CN109458547A

CN109458547A - 二氧化碳灌装与弹射推进装置

Info

Publication number: CN109458547A
Application number: CN201811112201.5A
Authority: CN
Inventors: 王坤; 王海平
Original assignee: Henan National Special Equipment Co Ltd
Current assignee: Henan National Special Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2019-03-12

Abstract

本发明公开了一种二氧化碳灌装与弹射推进装置，包括灌装系统，弹射推进系统与发射系统，其中灌装系统包括工业级液态CO2容器（1），增压站（3），灌装台（9），弹射推进系统包括发射管（20），触地支护架（17），支架（25），发射管（20）一端设有延伸管（23），电磁阀门（21），另一端设有充液栓（18），发射管（20）内设有液态二氧化碳（24），安全加热器（19），发射系统包括发射管（20），支架（25），导线（16）和击发器（15）。本发明工艺技术先进，设计独特，发射作业时只需携带发射架与发射管即可，机动性强，方便携带运输与储存，发射效率高，安全可靠，无外部热敏源，不产生污染源，不产生尘埃。

Description

二氧化碳灌装与弹射推进装置

技术领域

本发明涉及一种消防及应急救援设备，尤其涉及一种二氧化碳灌装与弹射推进装置。

背景技术

在我国消防领域及应急救援抢险中，由于火炮弹射器属火工品管理范畴，管控非常严格，申领程序烦杂，造价高昂，作业成本较高，携带运输储存条件，存在有安全隐患，不能普及推广应用，不仅影响消防和应急抢险效率，而且危急到人民的生命财产的安全；机械弹射因弹射距离受限，功能单一，机动性差，辅助设备复杂且较笨重，往往达不到预期效果，不方便携带运输而受到制约。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳灌装与弹射推进装置，既可按照火灾类别及危化品种类进行发射灭火弹，又可多元化组合对火灾的发生发展进行有效遏制，特别对森林火灾，危化品库火灾，石油库火灾，居民公寓火灾发挥独特的远距离灭火作用；同时又可以向水域受困人员发射救生衣，救生绳，使受困人员及时得到解脱。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：该二氧化碳灌装与弹射推进装置包括灌装系统，弹射推进系统与发射系统，其中灌装系统包括工业级液态CO2容器，增压站，灌装台，它们依次通过高压管道连接一起，工业级液态CO2容器一侧设有二氧化碳输出阀；增压站内设有电机，柱塞泵，流量计，在增压站一侧设有压力表，PLC控制钮；灌装台上部两侧分别设有发射管支撑架，在灌装台上部一侧的发射管支撑架上分别设有旋压轮和高压阀门，灌装口，高压阀门一端连接高压管道；弹射推进系统包括发射管，触地支护架，支架，发射管一端设有延伸管，电磁阀门，另一端设有充液栓，延伸管内设有被弹射物，发射管内设有液态二氧化碳，安全加热器，安全加热器一端通过导线连接击发器；发射系统包括发射管，支架，导线和击发器。

进一步，灌装台包括6个灌装口和6只旋压轮。

进一步，灌装台一次性灌装6只不同规格的发射管，灌装时间为6至8分钟。

进一步，安全加热器为纸质圆柱体，纸筒内装有无含能材料的粉状物体。

进一步，击发器设有24组按钮，分别用导线与发射管相连接。

采用上述技术方案后，本发明带来的技术效果是：本发明工艺技术先进，设计独特，发射作业时只需携带发射架与发射管即可，机动性强，方便携带运输与储存，发射效率高，安全可靠，既可多管组合发射，又可单体发射，本发明以二氧化碳为应用介质，由于液态二氧化碳成本低廉，可极大地降低发射成本，适应性强，不受外部环境影响，无外部热敏源，属冷激发装置，所以不产生火花，不产生污染源，不产生尘埃，具备本质安全特性，其摩擦感度，撞击感度，火焰感度，静电感度皆为最低值，发射管规格设计多元化，可有效进行组合作业，适用范围宽泛，不仅可用于消防也可用于应急救援，同时可用于弹射无人机和海洋救捞，又可用于发射催泪瓦斯，对于反恐维稳领域同样可以发挥应有作用，示范效应突出，社会效益明显，经过反复试验，能够把1.85公斤的灭火弹瞬间抛掷1500米以外，更换小规格发射管后可将0.75公斤的救生衣弹射至1000米距离，可把救生绳弹射1200米，根据被弹射物载荷进行选择不同规格不同口径的发射管与延伸管。

附图说明

图1为本发明的灌装系统的结构示意图；

图2为本发明的弹射推进系统的结构示意图；

图3为本发明的发射系统的结构示意图；

1—工业级液态CO2容器，2—二氧化碳输出阀，3—增压站，4—压力表，5—PLC控制钮，6—流量计，7—柱塞泵，8—电机，9—灌装台，10—发射管支撑架，11—旋压轮，12—灌装口，13—高压阀门，14—高压管道，15—击发器，16—导线，17—触地支护架，18—充液栓，19—安全加热器，20—发射管，21—电磁阀门，22—被弹射物，23—延伸管，24—液态二氧化碳，25—支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明。

