CN106178359A - 小型化持续性全方位泡沫灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化持续性全方位泡沫灭火装置，包括安装了消防泵的底板，底板上分别设有消防水进出平衡装置、原液比例控制装置、控制消防水枪方位的桅杆装置。本发明通过消防水进出平衡装置实现持续性的灭火效果、原液比例控制装置达到高效的发泡效果提高灭火性能、控制消防水枪方位的桅杆装置达到消防水枪的全方位旋转灭火功能，实现了小型化持续性全方位的设计目的。

Description

小型化持续性全方位泡沫灭火装置

技术领域

本发明涉及一种泡沫灭火装置，具体的说是一种小型化持续性全方位泡沫灭火装置。

背景技术

目前高效的泡沫灭火系统由于其高效的灭火性能，得到了越来越广泛的认可以及使用，现有的泡沫灭火装置如果是小型化的其往往无法持续性的实现灭火，灭火规模较小，而持续性的灭火必然需要大型化的设备来实现，另一方面消防水枪如果需要机械式的全方位旋转、升降也需要大型设备来实现，如何将持续性灭火以及全方位旋转、升降融合到小型化的设备上一直是本领域技术人员研究的对象。

泡沫灭火系统是将原液和水混合发泡的过程，该过程中对于原液混合的比例有着极高的要求，原液过多或者过少均会影响发泡以及灭火效果。一般泡沫比例的数学关系为，设水流量X、原液流量Y、比例设定钮设定量Z，此时数学关系式Y/(X+Y)＝Z。由此需要精确计算水流量X、原液流量Y，现有的泡沫灭火系统其比例混合均是在混合器里面进行混合不仅混合效果差，而且水流量X、原液流量Y均是无法控制的，如何实现原液比例的精准控制提高发泡效果也一直是本领域技术人员研究的对象。

另外高效的泡沫灭火系统其要求进水水压的压力要小于0.03MPa，显然现有的消防栓等水源都是高压水源，无法满足持续的泡沫灭火，现有主要的技术是通过储水罐来提供低压水源，但是储水罐其储水量往往有限，即使及时供水也无法做到出水量和进水量的平衡，导致了泡沫灭火受到了极大的限制，如何使得泡沫灭火的水源可以实现长期、稳定的供水同样一直是本领域技术人员研究的对象。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、发泡效果好，功能强大的小型化持续性全方位泡沫灭火装置。

一种小型化持续性全方位泡沫灭火装置，包括安装了消防泵的底板，所述的底板上分别设有消防水进出平衡装置、原液比例控制装置、控制消防水枪方位的桅杆装置。本发明通过消防水进出平衡装置实现持续性的灭火效果、原液比例控制装置达到高效的发泡效果提高灭火性能、控制消防水枪方位的桅杆装置达到消防水枪的全方位旋转灭火功能，实现了小型化持续性全方位的设计目的。

消防水进出平衡装置包括连接进水管道的缓冲水箱，缓冲水箱通过消防泵进水管路连接消防泵，消防泵通过管道连接电机调节流量的消防水枪，所述的缓冲水箱内置有水位传感器，进水管管路上设有第一调节阀，消防泵进水管路上设有流量计；所述的第一调节阀开闭控制信号、流量计的流量信号、水位传感器的水位信号、电机调节流量的消防水枪开闭控制信号均连接微电脑控制板。该种消防水进出平衡装置通过将第一调节阀开闭控制信号、流量计的流量信号、水位传感器的水位信号、电机调节流量的消防水枪开闭控制信号连接微电脑控制板，通过微电脑控制板控制消防水枪的出水量以及进水管管路的进水量实现消防水进出平衡，达到了持续、稳定供水的技术目的。

作为具体的控制过程：微电脑控制板通电后，检测水位传感器的水位信号，如果是低水位第一调节阀打开缓冲水箱进水，直至缓冲水箱水满第一调节阀关闭，而后消防泵启动，缓冲水箱出水，并由流量计提供流量信号配合消防水枪开闭以及控制出水量，当缓冲水箱回落到低水位时微电脑控制板可以打开第一调节阀进水实现持续均衡供水。

