3.4 泡沫比例混合器(装置)

3.4 泡沫比例混合器(装置)

3.4.1 泡沫比例混合装置的选择应符合下列规定:
    1 固定式系统,应选用平衡式、机械泵入式、囊式压力比例混合装置或泵直接注入式比例混合流程,混合比类型应与所选泡沫液一致,且混合比不得小于额定值;
    2 单罐容量不小于5000m³的固定顶储罐、外浮顶储罐、内浮顶储罐,应选择平衡式或机械泵入式比例混合装置;
    3 全淹没高倍数泡沫灭火系统或局部应用中倍数、高倍数泡沫灭火系统,应选用机械泵入式、平衡式或囊式压力比例混合装置;
    4 各分区泡沫混合液流量相等或相近的泡沫-水喷淋系统宜采用泵直接注入式比例混合流程;
    5 保护油浸变压器的泡沫喷雾系统,可选用囊式压力比例混合装置。
3.4.2 当采用平衡式比例混合装置时,应符合下列规定:
    1 平衡阀的泡沫液进口压力应大于水进口压力,且其压差应满足产品的使用要求;
    2 比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀;
    3 泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。
3.4.3 当采用机械泵入式比例混合装置时,应符合下列规定:
    1 泡沫液进口管道上应设单向阀;
    2 泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。
3.4.4 当采用泵直接注入式比例混合流程时,应符合下列规定
    1 泡沫液注入点的泡沫液流压力应大于水流压力0.2MPa;
    2 泡沫液进口管道上应设单向阀;
    3 泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。
3.4.5 当采用囊式压力比例混合装置时,应符合下列规定:
    1 泡沫液储罐的单罐容积不应大于5
m³;
    2 内囊应由适宜所储存泡沫液的橡胶制成,且应标明使用寿命。
3.4.6 当半固定式或移动式系统采用管线式比例混合器时,应符合下列规定:
    1 比例混合器的水进口压力应在0.6MPa~1.2MPa的范围内,且出口压力应满足泡沫产生装置的进口压力要求;
    2 比例混合器的压力损失可按水进口压力的35%计算。


条文说明

3.4.1 目前世界范围内,固定式系统所用的泡沫比例混合器(装置)主要有环泵式、压力式、平衡式、计量注入式、机械泵入式泡沫比例混合器(装置)等多种型式。
    环泵式比例混合器是利用文丘里管原理的第一代产品,结构简单,但影响混合比精度的因素太多,设计者与调试者难以把握,难以实现自动化,且操作不慎会使泡沫液储罐进水或泡沫液流入水池。所以,自20世纪90年代起已逐步淡出固定式系统市场。
    无囊式压力比例混合装置工作时,要求水必须从泡沫液面充入。因此,只适用于密度较高的蛋白类泡沫液。因泡沫液与水直接接触,一次未用完不能再用,不便于系统调试及日常试验等,也已退市。
    计量注入式比例混合装置是用泡沫液泵将泡沫液直接注到水流中,利用在线流量计自动调节混合比的装置。系统运行数据传输到一台电控器上,其控制泡沫液泵输出量来保持既定的混合比。计量注入式比例混合装置有若干种型式,图1是其中一种典型的计量注入式比例混合装置流程图。该比例混合装置由美国开发,主要用于消防车,在固定系统上应用极少。计量注入式比例混合装置结构复杂,对设计、安装、调试、维护管理人员的技术能力要求较高,在我国固定式系统中很难推广使用。
图1 典型计量注入式比例混合装置流程图
   囊式压力比例混合装置因结构巧妙、使用便捷而被广泛采用。
    平衡式比例混合装置的比例混合精度较高,适用的泡沫混合液流量范围较大,是目前常用的比例混合装置。
    机械泵入式比例混合装置是由消防压力水驱动涡轮(水力机械称为转轮,本标准为区别向外泄水的水轮机,称其为涡轮)式水轮机或叶片式水轮机-泵将泡沫液注入水管道中,使泡沫液与水按比例混合成泡沫混合液的装置,该比例混合装置最大优势在于不向外泄水、结构简单紧凑、功耗相对较低,有广阔的应用前景,并且水轮机-泵还用于平衡式比例混合装置。目前国内采用滑片式水轮机的比例混合装置,主要从欧洲进口,有两种型式,其一是采用滑片式水轮机驱动齿轮泵的型式,该类比例混合装置压力损失比较大,难以满足工程应用,其二是使用滑片式水轮机驱动柱塞泵的型式,在采用3%的泡沫液时,该类型比例混合装置水力损失均在0.2MPa之下,可满足工程应用要求。另外,滑片式水轮机对水质要求相对较高,这一点在工程应用中需要注意。
    对于城市交通隧道中的泡沫-水雨淋系统,各分区长度、面积、泡沫混合液供给强度均相等,其各分区的泡沫混合液流量是相等的。有的隧道较长,有的几十个分区,该场所受空间限制不便安装本标准规定的比例混合装置;若安装,施工难度与工程造价大幅提高。为此可选择泡沫消防供水泵与泡沫液泵的扬程、流量相匹配,泡沫液泵直接将泡沫液注入水管道中,不需比例混合器的泵直接注入式比例混合流程。
    综上,本标准对固定式系统规定应选用平衡式、机械泵入式及囊式压力比例混合装置或泵直接注入式比例混合流程,删除了环泵式、无囊压力式、计量注入式等在我国已退市或无工程应用的泡沫比例混合器(装置),使之简洁化。另外,本标准对泡沫比例混合装置的混合比只规定了下限,只要泡沫液储量足够,因无碍灭火功效,对混合比上限无要求。
    储罐容量较大时,其火灾危险性也会增大,发生火灾所造成的后果亦比较严重,需要选择可靠性和精度较高的平衡式比例混合装置和机械泵入式比例混合装置。
3.4.2 本条前两款是该比例混合装置的原理性要求,第三款是保证系统使用或试验后能用水冲洗干净,不留残液。
3.4.5 工程实践中,囊式压力比例混合装置囊渗漏甚至破裂的实例均有发生。本着经济、安全可靠、使用方便的原则限制其储罐容积。从目前国内外应用情况看,限定在5m3以下为宜,并要求使用适宜的橡胶内囊。另外,生产商需要给出内囊的使用期限。
3.4.6 管线式比例混合器工作流量范围小(表2),压力损失大(约为进口压力的1/3),用于移动式或半固定式泡沫灭火系统。本条是依据有关试验制定的。
表2 国产管线式比例混合器主要规格及其性能参数

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