CN105469664A - 一种消防真火模拟训练用燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防真火模拟训练用燃烧系统。所述燃烧系统包括燃烧管和点火系统；所述点火系统包括底座板，固定在底座板上且开有横向通孔的竖板，以及点火标准件；所述点火标准件包括固定在竖板上的安装板，垂直安装在安装板上的燃气管、点火电极和多个并联的火检电极；所述燃气管的出口端、点火电极和多个火检电极均贯穿设置在所述竖板的通孔内；所述点火电极的发生端设置在所述燃气管的出口端处，且在该燃气管的点火口处开有缺口或细缝；所述点火标准件外侧设有包绕所述点火电极发生端和火检电极的保护罩。本发明适用范围广、可模拟各种场景的火灾，点火系统点火效果佳、火检灵敏度高、适用于恶劣环境、点火电极寿命长。

Description

一种消防真火模拟训练用燃烧系统

技术领域

本发明涉及消防燃烧设备领域，具体为一种消防真火模拟训练用燃烧系统。

背景技术

火灾是最易发生的灾害之一。随着经济和社会的发展，建筑朝着高层化、大型化和多功能化方向发展，化工原料、产品等易燃易爆品呈现多样化，重特大火灾事故也呈现多发趋势，给人民的生命、财产造成巨大的损失，这对消防官兵适应火场环境和扑救火灾的能力提出了更高的现代化要求。因此，必须加强消防官兵的真火模拟训练，以提高消防官兵的消防技能。

在传统的消防官兵日常灭火训练项目中，大多是采用燃烧实物来实现的，这些实物大多为油或木材、纸箱、衣物、家具以及废气的包装填充物，此类燃烧规模不易控制、单次使用，训练前后的准备工作繁重，不易进行多次连续训练，且燃烧过程易产生大量黑烟，污染环境。

发明内容

为了提高消防官兵适应火场环境和扑救火灾的能力，现提供一种消防真火模拟训练用燃烧系统，克服了传统消防真火模拟训练系统燃烧规模不易控制、重复性差、训练前后准备工作繁重、训练成本高、污染环境等问题；此消防真火模拟训练燃烧系统适用性广，可模拟住宅、医院、宾馆、写字楼、商场等室内场景，以及化工装置等室外场景，模拟效果逼真、可长期使用、反复训练、单次训练成本低，并且以天然气为燃料，燃烧完全、无污染，训练前后无需繁杂的准备工作和善后工作，操作简便。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种消防真火模拟训练用燃烧系统，其结构特点是，包括：

—燃烧管，用于布置在模拟道具上，该模拟道具为用于模拟实际燃烧物体的装置；以及

—用于点燃所述燃烧管内燃气的点火系统；

用于与燃气输入管连通的所述燃烧管上开有多个燃烧孔；所述点火系统包括底座板，固定在底座板上且开有横向通孔的竖板，以及点火标准件；所述点火标准件包括固定在竖板上的安装板，垂直安装在安装板上的燃气管、点火电极和多个并联的火检电极；所述燃气管的出口端、点火电极和多个火检电极均贯穿设置在所述竖板的通孔内；所述点火电极的发生端设置在所述燃气管的出口端处，且在该燃气管的点火口处开有缺口或细缝；所述点火标准件外侧设有包绕所述点火电极发生端和火检电极的保护罩。

由此，保护板和保护罩可以有效地防止点火电极和火检电极在运输过程中遭受损坏，同时在点火时具有防风，此外还可以在点火处形成燃气高浓度区，提高点火成功率，此外设置多个并联的火检电极，避免了重复点火；同时在点火系统的燃气管出口开设缺口或细缝，从而进一步地在点火处形成燃气高浓度区，提高点火成功率。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

为了方便实时了解点火是否成功，或是否需要二次点火，所述燃气管的出口端处设有多个并联的火检电极；更优选地，火检电极有两个。多个并联的火检电极均布在燃气管的出口端处四周。