所述缓冲水箱内上下分别设有水位传感器判别的调节阀信号采集区和消防水枪信号采集区。调节阀信号采集区和消防水枪信号采集区两种不同的信号输出实现两种控制方式，当水位在调节阀信号采集区时根据水位的高低控制第一调节阀供水，而在消防水枪信号采集区时根据水位的高低控制消防水枪出水流量，同时将第一调节阀完全打开进行供水。

所述消防泵进水管路上还设有第二调节阀，进一步提高缓冲水箱出水流量控制。

原液比例控制装置包括连接消防泵的消防泵进水管以及消防泵出水管，消防泵消防泵进水管路上设有支管路，支管路通过三通管一端通过原液管连接原液桶，三通管另一端连接进水管路，所述的消防泵进水管路上设有流量计，原液管管路上分别设有步进电机调节阀和腰轮流量计；所述的流量计的流量信号、步进电机调节阀的开闭信号、腰轮流量计的流量信号均连接微电脑控制板，步进电机调节阀的电脉冲信号来源于腰轮流量计。该种泡沫灭火装置通过微电脑控制板依据腰轮流量计获得的原液流量信号，控制步进电机调节阀实现原液流量的实时控制，微电脑控制板通过对比计算流量计的水流流量以及步进电机调节阀控制下的原液流量，实现了原液比例精准控制达到了良好的发泡效果。

所述三通管在连接支管路和消防泵进水管路形成的直管段为文丘里管，不仅达到原液、水的泡沫混合，并产生自吸效果对原液桶内的原液进行自吸。

所述腰轮流量计包括计量室，计量室内置有两个腰轮，两个腰轮中心通过轴杆连接有相互啮合的齿轮，对应齿轮侧面设有安装了传感器的感应环。该种腰轮流量计当被测原液流经计量室时在流量计的进出口形成压差，腰轮在此压差的推动下旋转。同时通过固定在腰轮轴上的齿轮使两个腰轮保持连续旋转。随着腰轮的转动原液经由计量室被不断排出流量计。在测量粘度较大的原液流量时，腰轮随液体的流动而转动，能够感应到极其微小的液体流动。齿轮的转动角度和原液流动速度的比值成一个相对固定的常数，从而实现精确计量的目的，感应环将腰轮流量计的单脉冲容积量再次得到细分。这样腰轮流量计的脉冲数和步进电机步数组成一一对应的关系，实现原液的高精度控制。

控制消防水枪方位的桅杆装置包括连接消防水枪的出水接口，以及一端连接消防泵出水管的进水接口，所述的进水接口和出水接口之间通过旋转管道连接，旋转管道外周连接有顶端封闭的分段式桅杆，分段式桅杆底部设有进气口，进气口通过气管连接有储气罐，储气罐连接有驱动分段式桅杆上下的气泵。该种桅杆装置通过旋转管道实现出水接口左右、前后方向的设置性调节，而气泵控制上下的分段式桅杆具有云梯升降效果，实现消防水枪上下位置的调节。

作为进一步的技术结构旋转管道包括连接进水接口的直管，以及连接出水接口的倾斜向上的斜管，直管和斜管之间通过弯管连接，弯管与直管连接端设有第一电机驱动的水平旋转关节，弯管与斜管连接端设有第二电机驱动的竖直旋转关节。该种旋转管道通过第一电机驱动的水平旋转关节实现出水接口也就是消防水枪左右水平方向位置的调节，而第二电机驱动的竖直旋转关节，实现出水接口也就是消防水枪前后竖直方向位置的调节，结合气泵控制上下的分段式桅杆最终实现实时调节的具备上下、左右、前后全方位旋转的搭载消防水枪的桅杆装置。

