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1、-中北大学课 程 设 计 说 明 书学生*:任合保*：1104024137学院:化工与环境学院专业:平安工程题目:手提式泡沫灭火器设计15L指导教师： 小东职称: 副教授 2015年 1月22日目录1.课程设计目的42.课程设计容及要求42.1泡沫灭火器的定义及分类42.2泡沫灭火器的工作原理42.3泡沫灭火器的灭火对象52.4手提式泡沫灭火器的构造52.5手提式泡沫灭火器的使用52.6手提式沫灭火器的根本参数62.7手提式泡沫灭火剂的根本参数7发泡倍数(N)7颗粒细度(*1)7水不溶物含量(*2)8水分含量(*3)82.8手提式泡沫灭火器的技术要求82.8.1 剂8外剂8机械强度9构造9材料
2、9制造工艺9外观质量103.课程设计工作任务及工作量103.1灭火器材料设计103.2灭火器的强度设计10振动试验11冲击试验11水压试验11爆破试验123.3灭火器构造设计12设计压力p12设计温度T12灭火器圆筒壳体厚度t12灭火器的圆筒筒身高度h13灭火器的封头13灭火器的瓶胆14灭火器的喷嘴1434灭火器药剂及根本参数设计144.总结15参考文献151.课程设计目的人们在生活、工作、学习、娱乐的过程中，平安工作仍不能放松，尤其是对火灾的防控，因此各种场所中都会配备适量的灭火器，其中泡沫灭火器由于构造简单、操作灵活、使用方便，具有灭火速度快、效率高，可连续或间歇喷射等优点，应用比拟广。泡
3、沫灭火器又分为手提式、舟车式和推车式，本次课程设计主要针对手提式泡沫灭火器。通过设计，进一步学习防火、灭火的根本理论知识，掌握各类灭火器的工作原理、规格、用途、效能以及使用方法。2.课程设计容及要求2.1泡沫灭火器的定义及分类泡沫灭火器是通过圆筒酸性溶液与碱性溶液混合后发生化学反响，喷射出泡沫，覆盖在燃烧物外表上，从而隔绝空气而到达灭火效果的小型器械1。常用的化学泡沫灭火器有手提式、舟车式及推车式三种。 灭火器的型号编制方法应按 1182?消防产品型号编制方法?的规定。标记例如：2.2泡沫灭火器的工作原理泡沫灭火器的器筒盛装碳酸氢钠与泡沫液混合的水溶液，瓶胆盛装硫酸铝水溶液，平时两者是隔离的，
4、使用时将灭火器颠倒过来，两种溶液混合后立即发生化学反响，产生二氧化碳气体和浓厚的泡沫，机筒的泡沫受到二氧化碳气体的压力而喷射出来，当它喷到燃烧物体的外表上，便象绒毡一样地遮盖在上面，隔绝空气，使燃烧物得不到氧气而燃烧停顿2。化学反响为：6NaHCO3 +Al2(SO4)3 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 从泡沫灭火器中喷出的泡沫具有冷却作用、窒息作用、隔离作用。冷却作用是由于燃烧物外表温度很高，当泡沫喷射到燃烧物质外表时，泡沫中含有的水分气化并吸热使得燃烧物质外表温度得以降低；窒息作用是喷出的泡沫覆盖住了燃烧物质外表，泡沫隔离了空气，使得燃烧物质得不到氧气而窒息：隔离作用是
5、由于泡沫的覆盖作用使得燃烧物质与火源隔离开来，进而到达灭火的作用。2.3泡沫灭火器的灭火对象它适用于扑救油类等非水溶性液体的火灾和木材、纤维、橡胶等固体火灾。可用于扑灭A类和B类火灾，但不能扑灭水溶性液体火灾如酒精火灾，因为这类液体会吸收泡沫中的水分，破坏泡沫。不能扑救D类火灾，因为水能与轻金属发生化学反响，加速燃烧。也不能用于扑救E类火灾，因为水能导电;3。2.4手提式泡沫灭火器的构造构造主要由筒身、瓶胆、筒盖、喷嘴、泡沫药剂组成。筒身的主体用薄钢板滚压成圆筒焊接而成的。上下封头是由薄钢板冲压成型与圆筒焊接而成。筒身的作用一方面是用来盛装一号药剂，另一方面就是用来承受灭火器部药剂化学反响的压
