一种B类空气泡沫高喷灭火装置的制作方法

一种b类空气泡沫高喷灭火装置
技术领域
1.本发明涉及消防灭火设备技术领域，尤其涉及一种b类空气泡沫高喷灭火装置。


背景技术：

2.石油化工企业涉及的易燃易爆物质种类多、数量大，火灾风险高，一旦发生火灾，燃烧速度快、火势发展迅猛，极易形成大面积立体火灾，扑救难度大。
3.目前，用于扑救大型石化火灾的消防装备主要有举高喷射消防车、b类泡沫消防车与a类泡沫消防车。其中，关于举高喷射消防车：虽大流量万升泵的运用逐渐提高了举高喷射消防车的喷射流量，大流量远程供水车也能解决外供水源的问题，但现有举高喷射消防车的泡沫系统发泡倍数低，造成单次大型火灾泡沫用量极大，单位水量灭火效能低下。关于b类泡沫消防车：不带举高臂，泡沫射高不足，无法自上而下地全面覆盖火点。关于a类泡沫消防车：流量小，射程仅有20-30m，同时因不带举高臂而射高不足，造成灭火半径小，无法满足大型火灾的需求。
4.据此，目前的常规消防装备在扑救大型石化火灾时的灭火及抗复燃效果均不佳，急需设计出一种新型灭火装置。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于提供一种流量大、射程远、灭火效率高，且能自顶向下覆盖灭火的b类空气泡沫高喷灭火装置。
6.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
7.一种b类空气泡沫高喷灭火装置，包括载体设备以及布置于所述载体设备的转台、水系统、泡沫系统、螺杆式压缩空气系统、举高系统与消防炮；所述水系统、泡沫系统与螺杆式压缩空气系统分别设置在载体设备底盘上，转台设置在载体设备上部，同时，所述转台上设置有举高系统，举高系统末端设置有消防炮；其中，所述水系统中的水与泡沫系统中的泡沫在分别运输至转台下部的相应管路处进行混合，形成水-泡沫混合液；所述螺杆式压缩空气系统的压缩空气与所述水-泡沫混合液在分别运输至转台上部的相应管路处进行混合，并依次经举高系统、消防炮喷出。
8.作为本发明的优选方式之一，所述载体设备为固定式载体或移动式汽车；当所述载体设备为移动式汽车时，所述水系统、泡沫系统与螺杆式压缩空气系统均布置在一个汽车底盘上。
9.作为本发明的优选方式之一，所述水系统包括水罐、水泵与第一运输管路；所述水罐设置于载体设备中部，水罐中的水经过后进水阀进入水泵并形成压力水；所述压力水的泵出管道上依次设置有第一流量计、第一压力传感器、炮阀、第一单向阀。
10.作为本发明的优选方式之一，所述水泵由发动机的传动轴驱动，并提供动力；同时，所述水泵与水罐之间的管路上还设置有外吸水口；当水罐中的水用完，所述水泵可通过外吸水口连接外接装置来吸入水源。
11.作为本发明的优选方式之一，所述泡沫系统包括泡沫罐、泡沫泵与第二运输管路；所述泡沫罐设置于载体设备中部，泡沫罐的泡沫经过泡沫阀进入泡沫泵并形成压力泡沫；所述压力泡沫的泵出管道上依次设置有第二流量计、第二压力传感器、泡沫供液阀及第二单向阀。
12.作为本发明的优选方式之一，所述泡沫阀与泡沫泵之间的管路上还设置有泡沫外吸阀；当泡沫阀关闭，所述泡沫泵通过打开所述泡沫外吸阀连接外接装置来吸入泡沫；
13.所述泡沫阀与泡沫供液阀之间的管路上还连接有泡沫回注管路，泡沫回注管路上设置有泡沫外供阀、泡沫注液阀；当所述泡沫阀打开，泡沫注液阀关闭时，通过所述泡沫外供阀将泡沫罐中的泡沫输转至其它消防装备使用；
14.此外，所述泡沫泵的进、出口还安装有安全阀。