所述保护罩呈倒U形设置在点火电极发生端和火检电极的外侧。由此，保护罩用于保护点火标准件，同时提供相对稳定的点火环境。所述保护罩为设置在所述通孔外围的弧形罩。

所述燃烧管包括横向燃烧管和纵向燃烧管，所述横向燃烧管和纵向燃烧管之间以及同一水平面互相垂直的两根燃烧管之间通过弯头连通，各燃烧管的自由端通过盲板密封。

所述燃烧管上的燃烧孔孔径不同。

所述燃烧孔的中心线与燃烧面之间呈0°-90°夹角。由此，这种大小燃烧孔的开设以及角度的布置可以有效地形成火墙，更真实地模拟火灾训练场景。

所述点火电极的发生端设置在所述点火口的缺口或细缝上方处。由此，点火口的开设加大了点火电极发生端附近燃气的浓度，加强了点火效果。

为了进一步地提高点火处的燃气浓度，同时提高防风性能，所述竖板外侧设有倒扣的U形保护板，所述U形保护板的底端通过固定板固定在所述底座板上。

更优选地，所述U形保护板的端部边缘位置设有向内侧延伸的保护帽。由此，保护帽与竖板之间形成罩型空间，进一步提高了防风性能。

所述模拟道具为平面形态物体或曲面形态物体。由此，所述模拟道具可为平面形态以模拟平面物体如墙、床等的着火，或为曲面以模拟罐、釜、塔等的着火。

优选地，所述点火系统通过角钢装在所述模拟道具边缘不被火焰灼烧、距离燃烧管较近处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本消防真火模拟训练燃烧系统适用范围广，可模拟室内室外各种火灾场景，如住宅、医院、商场、写字楼、化工设备等；可长期使用，反复进行消防训练，训练前后无需繁杂的准备工作；燃烧管上多喷口的设计，使燃气与空气接触面积大，火焰体积大，均匀地覆盖模拟道具，逼真地模拟真实场景的火灾；使用燃气取代现有的重油为燃料，污染低、单次训练成本低，易于控制；点火系统可适用于室外环境，点火效果佳、双火检灵敏度高、点火电极使用寿命长。

附图说明

图1是本发明实施例中燃烧管的结构图，其中a）为一种结构形式，b）为另一种结构形式；

图2是本发明一个模拟水平面形态物体着火的燃烧管件结构；

图3是本发明一个模拟水平面形态物体着火的燃烧盘结构；

图4是本发明一个模拟竖平面形态物体着火的实施例；

图5是本发明一个模拟曲面形态物体着火的实施例；

图6是本发明一个实施例的点火系统结构图；

图7是本发明一个实施例的点火标准件结构图；

图8是本发明所述U形保护板的结构示意图。

在图中：

1-模拟道具；2-燃烧管；3-点火系统；4-燃烧孔；5-燃气输入管；6-底座板；7-竖板；8-点火标准件；9-安装板；10-燃气管；11-点火电极；12-火检电极；13-保护罩；14-弯头；15-盲板；16-点火口；17-保护板；18-固定板；19-保护帽；20-配气管；21-进气管；22-外框板；23-承重板；24-格栅板。

具体实施方式

一种消防真火模拟训练用燃烧系统，如图3所示，包括用于布置在模拟道具1上的燃烧管2，用于点燃所述燃烧管2内燃气的点火系统3。

如图1所示，所述燃烧管为燃烧装置的基本单元，根据具体场合，所述燃烧管上开有若干个按一定方式布置的、不同孔径的燃烧孔。图1为本发明实施例中采用的两种燃烧孔设置方式，其中a）为两种不同孔径的大孔径燃烧孔和小孔径燃烧孔交替、按特定间距开设在同一条直线上，b）也为两种不同孔径燃烧孔，大喷口按特定间距开设在同一条直线上，小喷口按特定间距交替地偏离于大喷口形成的直线两侧。这两种设计简单易加工，通过设计和试验确定间距大小，保证了火焰能从一端连续燃烧至另一端，且火焰均匀。

图2为模拟水平面形态物体着火的燃烧管件，包括一根总的配气管以及与配气管垂直相通的一个进气管和若干根均匀布置的燃烧管，进气管和燃烧管相对布置，配气管两端用盲板密封，进气管与燃气供应系统相连，燃烧管另一端用盲板密封。燃烧管上有两种不同孔径的燃烧孔，大喷口直径为5mm，小喷口的直径为2mm，大喷口的中心线与水平面垂直，小喷口交替偏离于所述大喷口形成的直线两侧，且小喷口的中心线与大喷口的中心线夹角为30°。

