一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置的制作方法

本发明属于消防救援装备，具体是指一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置。

背景技术：

1、火灾事故发生过程中，火场会持续产生大量危害性烟气，烟气组分主要包含高温烟尘颗粒、一氧化碳、氮氧化物、硫化物、挥发性有机污染物及各类未完全燃烧产物。该类高温有害烟气一方面会严重遮挡救援人员视线，极大增加火场搜救、灭火作业难度；另一方面，有毒有害气体被人体吸入后会引发中毒、窒息等安全事故，严重威胁消防救援人员及被困人员的生命安全。

2、目前消防救援现场针对火场烟气的处理方式较为单一，主流采用正压送风排烟风机、固定式机械排烟系统、水雾喷淋降尘设备完成烟气处理作业。但现有设备及处理方式存在诸多固有缺陷：其一，传统正压排烟方式多为整体推动烟气流动，极易导致火场烟气大范围扩散，扩大污染区域与危险范围；其二，无法针对火源核心区域、烟气聚集区域形成局部负压吸附效果，烟气处理针对性差、效率低；其三，现有排烟设备仅能实现烟气抽排或简单降尘，排出的烟气未经过无害化净化处理，直接排放会造成大气二次污染；其四，传统排烟净化设备整体体积庞大、机动性差，无法快速进入楼道、地下管廊、狭小厂房隔间等狭窄火场区域，部署难度大、适配场景有限。

3、综上，当前市场缺乏一款可快速移动部署、可定点形成局部负压捕集区域、可同步完成烟气降温、除尘、有害气体净化的一体化消防烟气处理装备，难以满足复杂火场、狭窄空间的高效安全排烟净化作业需求。

技术实现思路

1、为了解决现有消防排烟设备烟气扩散严重、净化能力不足、移动部署困难、狭窄场景适配性差、烟气处理不彻底、易产生二次污染的技术问题，本发明提供了一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，实现火场烟气定点捕集、精准降温、多级深度净化、安全低噪排放的一体化作业。

2、为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，包括移动底座，所述移动底座底部四边角均安装有万向移动轮，所述移动底座的两侧均可伸缩式安装有支撑调节腿，所述移动底座上设置有升降式烟气捕集机构、负压诱导捕集机构和高温烟气预处理机构，所述移动底座内安装有控制器和多级净化过滤机构。

3、作为本发明的一种优选技术方案，所述升降式烟气捕集机构包括升降立柱、升降座、旋转调节臂及烟气捕集罩，所述升降立柱竖向固定于移动底座上表面，所述升降座滑动设于升降立柱顶部，随着升降立柱升降调节；所述旋转调节臂一端与滑动升降座连接，另一端与烟气捕集罩铰接，可实现多角度旋转调节。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述烟气捕集罩为上小下大的喇叭锥形结构，所述烟气捕集罩上端中心设置烟气出口连接管且通过耐热软管与负压诱导捕集机构连通，所述烟气捕集罩下端周向固定安装有环形吸入口，所述烟气捕集罩内侧壁贴合有防火隔热层，采用耐高温陶瓷纤维复合材料制成，用于阻隔高温烟气热冲击，保护烟气捕集罩的罩体结构。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述负压诱导捕集机构包括高负压风机、负压调节阀、第一压力传感器、第二压力传感器及导流连接管，所述耐热软管一端与烟气捕集罩的烟气出口管连通，另一端依次串联第一压力传感器、负压调节阀后与高负压风机进气端密封连接，所述高负压风机安装在移动底座上，所述高负压风机出气端与导流连接管固定连通，导流连接管内部均匀设置多组导流板，导流连接管另一端与旋流降温腔进气口连通，所述第二压力传感器安装于导流连接管进气端管路处；所述移动底座内独立安装有变频驱动模块，不接触烟气管道。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述高温烟气预处理机构包括旋流降温腔，所述旋流降温腔内部固定设置有螺旋导流叶片、喷雾冷却组件及温度传感器；高温烟气进入旋流降温腔后，在螺旋导流叶片作用下高速旋流运动，与喷雾冷却组件喷出的水雾充分换热降温，同时通过离心惯性实现大颗粒烟尘、火星杂质的分离沉降，完成烟气预处理。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述多级净化过滤机构沿烟气流动方向依次包括一级过滤组件、二级静电吸附组件及三级复合吸附组件，所述一级过滤组件采用耐高温金属滤网，用于拦截去除烟气中的残留火星、大尺寸粉尘颗粒；所述二级静电吸附组件包括高压电极板与集尘板，通过高压静电吸附原理去除pm2.5及以下细微颗粒物；所述三级复合吸附组件包括层叠设置的活性炭层与分子筛吸附层，用于吸附去除烟气中的一氧化碳、挥发性有机污染物、氮氧化物、硫化物等有毒有害气体。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述三级复合吸附组件的后端连接有排气管，所述三级复合吸附组件出气端通过第一法兰与单向防回流阀进口固定连接，单向防回流阀出口通过第二法兰与消音模块进口固定连接，消音模块出口与排气管连通，所述排气管的排气口贯穿移动底座侧壁朝上并向后侧倾斜；单向防回流阀可阻止外部烟气、火焰倒灌，消音模块用于降低排气噪音、稳定排气气流。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述烟气捕集罩与负压风机之间以及多级净化过滤机构与排气管之间均设置有烟气浓度检测模块，分别用于检测进入净化系统前的火场烟气浓度和净化后气体质量。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述控制器分别电性连接温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、烟气浓度检测模块、变频驱动模块及负压调节阀；控制器实时采集烟气温度、管路负压值、烟气污染物浓度数据，自动调节高负压风机转速、喷雾冷却组件喷雾量及负压调节阀开度，实现负压稳定、烟气处理参数自适应调节。

