CN102049115A - 消防车及其消防泡沫系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消防车用消防泡沫系统，包括贮存消防介质的水罐和泡沫液罐、泵取消防介质的水泵和泡沫泵以及输出消防介质的水炮，还包括泡沫均混管和空气压缩机；其中，所述泡沫均混管的出口与所述水炮的进口连通，其进口分别与所述水泵和泡沫泵的出液口连通，所述空气压缩机的压缩空气出口与所述泡沫均混管的进口连通。本发明提供的消防车用消防泡沫系统设置有压缩空气供给设备；使用时，压缩空气与水和泡沫混合液先进入泡沫均混管后进行预发泡，然后再经消防水炮进行喷射，用水量较少。在此基础上，本发明还提供一种消防车，包括底盘、举升臂架和作业平台，所述作业平台通过举升臂架与底盘连接，还包括如前所述的消防车用消防泡沫系统。

Description

消防车及其消防泡沫系统

技术领域

本发明涉及消防装备，具体涉及消防车及其消防泡沫系统。

背景技术

消防灭火抢险救灾作业在保障人民生活安全方面占有非常重要的位置，消防工作的重要任务是利用各种先进的消防技术装备，科学处置频繁发生的火灾和各种突发事件，控制事态的蔓延扩大，降低事件造成的损失。消防车作为一种特殊情况下使用的专用汽车，在社会经济活动中发挥着十分重要的作用；比如，登高平台消防车。

现有的登高平台消防车在消防作业中得以广泛应用，特别适用于有较大不确定性和随机性的灾害事故的处置。登高平台消防车具有专用底盘或者通用底盘，底盘上安装有举升臂架，且举升臂架的端部安装有工作平台；需要时，举升臂架可以将工作平台举升至工作高度，以便于消防队员在平台上进行灭火救援活动，实现高空喷射水或者消防泡沫等灭火介质。一般情况下，现有登高平台消防车的消防系统通常配置水泵、消防管道、环泵式泡沫比例混合器、阀门、泡沫炮及消防罐等。当水泵正常抽水工作后，打开比例混合器，通过文丘里管形成的真空度把泡沫液吸入消防管道，混合后从泡沫炮喷射出去实现消防救援。然而，经现有消防泡沫系统喷射的消防泡沫的含水量较高，灭火时使用大量的水，将导致在废墟内的人员溺水而无法呼吸或死亡；显然，无法真正满足兼顾安全灭火与有效救人的原则。

此外，由于水分子表面的张力较大、渗透性差，且抗复燃性能不高；加之水自身流动性较好，在可燃固体表面停留时间较短带走的热量相对较少，所以必然导致较大的用水量。因此，现有登高平台消防车无法适用于缺水地区，特别是消防管网陈旧落后的经济不发达地区。

有鉴于此，亟待研制开发出一种用水量少的消防泡沫系统，确保登高平台消防车能够用于上述供水能力严重不足的消防救援，从而充分发挥登高平台消防车的机动灵活性，降低火灾给人民生命财产和社会财富造成的损失。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种消防车用消防泡沫系统，应用该消防泡沫系统进行灭火作业时的用水量较少，可有效规避现有消防泡沫系统喷射的消防泡沫含水量较高而存在的问题。在此基础上，本发明还提供一种具有该消防泡沫系统的消防车。

本发明提供的消防车用消防泡沫系统，包括贮存消防介质的水罐和泡沫液罐、泵取消防介质的水泵和泡沫泵以及输出消防介质的水炮，还包括泡沫均混管和空气压缩机；其中，所述泡沫均混管的出口与所述水炮的进口连通，其进口分别与所述水泵和泡沫泵的出液口连通，所述空气压缩机的压缩空气出口与所述泡沫均混管的进口连通。

优选地，所述水泵的出液口经第一阀门与泡沫均混管的进口连通；所述第一阀门的出液口还与所述空气压缩机的冷却水管连通。

优选地，还包括第二阀门和第六阀门，其中，第二阀门设置在所述第一阀门的出口与所述泡沫泵的进口之间的管路上，第六阀门设置在与所述泡沫泵的出液口连通的管路上。

优选地，还包括第三阀门，设置在所述第一阀门的出口与水罐之间的管路上。

优选地，还包括第四阀门，设置在所述空气压缩机至泡沫均混管之间的管路上。

优选地，还包括第一流量计和第二流量计，其中，所述第一流量计设置于所述水泵和泡沫泵至所述泡沫均混管之间的管路上；所述第一流量计的出液口与所述泡沫均混管的进口连通，其进液口分别与所述水泵和泡沫泵的出液口连通，以便于检测水和泡沫混合液的流量；所述第二流量计设置于所述泡沫泵的出液管路上，以便于检测泡沫液的流量。