本发明通过消防水进出平衡装置实现持续性的灭火效果、原液比例控制装置达到高效的发泡效果提高灭火性能、控制消防水枪方位的桅杆装置达到消防水枪的全方位旋转灭火功能，实现了小型化持续性全方位的设计目的。

附图说明

如图1所示为本发明小型化持续性全方位泡沫灭火装置立体结构示意图；

如图2所示为本发明消防水进出平衡装置结构原理图；

如图3所示为本发明中腰轮流量计炸开安装结构示意图；

如图4所示为本发明中原液比例控制结构原理图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示一种小型化持续性全方位泡沫灭火装置，包括安装了消防泵24的底板，底板上分别设有消防水进出平衡装置、原液比例控制装置、控制消防水枪方位的桅杆装置。

作为结构优选原液比例控制装置包括连接消防泵24的消防泵进水管14以及消防泵出水管18，消防泵出水管18管路上设有支管路29，支管路29通过三通管一端通过原液管连接原液桶2，三通管另一端通过分管道30连接消防泵进水管路14，消防泵进水管路14上设有流量计17，原液管10管路上分别设有步进电机调节阀9和腰轮流量计3。流量计17的流量信号、步进电机调节阀9的开闭信号、腰轮流量计3的流量信号均连接微电脑控制板，步进电机调节阀9的电脉冲信号来源于腰轮流量计3，通过微电脑控制板依据腰轮流量计获得的原液流量信号，控制步进电机调节阀实现原液流量的实时控制，微电脑控制板通过对比计算流量计的水流流量以及步进电机调节阀控制下的原液流量，实现了原液比例精准控制达到了良好的发泡效果。

作为结构优选三通管在连接支管路29和消防泵进水管路14形成的直管段为文丘里管22，在实现原液、水混合的基础上达到原液自吸效果。

为了进一步提高原液流量的测量精度，本发明的腰轮流量计3包括计量室32，计量室32内置有两个腰轮33，两个腰轮33中心通过轴杆连接有相互啮合的齿轮34，对应齿轮34侧面设有安装了传感器的感应环35，齿轮34的转动角度和原液流动速度的比值成一个相对固定的常数，从而实现精确计量的目的，感应环35将腰轮流量计的单脉冲容积量再次得到细分，这样腰轮流量计的脉冲数和步进电机步数组成一一对应的关系，实现原液的高精度控制。

消防水进出平衡装置包括连接进水管道13的缓冲水箱1，缓冲水箱1通过消防泵进水管路连接消防泵24，消防泵24通过管道18连接电机调节流量的消防水枪26，缓冲水箱1内置有水位传感器，进水管管路上设有第一调节阀8，消防泵进水管路上设有流量计17。第一调节阀8开闭控制信号、流量计17的流量信号、水位传感器的水位信号、电机调节流量的消防水枪26开闭控制信号均连接微电脑控制板。消防泵进水管路上还设有第二调节阀11控制缓冲水箱1的出水量。

作为结构优选缓冲水箱1内上下分别设有水位传感器15判别的调节阀信号采集区和消防水枪信号采集区。

控制消防水枪方位的桅杆装置包括连接消防水枪26的出水接口，以及一端连接消防泵出水管18的进水接口19，进水接口19和出水接口之间通过旋转管道25连接，旋转管道25外周连接有顶端封闭的分段式桅杆5，分段式桅杆5底部设有进气口，进气口通过气管28连接有储气罐23，储气罐23连接有驱动分段式桅杆上下的气泵7，实现出水接口以及消防水枪26上下升降的技术性能。

为了实现出水接口也就是消防水枪26左右、前后空间的旋转性能，旋转管道包括连接进水接口19的直管，以及连接出水接口的倾斜向上的斜管，直管和斜管之间通过弯管37连接，弯管与直管连接端设有第一电机21驱动的水平旋转关节6实现弯管37水平旋转，弯管37与斜管连接端设有第二电机20驱动的竖直旋转关节25，实现斜管也就是消防水枪26前后竖直方向旋转。

