氮气干粉系统及具有其的消防车的制作方法

本发明涉及消防设备领域，具体地涉及一种氮气干粉系统。在此基础上，本发明还涉及一种具有该氮气干粉系统的消防车。

背景技术：

作为消防行业中一种常用的灭火装备，干粉消防车在处置石油化工类火灾中发挥着重要作用。干粉消防车装备有若干高压氮气瓶，在灭火时，氮气瓶头阀被开启，以向干粉罐内供入高压氮气，并在该氮气压力作用下推动干粉灭火剂从干粉炮喷出，达到扑救固体、油类、气体和电气火灾的目的。

在上述现有干粉消防车中，由于装备的氮气瓶数量有限，无法为干粉喷射提供持续的氮气动力，限制了救援能力。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的因氮气瓶装备数量导致的氮气干粉系统救援能力受限的问题，提供一种氮气干粉系统，该氮气干粉系统能够持续向干粉罐提供氮气，以不断向外喷射干粉灭火剂，执行长时间的灭火消防救援作业。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种氮气干粉系统，包括制氮设备和干粉罐，所述制氮设备通过第一供氮管路连接至所述干粉罐以能够利用制得的氮气驱动该干粉罐内的干粉向外喷射。

优选地，所述第一供氮管路上设有氮气纯度仪、氮气流量表、氮气压力表中的至少一者。

优选地，所述制氮设备的用于通入空气的进气端连接有空气压缩机，该空气压缩机传动连接有取力器。

优选地，所述空气压缩机与所述制氮设备之间设置有空气处理设备，由所述空气压缩机压缩的空气通过该空气处理设备预处理后供入所述制氮设备。

优选地，所述干粉罐连接有干粉炮和多剂联用喷射枪，该多剂联用喷射枪旁接有连接至压力水源的供水管路以能够喷射干粉和水的混合物。

优选地，该氮气干粉系统还包括氮气瓶，该氮气瓶通过第二供氮管路连接至所述干粉罐。

优选地，所述氮气瓶连接有用于充装氮气的充装接口。

优选地，所述制氮设备的出气端与所述氮气瓶之间连接有储氮管路，由所述制氮设备制得的氮气能够通过该储氮管路通入所述氮气瓶中储存。

优选地，所述储氮管路上设有气体增压设备。

本发明的第二方面提供一种消防车，该消防车包括上述氮气干粉系统。

通过上述技术方案，本发明的氮气干粉系统能够在作业过程中由制氮设备持续制取氮气并向干粉罐提供氮气压力，由此能够驱动干粉罐内的干粉灭火剂不断向外喷射而不必受到配备的氮气瓶数量的限制，便于执行长时间的灭火消防救援作业。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施方式的氮气干粉系统的原理图。

附图标记说明

1-取力器；2-联轴器；3-空气压缩机；4-空气处理设备；5-制氮设备；6-出气开关；7-氮气纯度仪；8,12-氮气流量表；9-第一压力调节装置；10-第一供氮管路；11-第一供气阀；13-氮气压力表；14-干粉罐；15-压力水源；16-供水阀；17-多剂联用喷射阀；18-多剂联用喷射枪；19-干粉喷射阀；20-干粉炮；21-氮气瓶；22-第二压力调节装置；23-第二供气阀；24-第二供氮管路；25-充装接口；26-充气开关；27-储气开关；28-储氮管路；29-气体增压设备；30-发电机；31-电气线路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1所示，根据本发明一种优选实施方式的氮气干粉系统，可用于如干粉消防车中，通过向外喷射干粉灭火剂而实现灭火。该氮气干粉系统包括制氮设备5和干粉罐14，该制氮设备5通过第一供氮管路10连接至干粉罐14，以能够利用制得的氮气驱动干粉罐14内的干粉向外喷射。