11、与现有技术相比，本发明采取上述结构取得有益效果如下：

12、1、通过局部负压诱导技术，针对烟气聚集区域定点吸附烟气，替代传统正压推烟方式，从源头避免烟气大范围扩散，有效优化火场作业环境，保障救援人员安全；

13、2、集成旋流降温、机械过滤、静电吸附、复合吸附多重净化结构，可同步去除烟气中高温热量、颗粒物、有毒有害气体，实现烟气完全无害化处理，解决了传统排烟设备直接排气造成二次污染的问题；

14、3、通过多传感器实时监测工况，智能调节风机转速、喷雾量及负压参数，可自适应不同火场烟气工况，始终保持最优捕集净化效率，自动化程度高、作业稳定性强。

1.一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，包括移动底座（1），所述移动底座（1）底部四边角均安装有万向移动轮（11），所述移动底座（1）的两侧均可伸缩式安装有支撑调节腿（12），其特征在于：所述移动底座（1）上设置有升降式烟气捕集机构（2）、负压诱导捕集机构（3）和高温烟气预处理机构（4），所述移动底座（1）内安装有控制器（5）和多级净化过滤机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述升降式烟气捕集机构（2）包括升降立柱（21）、升降座（22）、旋转调节臂（23）及烟气捕集罩（24），所述升降立柱（21）竖向固定于移动底座（1）上表面，所述升降座（22）滑动设于升降立柱（21）顶部，所述旋转调节臂（23）一端与滑动升降座（22）连接，另一端与烟气捕集罩（24）铰接。

3.根据权利要求2所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述烟气捕集罩（24）为上小下大的喇叭锥形结构，所述烟气捕集罩（24）上端中心设置烟气出口连接管且通过耐热软管（25）与负压诱导捕集机构（3）连通，所述烟气捕集罩（24）下端周向固定安装有环形吸入口（26），所述烟气捕集罩（24）内侧壁贴合有防火隔热层。

4.根据权利要求3所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述负压诱导捕集机构（3）包括高负压风机（31）、负压调节阀（32）、第一压力传感器、第二压力传感器及导流连接管（33），所述耐热软管（25）一端与烟气捕集罩（24）的烟气出口管连通，另一端依次串联第一压力传感器、负压调节阀（32）后与高负压风机（31）进气端密封连接，所述高负压风机（31）安装在移动底座（1）上，所述高负压风机（31）出气端与导流连接管（33）固定连通，导流连接管（33）内部均匀设置多组导流板，导流连接管（33）另一端与旋流降温腔（41）进气口连通，所述第二压力传感器安装于导流连接管（33）进气端管路处；所述移动底座（1）内独立安装有变频驱动模块。

5.根据权利要求4所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述高温烟气预处理机构（4）包括旋流降温腔（41），所述旋流降温腔（41）内部固定设置有螺旋导流叶片（42）、喷雾冷却组件（43）及温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述多级净化过滤机构（6）沿烟气流动方向依次包括一级过滤组件（61）、二级静电吸附组件（62）及三级复合吸附组件（63），所述一级过滤组件（61）采用耐高温金属滤网，所述二级静电吸附组件（62）包括高压电极板与集尘板，所述三级复合吸附组件（63）包括层叠设置的活性炭层与分子筛吸附层，所述三级复合吸附组件（63）的后端连接有排气管（7）。

7.根据权利要求6所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述烟气捕集罩（24）与负压风机之间以及多级净化过滤机构（6）与排气管（7）之间均设置有烟气浓度检测模块。

8.根据权利要求7所述的一种消防救援用移动式火场烟气负压捕集净化装置，其特征在于：所述控制器（5）分别电性连接温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、烟气浓度检测模块、变频驱动模块及负压调节阀（32）。