优选地，还包括第五阀门，设置在所述第一流量计与泡沫均混管之间的管路上。

优选地，所述水炮具体为并联设置的第一水炮和第二水炮，其中，第一水炮固定设置在消防车的底盘上，第二水炮固定设置在消防车的作业平台上。

优选地，所述水泵由取力器驱动，空气压缩机由液压马达或者变速箱驱动。

本发明提供的消防车，包括底盘、举升臂架和作业平台，所述作业平台通过举升臂架与底盘连接，还包括如前所述的消防车用消防泡沫系统。

本发明提供的消防车用消防泡沫系统设置有压缩空气供给设备。使用时，压缩空气与水和泡沫混合液先进入泡沫均混管后进行预发泡，然后再经消防水炮进行喷射，用水量较少。与现有技术相比，本发明所述消防车用消防泡沫系统具有下述有益的技术效果：

首先，喷射的消防介质含水量较低，不会出现导致待救援人员溺水的问题。特别是对于大型建筑火灾或者地震等现场来说，泡沫可以迅速填充密闭空间并阻止烟雾飘散，减少人员因为烟尘造成的伤亡。同时，泡沫中包裹的是正常的空气，人在泡沫中可以正常呼吸，因此，在节省水源的基础上可以最大化地满足兼顾安全灭火与有效救人的基本要求。

其次，空气泡沫重量轻，压力损失少。在同等压力的作业下，本系统可以将消防介质输送到更远的输送距离和高度；此外，还能够减轻臂架和水泵的负荷，降低整车重量，进而提高消防车的动力性能。

再次，水和泡沫混合再和压缩空气形成大量泡沫，附着在燃烧物体表面而不会产生大量的水流失，大大提高水的利用率和灭火效率。

第四，消防车水罐的储水量就能够满足基本火情用水量的要求，从而大幅降低城市消防管网建设规模，降低消防工程的造价。

第五，在本发明的优选方案中，所述水泵的出液口与泡沫均混管之间设置有第一阀门。第一阀门处于关闭状态时可喷射干泡沫介质，并且调整第一阀门的开度可喷射中等泡沫或湿泡沫介质；实际作业中，即可利用干泡沫隔离火焰，阻止火灾的蔓延，也可以用中等泡沫或湿泡沫灭火，从而达到灭火和保护建筑、物品的双重目的。

第六，在本发明的另一优选方案中，所述第一阀门的出口与水罐之间的管路上设置有第三阀门，即，泡沫系统设置有单独的通过第三阀门控制的水泵回路：这样，水枪、炮关闭时，第三阀门开启仍可以保持水泵有一定流量，从而可避免水泵发热；此外，还可以通过回流流量调节水泵转速，从而实现调节发动机转速，使得液压马达传递的动力满足与水泵流量匹配的空压机转速所需要的动力。

附图说明

图1是具体实施方式中所述消防车用消防泡沫系统的工作原理图；

图2是具体实施方式中所述消防车的整体结构示意图。

图中：

水罐1、泡沫液罐2、水泵3、泡沫泵4、第一水炮51、第二水炮52、空气压缩机6、冷却水管61、泡沫均混管7、第一阀门8、第四阀门9、第二阀门10、第六阀门11、第三阀门12、第一流量计13、第二流量计14、第五阀门15、第七阀门16、第八阀门17、出水接口18、底盘20、举升臂架30、作业平台40。

具体实施方式

本发明基于现有的消防泡沫系统进行了改进设计，其核心是利用泡沫均混管和空气压缩机进行泡沫液的预发泡，从而降低消防救援的用水量，有效解决了现有消防泡沫含水量较高的问题。

