一种脉冲低位高喷罐式消防车及其喷射方法技术

本发明专利技术提供了一种脉冲低位高喷罐式消防车及其喷射方法，包括运载模块、设置在运载模块上的工作介质储液罐、储能气罐、第一耐压水罐、第二耐压水罐、为耐压水罐提供水源的水箱和系统控制模块；工作介质储液罐存储有液态工作介质，相变赋能器用于对工作介质储液罐输出的液态工作介质进行加热赋能使其由液相转变为气相并加压送入储能气罐，第一耐压水罐和第二耐压水罐交替工作，第一电控水炮和第二电控水炮分别用于将高压液态灭火剂进喷射到指定高度的火点位置，系统控制模块用于实现第一耐压水罐和第二耐压水罐的自动充压及第一电控水炮和第二电控水炮的自动喷射操作。本发明专利技术旨在实现高功率、高压强的液态灭火剂喷射，实现在地面低位对百米以上高度的火情实施灭火。在地面低位对百米以上高度的火情实施灭火。在地面低位对百米以上高度的火情实施灭火。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲低位高喷罐式消防车及其喷射方法


[0001]本专利技术属于高层建筑灭火
，具体涉及一种脉冲低位高喷罐式消防车及其喷射方法。

技术介绍

[0002]目前世界上百米以上高度的高楼众多，一旦发生火灾，将是灾难性的，高层灭火是世界性难题，高层建筑的建设因高层灭火的问题而受到制约。高层建筑内的固定消防设施通常只在火灾初起时起有限的局部灭火作用，一旦火势发展到建筑内外部大范围的立体蔓延状态，楼内固定消防设施将会很快失去其应有的效能，而在楼外部实施的灭火措施中，将灭火物快速准确地送至高位火点成为有效灭火的必要条件。
[0003]能够达到百米以上灭火条件的装备有：消防云梯（举高作业车）、涡喷消防车、直升机、无人机、灭火火箭弹等，基于这些设备设计的灭火措施在灭火有效性上均存在有很大缺陷及局限。主要体现在以下方面：（1）超高（目前世界最高消防云梯112米，国内最高101米）消防云梯造价高，运营维护成本巨大，所需很大的支撑平面，对场地要求很高，安全性低，水射流流量小，环境影响大。很多场景下不能发挥出应有的作用。对突发失火事件的临场指挥有着极大的考验；（2）由于涡喷消防车的喷射流为气水混合流或泡沫混合液，到达百米以上高位着火点的精准度将大幅下降，其动力来源为大推力航空发动机，能耗很高，也易对环境造成污染，特别是噪声污染；（3）直升机灭火首先需要天气和失火建筑物周边环境适合其起飞和飞行，而且由于其一次携带的灭火物受限而需要有近距离易获取的灭火资源，同时准确投送灭火物至灭火点也需要满足比较苛刻的条件，再加上直升机采购成本、后期维护成本都较高等因素使得该方式灭火不能成为普遍适用的有效措施；（4）受到无人机的载重、续航、环境电磁干扰等问题的影响，无人机灭火仅是高层灭火中的一个起非决定性辅助作用的补充；（5）灭火火箭弹可以撞穿墙壁将灭火剂送入建筑中，能够扑灭周围80平方米左右范围的火焰，但因其安全性等原因未能推广应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种脉冲低位高喷罐式消防车及其喷射方法，实现远距离大流量脉冲式液体喷射，实现百米以上高度火点的灭火。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的内容包括如下技术方案。
[0006]一种脉冲低位高喷罐式消防车，包括用于提供机动性能保障的运载模块；还包括设置在运载模块上的工作介质储液罐、储能气罐、第一耐压水罐、第二耐压水罐和系统控制模块；所述工作介质储液罐存储有液态工作介质，工作介质储液罐的出液口经相变赋能器与储能气罐的进气口相连，相变赋能器用于对工作介质储液罐输出的液态工作介质进行加热赋能使其由液相转变为气相并加压送入储能气罐，储能气罐的出气口经两个进气支路分别与第一耐压水罐和第二耐压水罐的进气口相连，储能气罐用于向灌满液态灭火剂的第一耐压水罐和第二耐压水罐提供指定压强的高压气态工作介质，第一耐压水罐和第二耐压水
罐上分别设置有第一电控水炮和第二电控水炮，第一耐压水罐和第二耐压水罐用于交替工作，第一电控水炮和第二电控水炮分别用于将第一耐压水罐和第二耐压水罐中形成的高压液态灭火剂进喷射到指定高度的火点位置，所述指定高度由指定压强决定；所述系统控制模块用于实现第一耐压水罐和第二耐压水罐的自动充压及第一电控水炮和第二电控水炮的自动喷射操作。
[0007]进一步的，还包括设置在运载模块上的低压水箱；所述低压水箱通过供水管与水源相连，水源为水车、洒水车或者消防栓，并且供水管上安装有能够产生一定压强的水泵，所述低压水箱的两个出水口分别注水支管与第一耐压水罐和第二耐压水罐的进水口相连，第一耐压水罐和第二耐压水罐的注水支管上分别安装有第一注液阀和第二注液阀。
[0008]进一步的，所述第一耐压水罐和第二耐压水罐上分别设置有第一泄压阀和第二泄压阀。
[0009]进一步的，所述储能气罐、第一耐压水罐和第二耐压水罐以及各管路上均设置有传感器或者电控阀，并且各传感器和电控阀均与系统控制模块相连，实现系统的自动控制。
[0010]进一步的，所述液态灭火剂为水或者灭火泡沫液。
[0011]进一步的，所述工作介质为二氧化碳或氮。
[0012]进一步的，所述第一电控水炮和第二电控水炮均采用高压消防水炮。
[0013]进一步的，所述相变赋能器包括用于对充入的液态工作介质进行气化的换热器和用于为换热器提供热量的加热器；所述工作介质储液罐的出液口通过进液管与换热器的进液口相连，换热器的出气口通过排气管与储能气罐的进气口相连。