根据图1—图3所示，该二氧化碳灌装与弹射推进装置包括灌装系统，弹射推进系统与发射系统，其中灌装系统包括工业级液态CO2容器1，增压站3，灌装台9，它们依次通过高压管道14连接一起，工业级液态CO2容器1一侧设有二氧化碳输出阀2；增压站3内设有电机8，柱塞泵7，流量计6，在增压站3一侧设有压力表4，PLC控制钮5；灌装台9上部两侧分别设有发射管支撑架10，在灌装台9上部一侧的发射管支撑架10上分别设有旋压轮11和高压阀门13，灌装口12，高压阀门13一端连接高压管道14；弹射推进系统包括发射管20，触地支护架17，支架25，发射管20一端设有延伸管23，电磁阀门21，另一端设有充液栓18，延伸管23内设有被弹射物22，发射管20内设有液态二氧化碳24，安全加热器19，安全加热器19一端通过导线16连接击发器15；发射系统包括发射管20，支架25，导线16和击发器15。

作为优选，灌装台9包括6个灌装口12和六只旋压轮11。

作为优选，灌装台9一次性灌装6只不同规格的发射管20，灌装时间为6至8分钟。

作为优选，安全加热器19为纸质圆柱体，纸筒内装有无含能材料的粉状物体，为液态二氧化碳快速气化提供热量。

作为优选，击发器15设有二十四组按钮，分别用导线16与发射管20相连接。

本发明的主要操作步骤：首先用高压管道14分别联接工业级液态CO2容器1。增压站3和灌装台9。将发射管20平放至台钳上固定，用电驱板手把发射管20上端的充液栓18卸下，把安全加热器19内置于发射管20上端管体内，再用电驱板手把充液栓18安装到位，然后将发射管20从台钳上卸下，逐只摆放在灌装台9之上，并对准充液端口旋紧旋压轮11，打开灌装台9上的高压阀门13，用六棱板手开启充液栓18上的灌充锣丝，启动柱塞泵7按钮，对发射管20开始灌装，灌充6至8分钟关闭灌装台9阀门，并用六棱板手同时关闭充液栓18上的充液锣丝，按下柱塞泵7上的停止按钮，将灌装台9上灌充饱和后的发射管20卸下，每6只发射管20为一个灌装单元，依次轮流循环灌装，收集整理被灌装饱和后的发射管20，此时发射管20与灌装机处于剥离状态，携至现场逐一安装固定在发射架上，最后进入连接线路阶段，将击发器15上的导线16插头依次插入发射管20上充液栓18的母孔之内，用万用表测试线路是否畅通，全部程序完成后，用激光侧距仪测试靶向目标距离，将被弹射物22载入发射管20上面的延伸管23之内，然后进入发射阶段，按下击发器15上的发射按钮，瞬间被弹射物22抛掷到指定位置。持续循环作业，可达到预期目的。发射管的长度、外径、壁厚、按照发射距离，弹射载荷，储存二氧化碳的重量而设计。发射管设计有不同规格，延伸管有不同口径。发射管材质选用，以材质的冲击韧性，抗拉强度，耐疲劳度为参考依据，经过科学分析和检测，在反复试验的基础上，确保安全可靠的前提下，保证反复使用3000次为安全上限，达到此使用频率必须更换新的发射管。

本发明是根据流体力学原理，以工业级液态二氧化碳为应用介质，在无任何含能材料的前提条件下，通过机械增压和快速加热技术的结合，改变自身的压力、温度与密度，促其态相发生聚变还原反应，形成急剧膨胀压力并转换为动能进行物理做功的弹射推进装置。电驱柱塞泵7进行机械增压至8兆帕，被强制灌装到不同规格的发射管体内，发射管体内部内置有安全加热器19，释放860度高温，形成聚变还原反应，随着压力、温度、密度的急剧变化，储存在发射管体内的液态二氧化碳被瞬间气化，气化的速度会以几何级增长，形成膨胀压力，膨胀系数为600倍，膨胀压力流体力学值达到450-600兆帕，由此产生的巨大冲击力快速向发射管端口移动，当电磁阀门21被打开后，这种高压动能以1200米/秒初始加速度作用于被弹射物体。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非限制本发明的专利范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种二氧化碳灌装与弹射推进装置，包括灌装系统，其特征在于，弹射推进系统与发射系统，其中灌装系统包括工业级液态CO2容器（1），增压站（3），灌装台（9），它们依次通过高压管道（14）连接一起，工业级液态CO2容器（1）一侧设有二氧化碳输出阀（2）；增压站（3）内设有电机（8），柱塞泵（7），流量计（6），在增压站（3）一侧设有压力表（4），PLC控制钮（5）；灌装台（9）上部两侧分别设有发射管支撑架（10），在灌装台（9）上部一侧的发射管支撑架（10）上分别设有旋压轮（11）和高压阀门（13），灌装口（12），高压阀门（13）一端连接高压管道（14）；弹射推进系统包括发射管（20），触地支护架（17），支架（25），发射管（20）一端设有延伸管（23），电磁阀门（21），另一端设有充液栓（18），延伸管（23）内设有被弹射物（22），发射管（20）内设有液态二氧化碳（24），安全加热器（19），安全加热器（19）一端通过导线（16）连接击发器（15）；发射系统包括发射管（20），支架（25），导线（16）和击发器（15）。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳灌装与弹射推进装置，其特征在于，所述的灌装台（9）一次性灌装6只不同规格的发射管（20），灌装时间为6至8分钟。

3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳灌装与弹射推进装置，其特征在于，所述的灌装台（9）包括6个灌装口（12）和6只旋压轮（11）。

4.根据权利要求1或2所述的二氧化碳灌装与弹射推进装置，其特征在于，所述的安全加热器（19）为纸质圆柱体，纸筒内装有无含能材料的粉状物体。

5.根据权利要求1或2所述的二氧化碳灌装与弹射推进装置，其特征在于，所述的击发器（15）设有24组按钮，分别用导线（16）与发射管（20）相连接。