CN111265806A - 一种消防车用正压b类泡沫供液系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防车正压B类泡沫供液系统。该系统包括：泡沫泵驱动部分；泡沫液的流量控制部分；系统工作状态监控及保护控制部分。多个不同的组成部分通过协同工作，实现了正压B类泡沫液可靠而精确的供应。

Description

一种消防车用正压B类泡沫供液系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及消防车技术领域，尤其涉及消防车用正压B类泡沫供液系统及包含该供液系统的消防车。

背景技术

目前国内各消防车厂家的B类泡沫供液系统大同小异，各方均在不断的改进和探索更符合消防车各种供液工况的方法。随着耦合供水(水泵入水口为正压力约1～6公斤)系统不断的应用、石化企业正压管网供水系统的发展，常规的负压B类泡沫供液系统已经不再适用。而研发一种大流量、全自动、适合于耦合作业及各种工况的B类泡沫供液系统迫在眉睫。

但是目前的相关技术存在如下一些缺陷：常规的负压B类泡沫供液系统在水泵入水口为正压水时是无法使用的；采用电机驱动泡沫泵的方式，碍于车辆电瓶供电能力的限制，只能实现小流量的泡沫供液需求；而采用额外串联其他车辆供液系统再而使用负压吸入泡沫的形式，碍于连接过程较为繁琐，不利于快速搭建灭火链；因此，实现在一台泡沫消防车上满足水泵入水口正、负压工况下大流量、高精度的泡沫供液系统，成为了本设计的宗旨。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种消防车用正压B类泡沫供液系统包含该系统的消防车，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

一种消防车用正压B类泡沫供液系统，包括泡沫罐(400)，水罐(500)，泡沫泵(101)、水泵(201)，所述泡沫泵(101)进口与泡沫罐(400)出口通过第一泡沫管路(1012)连接，所述水罐(500)的出口与水泵(201)通过水泵系统管路(2011)连接，泡沫泵(101)出口通过泡沫管路系统(1011)连接在水泵系统管路(2011)上，同时，泡沫罐(400)出口直接与水泵(201)出口通过第二泡沫管路(1013)连接，所述第二泡沫管路(1013)，水泵出口(201)以及出水管路(600)通过三通连接。

进一步地，所述第一泡沫管路(1012)，第二泡沫管路(1013)和泡沫罐(400)出口通过三通连接。

进一步地，还包括机械式泄压阀(104)与电动比例阀(103)，所述机械式泄压阀(104)与电动比例阀(103)并接于泡沫泵(101)进、出口端。

进一步地，泡沫管路系统(1011)上设有泡沫液流量检测装置(105)，泡沫泵出口压力检测装置(106)；电动比例阀(102)安装于泡沫液流量检测装置(105)后。

进一步地，水泵系统管路(2011)上，水泵出口上以及出水管路(600)上设置有水流量计(202)。

进一步地，水泵(201)及泡沫泵(101)的驱动动力来源于取力器(301)及配套使用的电磁离合器。

进一步地，所述泡沫罐(400)出口上设置有泡沫罐出液阀门(701)，水罐(500)出口上设置有出水阀门(702)，第二泡沫管路(1013)上设置有第二泡沫管路阀门(703)。

进一步地，所述泡沫罐(400)和水罐(500)内设置有液位计。

进一步地，还包括智能控制系统(401)，所述智能控制系统(401)分别与电动比例阀(102)、电动比例阀(103)，所述机械式泄压阀(104)、泡沫液流量检测装置(105)，泡沫泵出口压力检测装置(106)、水流量计(202)，液位计电连接，实时采集水泵即时流量，依此来确定所需的泡沫供液即时流量，系统采用PID算法实时调节电动比例阀(102)和电动比例阀(103)的开度，从而完成泡沫供液量的调节。

进一步地，提供一种使用上述消防车用正压B类泡沫供液系统的供液方法。

本发明采用上述技术方案所能实现的技术效果是：

本系统不但适用于常规泡沫消防车水泵入水口为负压工况，而且能在耦合供水、石化正压管网供水等水泵入口为正压状态时，注入精确比例的泡沫液。解决了目前市场上相关B类泡沫供液系统的短板。本套系统搭载不同规格的泡沫泵及调节阀门，能够组装成系列供液系统。而供液系统及管路可直接应用到泡沫供液车上。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明具体实施例中的消防车用泡沫泵驱动装置示意图。

