管线式负压泡沫比例混合器参数设计方法浅析

曾令旗 徐纪元

摘要：管线式负压比例混合器是供泡沫液发泡的重要装置，其设计参数对比例混合器的发泡性能具有至关重要的影响。本文计算出管线式负压比例混合器的喉管尺寸，并通过泡沫灭火设备设计要求的参数对喉管尺寸、混合比等参数进行验证，最终得到稳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。

关键词：泡沫灭火系统;比例混合器;设计参数

泡沫比例混合器[1] 是一种使水与泡沫液按规定比例混合成混合液以供泡沫产生设备发泡的装置。我国目前常用的比例混合器形式有：环泵式负压比例混合器、管线式负压比例混合器[2] 、压力式比例混合器、平衡式压力比例混合器等。其中，管线式比例混合器是利用文丘里管的原理在混合腔内形成负压，在大气压力作用下将容器内的泡沫液吸到腔内与水混合，其结构简单，在移动、半固定式泡沫灭火系统中具有广泛应用[4] 。

1 结构及原理

如图一所示，比例混合器主要有四部分组成：喷嘴、吸入室、喉管和扩散管。

故为保障在最低流量和最低压力时比例混合器的的吸液效果，我们需用Qmin、P1min以及計算d2等代入式（4），计算（P2/ ）min，此时需满足 < 0，且将计算出的（P2/ ）min、P1min以及d2等代入式（6），求得的混合比应满足3%≤K≤3.9%。

设备在喷射使用时通过调节喷枪开口大小，可调节流量大小，在压力不变的情况下喷枪喷射距离与流量大小成反比。所以要保障在最低流量要求下，整套设备的射程不低于设计要求，需调小喷枪的开口，使泡沫混合液的流速增加，同时喷枪出口压力增加。为保证喷枪出口有足够的压力来保障设备的射程，对于比例混合器来说，需减小自身的压力损失，从结构上来说，设计时需注意减小比例混合器各段的局部压力损失。

4 结论

本次设计的管线式负压比例混合器，对应设备的性能参数对比例混合器的喉管尺寸进行了设计计算，并用混合比进行最终的验证，使整个比例混合器具有更加稳定的混合比，并且在最低流量和最低压力时，该装置也能达到很好的吸液效果，满足混合比要求。很多地方考虑得还不够完善，有待进一步探索、研究。

参考文献：

[1] 罗宗军，王海娟，李婧，李云，经子彤.压力式比例混合器的结构特性研究[J].消防科学与技术，2018，37（09）：1225-1227.

[2] 陈旭馗.管线式负压比例混合器设计及分析[D].湖南大学，2018.

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

（作者单位：中海油安全技术服务有限公司）