15.作为本发明的优选方式之一，所述螺杆式压缩空气系统包括螺杆式空压机与第三运输管路；所述螺杆式空压机设置于载体设备后部，由柴油机驱动；所述螺杆式空压机中的压缩空气在所述第三运输管路中运输，且所述第三运输管路上沿空气运输路径依次设置有第三流量计、第三压力传感器、调节阀、第三单向阀；同时，所述第三运输管路上还设置有一放气阀，用于管路排空。
16.作为本发明的优选方式之一，所述水系统中的水与泡沫系统中的泡沫在中心回转体之前进行混合形成水-泡沫混合液；所述水-泡沫混合液经中心回转体后，与所述螺杆式压缩空气系统产生的压缩空气经气液混合器进行混合后，从消防炮喷出；所述气液混合器布置在所述举高系统上。
17.作为本发明的优选方式之一，所述举高系统包括两节式折叠臂；所述两节式折叠臂的一端与转台上的安装座转动连接，其另一端与消防炮相连；所述两节式折叠臂由液压结构所驱动，并在所述液压结构的驱动下，带动消防炮相对载体设备做俯仰运动；同时，在所述转台的转动下，所述两节式折叠臂带动消防炮相对载体设备亦做旋转运动。
18.作为本发明的优选方式之一，所述灭火装置还包括plc控制系统；所述plc控制系统实时监测并调控水与泡沫的比例，具体调节方式为：所述plc控制系统的plc控制器通过水系统的第一流量计获得水流量，并经比例计算后得出所需泡沫流量，再进一步根据泡沫系统的第二流量计数值调节泡沫泵的转速，以获得目标泡沫流量。
19.本发明相比现有技术的优点在于：
20.(1)本发明水系统流量大，能有效的进行降温；并且，螺杆式压缩空气系统产生的高压大流量的压缩空气与水-泡沫混合液通过气液混合器混合后能有效提高泡沫的发泡倍数，能穿过火焰上方，并在着火表面形成稳定的保护膜，到达灭火的目的；
21.(2)本发明配置二节折叠臂作为举高系统，最大举升高度达22米，在应对石油化工储油罐火灾时可自顶向下有效覆盖灭火，有效提高泡沫的射高和射程，解决常规消防作战车辆射程小、灭火半径小，无法满足石油化工火灾扑救的问题；
22.(3)本发明水与泡沫在转台下部管路进行混合，压缩空气在转台上部管路混合，同时，气液混合器置在举高系统上，可有效避免因水与泡沫液在管道中的压力高而出现的“空气无法有效注入”的问题；
23.(4)本发明采用水系统、泡沫系统、螺杆式压缩空气系统三者布置在一台载体设备的形式，且控制单元采用plc控制系统，整个设备仅需一人即可完成全部操作，可有效节省
设备人员配置成本；同时，本发明装置为b类空气泡沫高喷灭火装置，采用的是常规b类泡沫，使用成本进一步降低。
附图说明
24.图1是实施例1中b类空气泡沫高喷灭火装置的整体结构示意图；
25.图2是图1中水系统、泡沫系统、螺杆式压缩空气系统、举高系统与消防炮间的管路布置连接原理图。
26.图中：1为移动式汽车，11为汽车底盘，12为驾驶室，2为转台，21为中心回转体，3为水系统，31为水罐，32为水泵，33为第一运输管路，34为后进水阀，35为第一流量计，36为第一压力传感器，37为炮阀，38为第一单向阀，39为外吸水口，4为泡沫系统，41为泡沫罐，42为泡沫泵，421为安全阀，43为第二运输管路，431为泡沫外吸阀，432为泡沫外供阀，433为泡沫注液阀，434为泡沫清洗阀，44为泡沫阀，45为第二流量计，46为第二压力传感器，47为泡沫供液阀，48为第二单向阀，5为螺杆式压缩空气系统，51为螺杆式空压机，511为柴油机，52为第三运输管路，53为第三流量计，54为第三压力传感器，55为调节阀，56为第三单向阀，57为放气阀，6为举高系统，61为两节式折叠臂，62为气液混合器，7为消防炮，8为plc控制系统。