为放置点火系统和优化模拟效果，为上述燃烧管件配合框架结构，形成一个燃烧盘结构，如图3所示，由外框板形成长方体框架的四个侧面；两块长条形结构的承重板横跨于燃烧盘外框底面，承受整个设备的整体重量；网架结构的格栅板覆盖于燃烧盘框架上面；外框板的一个侧面上安装有点火系统保护板以及进气管安装孔。燃烧管件安装在燃烧盘外框里面，进气管穿过进气管安装孔；点火系统通过固定螺栓安装在所述进气管安装孔所在的燃烧盘外框侧面上。

整个燃烧盘形成的大火是由各个单个喷口喷出的火焰聚集混合而成，大喷口的垂直向上开孔将主体火焰的喷射方向控制为垂直向上；每根燃烧管的小喷口交替偏离于大喷口所在直线两侧，相邻两根燃烧管有一半小喷口相对设置，如此设计使小喷口喷出的火焰相互混合、扰动，燃烧更充分，大火的扰动状态更接近于实物的燃烧。然而，喷口设计也使燃烧盘生成的大火根部为不连续的离散、分离状态，致使根部火焰与实物燃烧存在差异，为此，燃烧盘外框的上面设计了网状格栅板，网状格栅板可以将大火破碎、混合，整个燃烧盘的火焰更接近于实物燃烧场景。

此燃烧盘可作为模拟水平面形态物体着火的标准件，置于各种模拟道具内，如床、厨灶、吧台等。此燃烧盘具备通用性、布置灵活，可应用于多种火灾场景的模拟，各工作组件可独立拆卸。

图4为模拟火幕墙的实施例，火幕墙为竖平面形态物体着火。燃烧管通过角钢横向或纵向布置在竖直的模拟道具上，横向燃烧管与纵向燃烧管之间通过弯头连接，组成环形的、左右对称的若干组（附图为六组）可独立供气的燃烧管路，每组燃烧管路一端连接燃气输入管，另一端通过盲板密封。环形布置能够模拟较大面积燃烧效果；六组可单独供气的燃烧管路设计可通过各自燃气输入管上的阀门控制供气的时间，进而实现火焰的蔓延效果和分区燃烧。燃烧管表面上开有若干个两种不同孔径的大孔径燃烧孔和小孔径燃烧孔，两种燃烧孔交替、按特定间距开设在同一条直线上，通过设计和试验确定间距大小，保证了火焰能从一端连续燃烧至另一端，且火焰均匀，横向燃烧管和纵向燃烧管上的燃烧孔垂线与火幕墙本体墙面呈45°夹角，使火焰能呈现向上扬的自然燃烧状态，且火焰能部分堆叠，形成火焰体积较大、火势较猛的效果。点火系统有两套，分别安装在火幕墙左右底部边缘距离燃烧管较近处。

图5为模拟油罐着火的一个实例，油罐为曲面形态物体。燃烧管通过角钢横向或纵向布置在曲面形态油罐道具上，使通入燃气燃烧时，火焰能布满整个曲面装置。横向布置燃烧管和纵向布置燃烧管之间以及同一水平面上两根互相垂直的燃烧管之间通过弯头连接。燃烧管通过燃气输入管与燃气供应系统相连，沿着燃气走向，最后一根燃烧管末端用盲板密封。大孔径燃烧孔和小孔径燃烧孔的垂线与燃烧面呈45°夹角。点火系统通过角钢装在所述曲面模拟装置边缘不被火焰灼烧、距离燃烧管较近处。

图6为本发明一个实施例的点火系统结构图，包括点火标准件、底座系统和保护板。其中点火标准件为其核心结构，如图7所示，包括安装板，垂直安装在所述安装板上的燃气管、点火电极以及两个火检电极。其中燃气管一端攻有单头丝，另一端侧面距离点火电极最近处开有点火口；点火电极和两个火检电极分别通过相应的螺栓垂直安装在安装板上，点火电极位于燃气管正上方，两个火检电极分别位于燃气管两侧；点火电极发生端、两个火检电极的火检探针以及燃气管的点火口位于安装板的同一侧，为检测端。底座系统，包括底座板，垂直焊装在底座板长边边缘上的开有通孔的竖板，以及垂直焊装在竖板上通孔外围的弧形罩，且弧形罩位于与底座板相反的一侧。如图8所示，保护板包括两块固定板以及两端分别焊接在所述两块固定板上的U形保护板，U形保护板边缘设有保护帽。

点火系统的安装方式如下：点火标准件穿过底座系统上的通孔，通过固定螺栓将点火标准件上的安装板固定在底座系统的竖板上，且点火标准件的检测端位于底座系统弧形罩的一侧；将保护板的两块固定板与底座板连接固定，且U形保护板与竖板位于同一侧。