作为本发明具体的控制过程：微电脑控制板通电后，检测水位传感器的水位信号，如果是低水位第一调节阀8打开缓冲水箱1进水，直至缓冲水箱1水满第一调节阀8关闭，而后消防泵24启动，缓冲水箱出水，并由流量计17提供流量信号配合消防水枪26开闭以及控制出水量，这段时间缓冲水箱1内的水位在调节阀信号采集区，通过微电脑控制板对比消防水枪的出水量，实时调节第一调节阀控制的进水量，确保缓冲水箱1内水位的稳定。消防水枪26出水后微电脑控制板控制下支管路29通过文丘里管22实现原液、水混合的基础上达到原液自吸效果，将消防泡沫原液按照精确的比例混合进入消防泵进水管路14实现消防水枪的泡沫灭火性能。本发明通过依据腰轮流量计获得的原液流量信号，控制步进电机调节阀实现原液流量的实时控制，微电脑控制板通过对比计算流量计的水流流量以及步进电机调节阀控制下的原液流量，实现了原液比例精准控制达到了良好的发泡效果。腰轮流量计其相对与传统的流量计更加适于消防原液这种高粘性的介质，大大提高了流量测量的精确性。

当由于系统长时间运行缓冲水箱水位回落到消防水枪信号采集区时微电脑控制板可以完全打开第一调节阀进水，同时控制消防水枪的出水量避免断水故障。

Claims (9)

1.一种小型化持续性全方位泡沫灭火装置，包括安装了消防泵的底板，其特征在于：所述的底板上分别设有消防水进出平衡装置、原液比例控制装置、控制消防水枪方位的桅杆装置。

2.如权利要求1所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述消防水进出平衡装置包括连接进水管道的缓冲水箱，缓冲水箱通过消防泵进水管路连接消防泵，消防泵通过管道连接电机调节流量的消防水枪，缓冲水箱内置有水位传感器，进水管管路上设有第一调节阀，消防泵进水管路上设有流量计；所述的第一调节阀开闭控制信号、流量计的流量信号、水位传感器的水位信号、电机调节流量的消防水枪开闭控制信号均连接微电脑控制板。

3.如权利要求2所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述缓冲水箱内上下分别设有水位传感器判别的调节阀信号采集区和消防水枪信号采集区。

4.如权利要求2所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述消防泵进水管路上还设有第二调节阀。

5.如权利要求1所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述原液比例控制装置包括连接消防泵的消防泵进水管以及消防泵出水管，消防泵消防泵进水管路上设有支管路，支管路通过三通管一端通过原液管连接原液桶，三通管另一端连接消防泵进水管路；所述的消防泵进水管路上设有流量计，原液管管路上分别设有步进电机调节阀和腰轮流量计；所述的流量计的流量信号、步进电机调节阀的开闭信号、腰轮流量计的流量信号均连接微电脑控制板，步进电机调节阀的电脉冲信号来源于腰轮流量计。

6.如权利要求5所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述三通管在连接支管路和消防泵进水管路形成的直管段为文丘里管。

7.如权利要求5所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述腰轮流量计包括计量室，计量室内置有两个腰轮，两个腰轮中心通过轴杆连接有相互啮合的齿轮，对应齿轮侧面设有安装了传感器的感应环。

8.如权利要求1所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述控制消防水枪方位的桅杆装置包括连接消防水枪的出水接口，以及一端连接消防泵出水管的进水接口；所述的进水接口和出水接口之间通过旋转管道连接，旋转管道外周连接有顶端封闭的分段式桅杆，分段式桅杆底部设有进气口，进气口通过气管连接有储气罐，储气罐连接有驱动分段式桅杆上下的气泵。

9.如权利要求8所述的小型化持续性全方位泡沫灭火装置，其特征在于：所述旋转管道包括连接进水接口的直管，以及连接出水接口的倾斜向上的斜管，直管和斜管之间通过弯管连接，弯管与直管连接端设有第一电机驱动的水平旋转关节，弯管与斜管连接端设有第二电机驱动的竖直旋转关节。