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

请参见图1，该图中本实施方式所述消防车用消防泡沫系统的工作原理图。

如图所示，该消防车用消防泡沫系统包括水罐1和泡沫液罐2，分别用于贮存消防介质：水和泡沫液；水泵3和泡沫泵4分别用于泵取消防介质，其中，水泵3可采用取力器(图中未示出)驱动，泡沫泵4可采用电动机(图中未示出)驱动；水炮作为输出消防介质的执行装置，本系统中设置有两个水炮：第一水炮51为设置在消防车底盘上的手动水炮，第二水炮52为设置在消防车作业平台上的消防水炮，第一水炮51与第二水炮52并联设置，即两者的进液口均与系统的泡沫输出管路连通，实际作业时可通过阀门进行切换。需要说明的是，上述各部件的基本功能及其在系统原理中作用与现有技术基本相同，故本文不再赘述。

空气压缩机6作为提供压缩空气的动力元件，输出压缩空气至泡沫均混管7；该空气压缩机6优选采用液压马达驱动，以利于液压系统的整体设计。该泡沫均混管7内设置多个交错孔位孔板，泡沫和水的混合液从其进口端流入的同时，压缩空气也从进口端流入，这样，泡沫与水的混合液在发炮管内与空气充分接触，形成泡沫，完成预发泡后经泡沫均混管7的出口端流入系统的泡沫输出管路P1。如图所示，泡沫均混管7的出口通过泡沫输出管路P1与各水炮的进口连通，且该泡沫输出管路P1上设置有单向止回阀，以避免泡沫介质回流。

如图所示，水泵3的出液口经第一阀门8与泡沫均混管7的进口连通，实际上，该第一阀门8用于控制消防用水与泡沫系统的连通，第一阀门8的出液口还与空气压缩机6的冷却水管61连通，并经管路P2流回水罐1；空气压缩机6工作时，压力水从水泵出口进入空压机冷却水管61为空压机润滑油冷却，确保空气压缩机6可靠地工作。实际上，在空气压缩机6至泡沫均混管7之间的管路P3上设置有第四阀门9，以便于根据实际火情、泡沫种类等因素调节压缩空气的流量。此外，所述第四阀门9的下游侧也设置有单向止回阀。

各类泡沫液均会腐蚀系统管路和相关元件，从而影响系统的使用性能和寿命。本实施方式设置有冲洗功能，以避免泡沫残液长期附着产生腐蚀，如图所示，在第一阀门8的出口与泡沫泵4的进口之间的管路P4上设置有第二阀门10，在与泡沫泵4的出液口连通的管路P5上设置有第六阀门11。常态下，第二阀门10处于关闭状态。每次泡沫喷射作业后，打开第二阀门10并启动泡沫泵4，即可进行泡沫管路系统的清洗。

另外，本实施方式还包括第三阀门12，第三阀门12设置在第一阀门8的出口与水罐1之间的管路P6上。如此设计，建立起水泵3的流量调节回路，消防用水可从水泵3出口直接接入水罐1，从而可以通过第三阀门12的开度调节水泵转速，使得发动机转速能够满足液压泵提供空气压缩机动力所需的转速。此外，各水炮关闭时，通过回流可以使得泵体内水流在整个系统内进行循环，从而避免水泵发热。当然，空气压缩机6也可以由变速箱驱动，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。

显然，系统喷射消防泡沫时，水泵3的出水口可有三条通路同时工作。其中，第一条首先与泡沫液管路P8合流后进入泡沫均混管7，与压缩空气混合预发泡后通往水炮；第二条进入空压机冷却水管61，压力水从水泵出口进入空气压缩机冷却器，给空压机润滑油冷却；第三条通过第二阀门10的调节经管路P6回流至水罐1，通过阀门开度调节发动机转速与空气压缩机所需的转速匹配，同时，通过回流可避免水炮关闭时水泵发热。

为了精确控制泡沫液与水之间的精确配比关系，本实施方式利用流量反馈控制泡沫液的流量，从而精确控制泡沫液与水的比例混合。具体地，第一流量计13设置于水泵3和泡沫泵4至泡沫均混管7之间的管路P7上，第一流量计13的出液口与泡沫均混管7的进口连通，其进液口分别与水泵3和泡沫泵4的出液口连通，以便于检测水和泡沫混合液的流量；第二流量计14设置于泡沫泵4的出液管路P8上，以便于检测泡沫液的流量。实际设计时，第一流量计13检测的混合液流量及第二流量计14检测的泡沫液流量信号输入至控制器，控制器根据编程指令控制电动机的运转，即控制泡沫液的流量，从而使得泡沫液和水形成精确配比。如图所示，第二流量计14上游的管路P8上设置有避免泡沫液回流的单向止回阀；并且，在泡沫泵4的出液口处设置有安全阀，以确保泡沫液压力管路P8的工作压力保持在一定的范围内。