可以理解的是，此处所述制氮设备5可以为任意一种能够制取氮气的设备，如利用了深冷空分制氮、分子筛空分制氮、膜空分制氮等制氮原理的各类制氮机，其能够以空气为原料，将其中的氧和氮分离而获得氮气。本发明所述制氮设备可以为单机设备或多机组合形成的制氮系统，其制得的氮气允许具有适当的其他成分，如空气中的其他少数成分，只要其能够满足驱动干粉喷射的灭火条件即可。在用于灭火设备中的情形下，本发明所述干粉罐内的干粉是指干粉灭火剂，可以具有磷酸铵盐、碳酸氢钠、氯化钠等灭火成分。此处及以下所述各类管路可以为由管道形成的气液通道，也可以包括形成在各种部件、结构中的内部通道。

由此，本发明的氮气干粉系统能够在作业过程中由制氮设备5持续制取氮气并向干粉罐14提供氮气压力，由此能够驱动该干粉罐14内的干粉灭火剂不断向外喷射而不必受到配备的氮气瓶数量的限制，便于执行长时间的灭火消防救援作业。

继续参照图1所示，在图示优选实施方式的氮气干粉系统中，连接于制氮设备5与干粉罐14之间的第一供氮管路10上设有出气开关6、氮气纯度仪7、氮气流量表8,12、第一压力调节装置9、第一供气阀11和氮气压力表13等。其中，出气开关6可以设置于制氮设备5的出气口，用于控制是否通过该制氮设备5获取氮气；氮气纯度仪7可以用于监测制氮设备5制得的氮气纯度，以确认该氮气是否满足消防需要，并便于在氮气纯度不足时进行检修；氮气流量表8能够监测由制氮设备5制取的氮气流量，另一氮气流量表12可监测供给至干粉罐14的氮气总流量，在随后所述进一步优选实施方式中，这能够便于操作人员确定供氮氮源(制氮设备5或氮气瓶21)；第一压力调节装置9可用于调节制氮设备5提供至干粉罐14的氮气压力；第一供气阀11可选择为球阀，以能够控制第一供氮管路10的通断，在不需通过制氮设备5供氮时，可关闭该第一供气阀；氮气压力表13可监测供给至干粉罐14的氮气的压力。

其中，以上及随后使用的术语“第一”、“第二”等仅为了便于区别表述，并不代表其在结构、类型上的实质差异。根据控制便利性的需要，上述各种监测和控制器件可以选择性地使用其中的一者或多者。

在氮气设备5的进气端，可以设置有空气压缩机3和空气处理设备4。其中，空气压缩机3能够将空间中的空气压缩后提供给制氮设备5，以供制氮。该空气压缩机3可以通过如联轴器2等传动装置连接有取力器1，该取力器1可以设置为从如消防车的发动机取力，以便利用发动机动力连续向制氮设备5提供压缩空气。

空气处理设备4可用于对由空气压缩机3压缩的空气进行预处理，以便向制氮设备5供入干燥、洁净的空气。其中，空气处理设备4可以包括多种空气处理装置，以便对空气进行油水进行分级过滤、温度调节、活性炭吸附除油等处理。经过上述压缩和预处理，能够便于例如包括膜制氮系统的制氮设备5制取满足消防需要的高纯度氮气。

在干粉罐14的另一端，可以连接有用于喷射干粉灭火剂的干粉炮20、多剂联用喷射枪18等喷射装置。其中，多剂联用喷射枪18还旁接有连接至压力水源15的供水管路，该供水管路上可以设有供水阀16，以能够切断供水。在干粉炮20和多剂联用喷射枪18的连接管路上，还可以设有干粉喷射阀19和多剂联用喷射阀17等控制元件。

由此，本发明的氮气干粉系统具有干粉喷射和多剂联用喷射两种工作模式。

干粉喷射

在连接发动机的取力器1的驱动下，动力经联轴器2传递至空气压缩机3。环境中的空气经该空气压缩机3压缩、油气分离和冷却后，进入空气处理设备4。该空气处理设备4对空气中的油水进行分级过滤，并进行温度调节和活性炭吸附除油等预处理。处理后的干燥、洁净的压缩空气进入制氮设备5，通过氧氮分离制取氮气。