[0014]一种脉冲低位高喷罐式消防车的喷射方法，包括以下步骤：S1：向低压水箱中加注液态灭火剂，经低压水箱向第一耐压水罐和第二耐压水罐注满液态灭火剂；S2：用相变赋能器向储能气罐中注入高压气态工作介质；S3：分别开启储能气罐与第一耐压水罐和第二耐压水罐之间进气支路上的连通阀，将储能气罐压强作用到第一耐压水罐和第二耐压水罐的液体中；分别开启第一电控水炮和第二电控水炮的喷射阀门，将第一耐压水罐和第二耐压水罐中的高压液态灭火剂喷射到指定高度的火点位置；S4：第一耐压水罐或第二耐压水罐喷射接近完成时，关闭相应进气支路上的连通阀，封存在储能气罐中的气体留待下一次喷射使用；第一耐压水罐或第二耐压水罐喷射完成后，关闭相应的喷射阀门，打开耐压水罐上的泄压阀，泄放耐压水罐中的余气，快速降低该耐压水罐中的压强到小于水源压强，然后开启注液阀自动向该耐压水罐中注入液态灭火剂；S5：耐压水罐中注满液态灭火剂后关闭泄压阀及注液阀，开启进气支路上的连通阀注入高压气态工作介质，然后开启又一次的喷射；S6：第一耐压水罐和第二耐压水罐交替工作，形成脉冲性的远距离大水量液体喷射。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术的高层灭火装备可以运移到失火高层附近的地面，通过高压喷水，快速将数吨、数十吨液态灭火剂直接喷射到高位火点。本专利技术采用异步赋能的方式，能够实现很高功率的喷射，实现百米以上高度的喷射，进而实现百米高度火点的灭
火。
[0016]本专利技术以气体（二氧化碳、氮气等）做工作介质，为其赋能，实现液相到气相的转变，蓄积能量，该过程功率低、时间较长；再通过相变能、分子内能快速转变为消防液态灭火剂的喷射动能，该过程时间短、功率大，如同功率放大器，长时间低功率蓄积能量，短时间高功率释放，谓之异步赋能。此方法不同于常规的实时能量提供方法，避开了机械加压法的技术瓶颈。
[0017]利用自动化控制系统，将赋能注气、泄压、注液、喷射等各环节进行优化系统设计，实现快速的脉冲式喷射自动化远程控制。
[0018]本专利技术采用异步赋能的方式，无需借助管道即可将高压液态灭火剂直接准确喷射至100米以上高位着火点，喷射功率可高达1000KW以上。此外，该设备还兼有以下优点：作战阵地地形条件、环境条件、障碍物条件等要求低且机动性能好，可在低位实施喷射；能够远程控制，现场可操作性好；设备采购成本低，且由于没有机械磨损，后期维修维护和消耗费用均很低；设备坚固、抗破坏能力强，安全可靠、没有二次污染，环保节能等。该设备很好的弥补本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲低位高喷罐式消防车，包括用于提供机动性能保障的运载模块；其特征在于：还包括设置在运载模块上的工作介质储液罐（1）、储能气罐（3）、第一耐压水罐（4）、第二耐压水罐（5）、水箱（6）和系统控制模块（14）；所述工作介质储液罐（1）存储有液态工作介质，工作介质储液罐（1）的出液口经相变赋能器（2）与储能气罐（3）的进气口相连，相变赋能器（2）用于对工作介质储液罐（1）输出的液态工作介质进行加热赋能使其由液相转变为气相并加压送入储能气罐（3），储能气罐（3）的出气口经两个进气支路分别与第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）的进气口相连，储能气罐（3）用于向灌满液态灭火剂的第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）提供指定压强的高压气态工作介质，第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）上分别设置有第一电控水炮（7）和第二电控水炮（8），第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）用于交替工作，第一电控水炮（7）和第二电控水炮（8）分别用于将第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）中形成的高压液态灭火剂进喷射到指定高度的火点位置，所述指定高度由指定压强决定；所述系统控制模块（14）用于实现第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）的自动充压及第一电控水炮（7）和第二电控水炮（8）的自动喷射操作。2.根据权利要求1所述的脉冲低位高喷罐式消防车，其特征在于：还包括设置在运载模块上的低压水箱（6）；所述低压水箱（6）通过供水管与水源相连，水源为水车、洒水车或者消防栓，并且供水管上安装有能够产生一定压强的水泵（13），所述低压水箱（6）的两个出水口分别注水支管与第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）的进水口相连，第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）的注水支管上分别安装有第一注液阀（11）和第二注液阀（12）。3.根据权利要求1所述的脉冲低位高喷罐式消防车，其特征在于：所述第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）上分别设置有第一泄压阀（9）和第二泄压阀（10）。4.根据权利要求1所述的脉冲低位高喷罐式消防车，其特征在于：所述储能气罐（3）、第一耐压水罐（4）和第二耐压水罐（5）以及各管路上均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振彪，刘虎，
申请(专利权)人：河北飞瀑环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：