具体实施方式
27.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
28.实施例1
29.如图1～2所示，本实施例的一种b类空气泡沫高喷灭火装置，包括移动式汽车1以及布置于移动式汽车1的转台2、水系统3、泡沫系统4、螺杆式压缩空气系统5、举高系统6与消防炮7。水系统3、泡沫系统4与螺杆式压缩空气系统5分别设置在移动式汽车1的汽车底盘11上，转台2设置在移动式汽车1上部，同时，转台2上设置有举高系统6，举高系统6末端设置有消防炮7。其中，水系统3中的水与泡沫系统4中的泡沫在分别运输至转台2下部的相应管路处进行混合，形成水-泡沫混合液；螺杆式压缩空气系统5的压缩空气与水-泡沫混合液在分别运输至转台2上部的相应管路处进行混合，并依次经举高系统6、消防炮7喷出。
30.具体地，本实施例中，水系统3包括水罐31、水泵32以及用于水运输的第一运输管路33；水罐31设置于移动式汽车1中部，水罐31中的水经过后进水阀34进入水泵32并形成压力水；压力水的泵出管道上依次设置有第一流量计35、第一压力传感器36、炮阀37、第一单向阀38。其中，第一流量计35用于测量实时水流量，第一压力传感器36用于测量实时水泵32的出水压力，第一单向阀38可避免举高系统6举升至一定高度时，水锤作用对水泵32叶轮的损坏。
31.进一步地，水泵32由汽车底盘11的发动机通过传动轴驱动，并提供动力。同时，水泵32与水罐31之间的管路上设置有外吸水口39；当水罐31中的水用完，水泵32可通过外吸水口39连接外接装置来吸入水源。
32.具体地，本实施例中，泡沫系统4包括泡沫罐41、泡沫泵42以及用于泡沫运输的第二运输管路43；泡沫罐41设置于移动式汽车1中部，泡沫罐41的泡沫经过泡沫阀44进入泡沫
泵42并形成压力泡沫；压力泡沫的泵出管道上依次设置有第二流量计45、第二压力传感器46、泡沫供液阀47及第二单向阀48。其中，第二流量计45用于测量实时泡沫流量，第二压力传感器46用于测量实时泡沫泵的压力，泡沫供液阀47用于泡沫供液的随时开启和关闭控制，第二单向阀48可有效防止压力水倒灌至泡沫罐41，造成泡沫罐41中的泡沫失效。
33.进一步地，泡沫阀44与泡沫泵42之间的管路还设置有泡沫外吸阀431；当泡沫阀44关闭，泡沫泵42通过打开泡沫外吸阀431连接外接装置来吸入泡沫。
34.进一步地，泡沫阀44与泡沫供液阀47之间的管路上还连接有泡沫回注管路，泡沫回注管路上设置有泡沫外供阀432、泡沫注液阀433。当泡沫阀44打开，泡沫注液阀433关闭时，通过泡沫外供阀432将泡沫罐41中的泡沫输转至其它消防装备使用。
35.进一步地，泡沫阀44与泡沫泵42之间的管路上还设置有与泡沫清洗阀434，泡沫清洗阀434连接清洗管路，清洗管路的另一端通向水罐31；当泡沫系统4使用完毕后，可打开泡沫清洗阀434、关闭泡沫阀44、运转泡沫泵42、打开泡沫外供阀432，即可对泡沫系统4进行清洗。
36.进一步地，泡沫泵42的进、出口还安装有安全阀421；安全阀421可保证泡沫泵42在安全压力范围下工作。
