制水流启停；所述流量计8 为电磁流量计，其内部为直通管道，对水流的压力影响可忽略不计，其内部还装设有自动量 程切换芯片，使得该电磁流量计8可实现很大量程范围内(最大测量值与最小测量值之比 可达50 1)的流量测量，根据测量精度需要，流量计8入口前管道长度不小于10D(D为流 量计通径)，出口后管道长度不小于5D。当泡沫比例混合装置所需最大泡沫流量较大时，为 节约成本，可使用多根相同管径的溶剂管道10，只给其中一个管道设置流量计8和泡沫比 例混合器5。本实用新型的计量注入式泡沫比例混合装置还包括有泡沫液输送管路，于所述溶 剂输送管路10和泡沫液输送管路之间还依次连接有泡沫比例控制器和可定量控制泡沫的 计量输送装置。所述泡沫液输送管路包括泡沫液管道和装设于所述泡沫液管道的泡沫液入口处 的球阀7以及依次相连的调压泄压阀4和止回阀6。所述计量输送装置包括有依次相连的用以输送泡沫液的容积泵、用以驱动所述容 积泵的变频电机2和用以控制所述变频电机转动的变频器；其中，所述容积泵为柱塞泵1或 齿轮泵，其装设于所述泡沫液输送管路中并与所述球阀7和调压泄压阀4相连；所述变频器 选用型号为RB3000-5R5-GB-3的变频器，其同时与所述流量计8和泡沫比例控制器电连接。 所述变频器与泡沫比例控制器装设于变频控制柜3之中。所述泡沫比例控制器为计算机、单片机或工控机，其同时与所述流量计8和变频 器电连接，其装设有可接收人工设定泡沫比例的泡沫比例设置界面。请同时结合图2和图3，泡沫流经泡沫进液口球阀7后，由柱塞泵1增压输出到调 压泄压阀4，再流过止回阀6注入泡沫比例混合器5。泡沫进液口球阀7常开，在检修柱塞 泵1时可关闭以防止泡沫液泄漏。通过调压泄压阀4设定泡沫最大出液压力，当泡沫出液 管堵塞造成管道超压时，调压泄压阀4自动降压，并将超压的泡沫液泄压分流。止回阀6可 以防止水流管道中水的倒流。变频控制柜3中安装有变频器和泡沫比例控制器。电磁流量计输出流量信息，通 过RS-485总线连接到泡沫比例控制器，泡沫比例控制器读取流量。泡沫比例控制器可由一 体式平板电脑、台式机、笔记本电脑、工控机等硬件设备构成，在此基础上编制特定的控制 程序，使控制程序运行于硬件设备支持的操作系统。泡沫比例控制器设有泡沫比例设置界 面 可接收人工泡沫比例设定。当检测到流量计信号输出后，泡沫比例控制器自动根据设定混合比和流量值计算所需的泡沫，然后根据柱塞泵1、变频电机2以及变频器的特性参数转 化为变频器的控制信息，将指令发送到变频器，由变频器控制变频电机2的转动，变频电机 2驱动柱塞泵1将所需的泡沫注入到水流管道中与水混合，从而产生指定混合比的泡沫溶 液。由于流量测量、控制器计算以及泡沫泵控制均为实时进行，从而保证了泡沫混合 比的始终恒定。当系统所需泡沫量无法用一个柱塞泵实现时，可使用单个变频器同时控制 多个变频电机，也可让控制器同时控制多个变频器，每个变频器控制一台电机，实现泡沫的 计量注入。火灾现场还可根据水量和泡沫量，灵活设置泡沫混合比，确保达到最佳的灭火效 果或最长的灭火时间。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有 各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求 保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求计量注入式泡沫比例混合装置，包括有溶剂输送管路，其包括有溶剂管道和装设于所述溶剂管道的溶剂入口处可控制溶剂启停的蝶阀；泡沫液输送管路，其包括泡沫液管道和装设于所述泡沫液管道的泡沫液入口处的球阀；以及泡沫比例混合器，其连接所述溶剂输送管路和泡沫液输送管路；其特征在于于所述溶剂输送管路和泡沫液输送管路之间还依次连接有泡沫比例控制器和可定量控制泡沫的计量输送装置。
2.根据权利要求1所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述溶剂输送 管路中装设有可输出溶剂流量信息的流量计，其与所述泡沫比例混合器相连。
3.根据权利要求2所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述流量计为 电磁流量计，其内部为直通管道并装设有自动量程切换芯片。
4.根据权利要求2或3所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述计量 输送装置包括有依次相连的用以输送泡沫液的容积泵、用以驱动所述容积泵的变频电机和 用以控制所述变频电机转动的变频器，其中，所述容积泵装设于所述泡沫液输送管路中并 与所述球阀相连，所述变频器同时与所述流量计和泡沫比例控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述容积泵为 齿轮泵或柱塞泵。
6.根据权利要求5所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述泡沫比例 控制器为计算机、单片机或工控机，其同时与所述流量计和变频器电连接。
7.根据权利要求6所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述泡沫比例 控制器装设有可接收人工设定泡沫比例的泡沫比例设置界面。
8.根据权利要求7所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述泡沫液输 送管路还装设有与所述计量输送装置的容积泵相连的调压泄压阀。
9.根据权利要求8所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述泡沫液输 送管路还装设有与所述调压泄压阀和泡沫比例混合器相连的止回阀。
10.根据权利要求9所述的计量注入式泡沫比例混合装置，其特征在于所述泡沫比例 混合器为三通管或文丘里管。
专利摘要本实用新型提供了一种计量注入式泡沫比例混合装置，其包括流量计、泡沫比例控制器、变频器、变频电机、柱塞泵等。通过流量计测量管路中的水流量，控制器读取流量并根据设定混合比控制计量输送装置将所需泡沫注入到水流管道中，从而实现计量注入式泡沫比例混合功能。本实用新型公开的计量注入式泡沫比例混合装置可用于A类、B类泡沫灭火系统，其所允许的流量范围广，泡沫混合比可自由设定，使其具有各种泡沫的适用性，同时方便灭火现场的实际操作；且混合比一旦设定，无论泡沫使用量如何改变，混合比始终不变，具有很高精度。
文档编号G05D11/13GK201596274SQ20092027593
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者刘益民, 张兆宪, 邵红林 申请人:上海金盾消防安全设备有限公司;上海金盾实业有限公司