特别说明的是，上述反馈控制原理属于控制技术领域的一种常规选择，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。

此外，在所述第一流量计13与泡沫均混管7之间的管路P7上还设置有第五阀门15，以根据具体火情调整消防泡沫的流量，提高系统的可操作性。

本实施方式提供的消防车用消防泡沫系统不仅能够进行压缩空气泡沫灭火，还可以选择用水进行灭火作业。如图所示，水泵3的出液口还通过管路P9与各水炮的进液管路连通；并且在管路P9上设置有第七阀门16和止回阀。

本实施方式还提供一种采用如前所述的消防泡沫系统的消防车，请参见图2，该图示出了消防车的整体结构示意图。

该消防车包括底盘20、举升臂架30和作业平台40，作业平台40通过举升臂架30与底盘20连接，还包括如前所述的消防车用消防泡沫系统。系统匹配时，由全功率取力器驱动水泵3工作，侧窗取力器驱动液压系统的液压泵工作，液压泵驱动液压马达，再由液压马达驱动空气压缩机6工作。特别说明的是，本实施方式所述底盘20、举升臂架30和作业平台40等主要功能部件与现有技术完全相同，本文不再详细描述。

下面简要说明该消防车用消防泡沫系统的具体操作：

一、选择用水灭火时，打开第七阀门16、第八阀门17，并连接水泵3取力，即可进行喷水灭火；二、选择用压缩空气泡沫灭火时，打开第一阀门8、第八阀门17，并连接水泵3取力，待消防系统压力稳定后，打开第五阀门15，调节泡沫比例到合适范围，然后开启空气压缩机6，通过第二阀门10调节空气流量进而调节水炮喷射干泡沫或湿泡沫，打开水炮蝶阀，进行消防作业。另外，可以从第二水炮52的出水接口18连接水带和水枪，再进行以上操作，即可以打开出水球阀操纵水枪进行消防作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.消防车用消防泡沫系统，包括贮存消防介质的水罐和泡沫液罐、泵取消防介质的水泵和泡沫泵以及输出消防介质的水炮，其特征在于，还包括：

泡沫均混管，其出口与所述水炮的进口连通，其进口分别与所述水泵和泡沫泵的出液口连通；和

空气压缩机，其压缩空气出口与所述泡沫均混管的进口连通。

2.根据权利要求1所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，所述水泵的出液口经第一阀门与泡沫均混管的进口连通；所述第一阀门的出液口还与所述空气压缩机的冷却水管连通。

3.根据权利要求2所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，还包括：

第二阀门，设置在所述第一阀门的出口与所述泡沫泵的进口之间的管路上；和

第六阀门，设置在与所述泡沫泵的出液口连通的管路上。

4.根据权利要求3所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，还包括：

第三阀门，设置在所述第一阀门的出口与水罐之间的管路上。

5.根据权利要求1所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，还包括：

第四阀门，设置在所述空气压缩机至泡沫均混管之间的管路上。

6.根据权利要求1所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，还包括：

第一流量计，设置于所述水泵和泡沫泵至所述泡沫均混管之间的管路上；所述第一流量计的出液口与所述泡沫均混管的进口连通，其进液口分别与所述水泵和泡沫泵的出液口连通，以便于检测水和泡沫混合液的流量；和

第二流量计，设置于所述泡沫泵的出液管路上，以便于检测泡沫液的流量。

7.根据权利要求6所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，还包括：

第五阀门，设置在所述第一流量计与泡沫均混管之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，所述水炮具体为并联设置的第一水炮和第二水炮，其中，第一水炮固定设置在消防车的底盘上，第二水炮固定设置在消防车的作业平台上。

9.根据权利要求1所述的消防车用消防泡沫系统，其特征在于，所述水泵由取力器驱动，空气压缩机由液压马达或者变速箱驱动。

10.消防车，包括底盘、举升臂架和作业平台，所述作业平台通过举升臂架与底盘连接，其特征在于，还包括如权利要求1至9中任一项所述的消防车用消防泡沫系统。

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