管線式負壓泡沫比例混合器參數設計方法淺析

曾令旗 徐紀元

摘要：管線式負壓比例混合器是供泡沫液發泡的重要裝置，其設計參數對比例混合器的發泡性能具有至關重要的影響。本文計算出管線式負壓比例混合器的喉管尺寸，并通過泡沫滅火設備設計要求的參數對喉管尺寸、混合比等參數進行驗證，最終得到穩定的比例混合器混合比，使比例混合器具有良好的吸液效果。

關鍵詞：泡沫滅火系統;比例混合器;設計參數

泡沫比例混合器[1] 是一種使水與泡沫液按規定比例混合成混合液以供泡沫產生設備發泡的裝置。我國目前常用的比例混合器形式有：環泵式負壓比例混合器、管線式負壓比例混合器[2] 、壓力式比例混合器、平衡式壓力比例混合器等。其中，管線式比例混合器是利用文丘里管的原理在混合腔內形成負壓，在大氣壓力作用下將容器內的泡沫液吸到腔內與水混合，其結構簡單，在移動、半固定式泡沫滅火系統中具有廣泛應用[4] 。

1 結構及原理

如圖一所示，比例混合器主要有四部分組成：噴嘴、吸入室、喉管和擴散管。

故為保障在最低流量和最低壓力時比例混合器的的吸液效果，我們需用Qmin、P1min以及計算d2等代入式（4），計算（P2/ ）min，此時需滿足 < 0，且將計算出的（P2/ ）min、P1min以及d2等代入式（6），求得的混合比應滿足3%≤K≤3.9%。

設備在噴射使用時通過調節噴槍開口大小，可調節流量大小，在壓力不變的情況下噴槍噴射距離與流量大小成反比。所以要保障在最低流量要求下，整套設備的射程不低于設計要求，需調小噴槍的開口，使泡沫混合液的流速增加，同時噴槍出口壓力增加。為保證噴槍出口有足夠的壓力來保障設備的射程，對于比例混合器來說，需減小自身的壓力損失，從結構上來說，設計時需注意減小比例混合器各段的局部壓力損失。

4 結論

本次設計的管線式負壓比例混合器，對應設備的性能參數對比例混合器的喉管尺寸進行了設計計算，并用混合比進行最終的驗證，使整個比例混合器具有更加穩定的混合比，并且在最低流量和最低壓力時，該裝置也能達到很好的吸液效果，滿足混合比要求。很多地方考慮得還不夠完善，有待進一步探索、研究。

參考文獻：

[1] 羅宗軍，王海娟，李婧，李云，經子彤.壓力式比例混合器的結構特性研究[J].消防科學與技術，2018，37（09）：1225-1227.

[2] 陳旭馗.管線式負壓比例混合器設計及分析[D].湖南大學，2018.

[3] 朱延春.淺析新型泡沫比例混合器的應用[J].消防界，2017（08）：86+88.

（作者單位：中海油安全技術服務有限公司）