37.具体地，本实施例中，螺杆式压缩空气系统5包括螺杆式空压机51与第三运输管路52；螺杆式空压机51设置于移动式汽车1后部，由柴油机511驱动，最大可提供45立方/分钟(1.3mpa时)的高压空气；螺杆式空压机51中的压缩空气在第三运输管路52中运输，且第三运输管路52上沿空气运输路径依次设置有第三流量计53、第三压力传感器54、调节阀55、第三单向阀56。其中，第三流量计53用于实时检测空气流量，第三压力传感器54用于检测出气压力，调节阀55用于调节出气压力，第三单向阀56可有效避免压力水倒灌入空压机内部。
38.进一步地，第三运输管路52上还设置有一放气阀57；当整个装置不需要空气而空压机运转时管路的排空，避免空压机长时间处于憋压状态。
39.进一步地，水系统3中的水与泡沫系统4中的泡沫具体在中心回转体21之前进行混合形成水-泡沫混合液；水-泡沫混合液经中心回转体21后，与螺杆式压缩空气系统5产生的压缩空气经气液混合器62进行混合后，从消防炮7喷出.其中，中心回转体21布置于转台2下部，且与之固定相连；气液混合器62布置在举高系统6上。
40.具体地，本实施例中，举高系统6包括两节式折叠臂61。两节式折叠臂61转台2前置，且布置在紧邻驾驶室12后部；同时，两节式折叠臂61的一端与转台2上的安装座转动连接，其另一端与消防炮7相连。两节式折叠臂61由液压结构所驱动，并在液压结构的驱动下，带动消防炮7相对移动式汽车1做俯仰运动；同时，在转台2的转动下，两节式折叠臂61带动消防炮7相对移动式汽车1亦做旋转运动。
41.具体地，本实施例中，灭火装置还包括plc控制系统8。plc控制系统8实时监测并调控水与泡沫的比例为1％～10％，调节方式为：plc控制系统8的plc控制器通过水系统3的第一流量计35获得水流量，并经比例计算后得出所需泡沫流量，再进一步根据泡沫系统4的第二流量计45数值调节泡沫泵42转速，以获得目标泡沫流量。
42.同时，螺杆式空压机51可提供两种流量的压缩空气，对应的plc控制系统8控制原理为：plc控制器测出螺杆式空压机51排出的气流量后，通过设置好气液比实时控制汽车底盘11发动机转速，从而达到控制水流量、泡沫流量的目的。
43.打湿泡沫时，如按照螺杆式空压机51流量最小34m3/min时，匹配水泵32流量(即最终的消防炮7喷出流量)如表1所示。
44.表1螺杆式空压机流量为34m3/min时的水泵流量匹配表
[0045][0046][0047]
打干泡沫时，螺杆式空压机51按照最大流量45m3/min(1.3mpa)输出时，根据不同的气液比推算水泵32流量(即最终的消防炮7喷出流量)计算表表2所示。
[0048]
表2螺杆式空压机流量为45m3/min时的水泵流量匹配表
[0049][0050]
另外，需注意的是，为了更好的配合本实施例装置的运行，本实施例中：
[0051]
水泵32采用大流量消防泵，工作压力1.4mpa，流量：170l/min；
[0052]
泡沫泵42采用容积泵，如齿轮泵等，流量：770l/min，工作压力：1.5mpa；
[0053]
水罐31、泡沫罐41的容积分别为5吨和6吨；
[0054]
消防炮7的炮头采用锥型设计，椎管的末端内径d应满足公式：
[0055]
实施例2
[0056]
本实施例的一种b类空气泡沫高喷灭火装置，与实施例1结构基本相同，主要不同之处在于：本实施例载体设备为固定式载体。当采用固定式载体时，本实施例灭火装置可分别布置在石油化工企业的大型风险设备一侧，随时备用，无需移动转换场地。
[0057]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。