制取的氮气通过第一供氮管路10进入干粉罐14，持续产生的压力氮气在干粉罐14内将干粉流化后，经过设有干粉喷射阀19的喷射管路进入干粉炮20，实现干粉喷射灭火。

在此过程中，由氮气流量表8,12和氮气压力表13对制氮设备5制得的和通入至干粉罐14的氮气流量和压力进行监测。当制取的氮气不足以满足干粉喷射需要时，可由如随后所述的氮气瓶21作为氮气补充，确保干粉持续喷射。

多剂联用喷射

通过与前述干粉喷射相同的方式，在连接发动机的取力器1的驱动下，由制氮设备5制取氮气。制取的氮气通过第一供氮管路10进入干粉罐14，持续产生的压力氮气在干粉罐14内将干粉流化后，经过设有多剂联用喷射阀17的喷射管路汇入多剂联用喷射枪18。

与此同时，供水阀16开启，压力水源15向该多剂联用喷射枪18供入水流。由此，在氮气和水流压力作用下，多剂联用喷射枪18同时喷射干粉、水及氮气，实现多剂联用喷射灭火。

相比于传统干粉喷射灭火，本发明的多剂联用喷射灭火不仅可以阻断火焰燃烧链，还能够通过水分蒸发降温，避免火焰熄灭后的高温复燃。

继续参照图1所示，在根据本发明一种较为优选实施方式的氮气干粉系统中，还包括氮气瓶21，该氮气瓶21通过第二供氮管路24连接至干粉罐14。其中，氮气瓶21的数量可以为一个或多个，通常地可以为由多个氮气瓶21组成的储气瓶组。

在此情形下，当前述制氮设备5制得的氮气流量和/或压力不能满足干粉喷射需要时，可以通过打开第二供氮管路24上的第二供气阀23而由氮气瓶21向干粉罐14供入高压氮气。其中，可由前述两个氮气流量表8,12监测制氮设备5和氮气瓶21提供的氮气流量，以便控制第一供气阀11和第二供气阀23的开度。第二供氮管路24上还可以设有第二压力调节装置22，用于控制由氮气瓶21提供的氮气压力。

氮气瓶21可以连接有用于充装氮气的充装接口25。当其中储存的氮气不足时，可以在充装接口25连接氮气源，并打开充气开关26进行高压氮气充装。

进一步地，在制氮设备5的出气端和氮气瓶21之间可以连接有储氮管路28，由制氮设备5制得的氮气能够通过该储氮管路28通入氮气瓶21中储存。由此，也可以通过制氮设备5对氮气瓶21进行充装。为此，可以在储氮管路28上设置储气开关27和气体增压设备29。在需要利用制氮设备5充装时，开启储气开关27，由制氮设备5制取的氮气经气体增压设备29增压后，进入氮气瓶21存储。其中，气体增压设备29可通过电气线路31连接至发电机30，以获得氮气增压所需的电力。

由此，在制氮设备5工作过程中，若监测到其制取的氮气满足干粉喷射需要时，可开启储气开关27，将一部分氮气通过储氮管路28输送至氮气瓶21进行存储。另外，储氮管路28还可设置为能够连接至其他消防救援设备的氮气瓶组，用于消防救援的氮气充装供给，具有一机多能、适用范围广等优点。

在此基础上，本发明还提供一种具有上述氮气干粉系统的消防车。通过本发明的氮气干粉系统，能够解决现有干粉消防车单次灭火能力受限的问题，通过由发动机驱动、以空气为原料现场制取喷射所需的氮气。在优选方案中，还能够通过多剂联用喷射方式改善灭火冷却性能，避免高温复燃。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。