6、力。瓶胆一般是用聚乙烯塑料或玻璃材料制作，用来盛装二号药剂。筒盖是由钢板冲压成型或用铸铁浇筑和工程塑料制作，筒身与筒盖用螺栓连接，筒盖和螺栓起到承载部压力的作用。喷嘴是用金属或尼绒材料制作而成，喷嘴的作用很明显，它的截面积大小对于灭火器喷射时间、喷射距离、灭火性能影响很大4。泡沫药剂主要有三局部，碳酸氢钠一号药剂、硫酸铝二号药剂和发泡剂，主要作用是通过碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液的发泡反响产生的泡沫来覆盖燃烧介质进而灭火的。2.5手提式泡沫灭火器的使用图2.5 手提式泡沫灭火器构造1筒身；2筒盖；3喷嘴；4瓶胆；5瓶胆盖；6螺母使用泡沫灭火器时可以手提筒体上部的提环，迅速奔赴火场。但是如果灭火器过
7、分倾斜，使用时横拿或颠倒，会使两种药剂混合而提前喷出，所以使用的时候需要特别注意。当距离着火点10米左右，即可将筒体颠倒过来，一只手紧握提环，另一只手扶住筒体的底圈，将射流对准燃烧物。在扑救可燃液体火灾时，如果已经呈流淌状燃烧，应该将泡沫由远而近喷射，使泡沫完全覆盖在燃烧液面上；如果在容器燃烧，应将泡沫射向容器的壁，使泡沫沿着壁流淌，逐步覆盖着火液面。切忌直接对准液面喷射，以免由于射流的冲击，反而将燃烧的液体冲散或冲出容器，扩大燃烧围。在扑救固体物质火灾时，应将射流对准燃烧最猛烈处。灭火时随着有效喷射距离的缩短，使用者应逐渐向燃烧区靠近，并始终将，泡沫喷在燃烧物上，直到扑灭。使用时，灭火器应始
8、终保持倒置状态，否则会中断喷射5。2.6手提式沫灭火器的根本参数常见的泡沫灭火器规格有6L、9L两种，它们的根本参数按照表2.6所示规定。表2.6手提式泡沫灭火器的根本参数规 格项 目MP6MP9灭火剂灌装量酸性剂硫酸铝g6001090010清水ml100050100050碱性剂碳酸氢钠g4301065010清水ml45001007500100有效喷射时间s4060有效喷射距离m68喷射滞后时间m55喷剩余率%1010 灭火器的使用温度围应符合GB 435184?手提式灭火器通用技术条件?中第331款的规定。本标准推荐使用温度围为455。在使用温度围，灭火器的喷射性能应符合GB 435184中
9、第332款的规定。 灭火器的灭火性能应符合GB 435184中第34条的规定。灭火器的总重量不得大于20公斤7。2.7手提式泡沫灭火剂的根本参数发泡倍数(N)式中，N 为发泡倍数； V1为泡沫体积ml； V2为剂溶液的体积(ml)； V3为外剂溶液的体积(ml)；取两次测试的平均值作为实验结果。颗粒细度(*1)取适量泡沫粉，置于10目标准筛中进展筛选，然后称量剩余物，按下式计算：式中：G试样重量g； G1筛余物重量g；水不溶物含量(*2)取适量的泡沫粉，按规定进展溶解、过滤，将滤渣进展枯燥，按下式计算 式中：G试样重量g； G2枯燥后坩埚与滤渣的重量g； G3坩埚的重量g；水分含量(*3)取适
10、量泡沫粉试样，按规定进展烘干，然后按下式计算：式中：G试样重量g； G4枯燥后试样的重量g8；2.8手提式泡沫灭火器的技术要求2.8.1 剂：外观：白色或微带灰色粒状颗粒细度：筛孔径 2.0mm，筛余物不大于 5.0m/m 水不溶物含量：不大于 0.6V/V 2.8.2外剂：外观：均匀粉状颗粒细度：筛孔径 2.0mm，筛余物不大于 5.0m/m 水不溶物含量：不大于 0.6V/V 水分含量：不大于 2.0m/m发泡倍数：不小于 8泡沫消失率：不大于 25%V/V反响液的p值：68灭火性能：不小于 6B泡沫封闭时间：不小于 5min82.8.3机械强度灭火器筒体的最小壁厚的设计应符合GB 435