保护板的作用是保护点火系统，使点火系统主要部件在运输、安装和运行过程中免于撞击和风霜雨雪的侵蚀，U形保护板的保护帽设计有效防止了风雨等的倾斜进入，弧形保护罩则进一步加强了对点火标准件检测端的保护作用。因此，本发明的点火系统可应用于室外风雨影响较大场合及消防真火模拟演习中反复浇灌的场合。

设置了两个火检电极，采用并联方式，类似电路当中电器元件的并联，即只要其中一个火检电极检测到火焰时即认为点火成功。由于火焰受压力不均、风力等影响，容易飘忽，处于某固定位置的单一火检电极检测不到火焰概率较大，造成点火电极对已点火成功的燃烧系统进行频繁点火，降低了点火电极的寿命，因此，双火检设计提高了火焰检测的灵敏度，适用于户外风力影响较大场合，且提高了点火电极的使用寿命。另外，双火检电极的设置还提高了燃烧系统的安全性。

燃气管点火口的开设加大了点火电极发生端附近燃气的浓度，加强了点火效果。

系统运行时，先启动点火系统，点火电极对通过点火系统燃气管供入的燃气进行点火，两个并联的火检电极其中之一检测到火焰即认为点火成功，反馈信号使点火电极停止点火。然后开启供气阀，燃气由燃气供应系统进入燃烧管，通过大孔径燃烧孔和小孔径燃烧孔喷出，点火系统的小火将其附近燃烧孔喷出的燃气点燃，由此向外推开，将所有燃烧孔喷出的燃气点燃，如此向外推开，最后整个燃烧装置喷出的燃气都被点燃，形成相应的场景火灾。火焰的大小和蔓延速度可通过供气流量、压力进行调节。

由此，本发明适用范围广、可模拟各种场景的火灾；可长期、反复使用，训练前后无需繁杂的准备工作；使用燃气作为燃料，燃烧效果好、成本低、污染低、火灾模拟效果逼真；点火系统点火效果佳、火检灵敏度高、适用于恶劣环境、点火电极寿命长。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，包括：

—燃烧管（2），用于布置在模拟道具（1）上，该模拟道具（1）为用于模拟实际燃烧物体的装置；以及

—用于点燃所述燃烧管（2）内燃气的点火系统（3）；

用于与燃气输入管（5）连通的所述燃烧管（2）上开有多个燃烧孔（4）；所述点火系统（3）包括底座板（6），固定在底座板（6）上且开有横向通孔的竖板（7），以及点火标准件（8）；所述点火标准件（8）包括固定在竖板上的安装板（9），垂直安装在安装板（9）上的燃气管（10）、点火电极（11）和多个并联的火检电极（12）；所述燃气管（10）的出口端、点火电极（11）和多个火检电极（12）均贯穿设置在所述竖板（7）的通孔内；所述点火电极（11）的发生端设置在所述燃气管（10）的出口端处，且在该燃气管（10）的点火口处开有缺口或细缝；所述点火标准件（8）外侧设有包绕所述点火电极（11）发生端和火检电极（12）的保护罩（13）。

2.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，多个并联的火检电极（12）均布在燃气管（10）的出口端处四周。

3.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述保护罩（13）呈倒U形设置在点火电极（11）发生端和火检电极（12）的外侧。

4.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述燃烧管（2）包括横向燃烧管和纵向燃烧管，所述横向燃烧管和纵向燃烧管之间以及同一水平面互相垂直的两根燃烧管之间通过弯头（14）连通，各燃烧管的自由端通过盲板（15）密封。

5.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述燃烧管上的燃烧孔（4）孔径不同。

6.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述燃烧孔（4）的中心线与燃烧面之间呈0°-90°夹角。

7.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述点火电极（11）的发生端设置在所述点火口（16）的缺口或细缝上方处。

8.根据权利要求1所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述竖板（7）外侧设有倒扣的U形保护板（17），所述U形保护板（17）的底端通过固定板（18）固定在所述底座板（6）上。

9.根据权利要求8所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述U形保护板（17）的端部边缘位置设有向内侧延伸的保护帽（19）。

10.根据权利要求1-9之一所述的消防真火模拟训练用燃烧系统，其特征在于，所述模拟道具（1）为平面形态物体或曲面形态物体。