11、184中第361款的规定。其中设计压力为灭火器在60时部灭火剂完全反响的平衡压力。灭火器的筒体、受压的器头及筒体与器头的连接零件的水压强度应符合GB 435184中第362款的规定。灭火器的爆破强度应符合GB 435184中第363款的规定。灭火器的抗振动性能应符合GB 435184中第364和365款的规定。灭火器的抗冲击性能应符合GB 435184中第366款的规定。2.8.4构造灭火器筒体与器头的连接应可靠，使用时不得渗漏。其连接构造应采用以下其中之一。aM852螺纹连接，连接长度不小于16毫米。b在105毫米圆周线上均布3只M8螺栓连接。舟车型灭火器的药瓶盖应密闭，在颠簸下不得渗出灭火
12、剂，而且瓶盖的启闭操作应灵活可靠。灭火器的卸压构造应符合GB 435184中第3102款的规定。灭火器应设有过滤装置，其要求应符合GB 435184中第3106款的规定。2.8.5材料灭火器钢制筒体的材料应用镇静钢制造，其化学成分和机械性能应符合有关标准规定。 灭火器的器头材料应为镇静钢或其他金属材料制造，其化学成分和机械性能应符合有关标准规定。接触灭火剂的橡胶、塑料件应由耐酸、耐碱的材料制造。其要求应符合GB 435184中第392款的规定。采用的灭火剂应符合有关化学泡沫灭火器用灭火剂标准的规定。2.8.6制造工艺灭火器的焊缝应均匀，不得有裂纹、烧穿、咬边及未焊透等缺陷。受压零件的焊缝探伤检
13、查应按GB 332382?钢焊缝射线照相及底片等级分类法?执行，其质量应符合3级要求。金属零件的加工未注公差尺寸的公差等级应符合GB 180479?公差与配合未注公差尺寸的极限偏差?中IT 14级的规定。非金属零件加工未注公差尺寸的公差等级应符合GB 180479中IT 16级的规定。零件的螺纹公差应符合GB 19781?普通螺纹公差与配合?中螺纹7H级，外螺纹8g级的规定。钣金、冲压零件外表应无重皮、皱纹及明显的机械损伤等缺陷。喷嘴孔应光滑，无毛刺、凹坑等影响喷射性能的缺陷。灭火器外部外表等应进展防腐蚀处理，其要求应符合GB 435184中第37条的规定。2.8.7外观质量灭火器的油漆件应漆
14、膜色泽均匀，无龟裂，无明显流痕、气泡、划痕、碰伤等缺陷。电镀件外表应无气泡、明显划痕、碰伤等缺陷。贴花应端正、平服，不缺边少字，无明显皱褶、气泡等缺陷，且经外部腐蚀试验后，应不脱落9。3.课程设计工作任务及工作量3.1灭火器材料设计灭火器钢制筒体的材料应用镇静钢制造，其化学成分和机械性能应符合有关标准规定。手提式泡沫灭火器作为压力容器，材料选择应符合GB150?钢制压力容器?的规定。该设计器具筒体材料采用20R，加工工艺为热轧或正火，这种材料的相关性能及参数满足要求。灭火器的器头材料应为镇静钢或其他金属材料制造，其化学成分和机械性能应符合有关标准规定。器头也采用20R作为加工材料，使用工艺为热轧或正火。 接触灭火剂的橡胶、塑料件应由耐酸、耐碱的材料制造。其要求应符合GB 435184中第392款的规定。3.2灭火器的强度设计在使用灭火器扑救火灾或在灭火演习中，有时出现灭火器顶盖、筒底飞出或筒身破裂等，造成伤人事故。这是因为灭火器没有适宜的强度，在撞击、超量装药或制造不合格等情况下造成的。因此，为使灭