图2示出本发明示例性实施例中消防车用正压B类泡沫系统组成

示意图；

图3示出本发明具体实施例中的正压B类泡沫系统开发样品图。

图4示出本发明的泡沫供液系统的工作流程。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种消防车用正压B类泡沫供液系统，包括：

泡沫泵驱动部分：采用消防车水泵取力器、电磁离合加传动皮带方式，实现驱动独立泡沫泵的目的。此种取力方式较采用独立侧取力器驱动泡沫泵的方式节省一组取力器和传动轴。但功能完全媲美独立驱动形式。

泡沫泵输送泡沫液的流量控制部分：泡沫泵的转速是随水泵取力器转速实时变化的，故本设计泡沫泵供液流量调节采用PID计算控制，实时快速调节双电动阀门开度的工作原理来实现的。在泡沫泵任意转速下，实现精准的泡沫供液量的调节。

泡沫管路工作状态监控及保护控制部分：泡沫供液是独立泡沫泵(齿轮泵)输送，为适应泡沫管路会有高压输出的工况及超压自动保护等需要，本设计采用压控算法切换泡沫流量电控阀工作状态以及机械式泄压阀的双冗余过压保护机制。

本示例实施方式中首先提供了一种消防车用正压B类泡沫(水成膜泡沫、蛋白泡沫等)供液系统。参考图1～2中所示，该消防车用正压B类泡沫供液系统可以包括：泡沫泵101、电动比例阀102和电动比例阀103组成泡沫流量调节装置；机械式泄压阀104与电动比例阀103并接于泡沫泵进、出口端；泡沫管路系统1011上设有泡沫液流量检测装置105，泡沫泵出口压力检测装置106；水泵201、水泵系统管路2011上设有水流量计202及其他附属功能阀门；水泵201及泡沫泵101的驱动动力来源-取力器301及配套使用的电磁离合器；整套系统数据采集及运算可编程控制器401。

下面，将参考图1至图2对本示例实施方式中的上述消防车用正压B类泡沫供液系统的各个部分进行更详细的说明。

在一个实施例中，整套泡沫供液系统可以实现在水泵入口(负压+正压工况)、水泵出口(正压工况)两种不同位置注入泡沫量的精准注液调节功能。

在本实施例中，选择在水泵201入水口注液，混合液在水泵叶片的搅动下，更有利于充分发泡。设计中针对水泵入水口为正压、负压两种工况，编入了多组调节参数，增强系统适应性。无论驱动装置301的转速、水泵流量以及注液系统压力如何改变，控制系统始终会实时调节，使泡沫液与水的混合比符合预设需求。泡沫比例设定范围可实现到1.0～10.0％。

公式：计算泡沫流量＝实际水泵流量*泡沫比例

在一个实施例中，在选择所需泡沫比例浓度后，智能控制系统401实时采集水泵即时流量，依此来确定所需的泡沫供液即时流量。系统采用PID算法实时调节电动比例阀102和电动比例阀103的开度，从而完成泡沫供液量的调节。电动比例阀102安装于泡沫流量计后，为泡沫液流量的主要调节装置，其开度大小与泡沫供液流量成正比关系。电动比例阀103的出入口与泡沫泵出入口并接在一起，主要调节泡沫泵出液口回流到泡沫泵入口的液体流量及泡沫管路管路压力。

在本实施例中，泡沫泵101与水泵201使用了同一传动系统，其转速随水泵转速实时变化的，但并不局限于此。也可采用两组取力器分别驱动的形式，因共用同一发动机，两者转速调节性质相同。

结合上述内容，因齿轮泡沫泵101转速随水泵201转速实时变化的，为解决调节泡沫液流量过程中，泡沫泵出口压力过高而对系统使用造成不良影响的问题出现，控制系统采集泡沫泵出口管路压力，对比预设的系统最高工作压力，实时切换调整电动比例阀102、电动比例阀103的开度，避免压力冲击的出现。同时，泡沫供液管路还配有机械式泄压阀104，当系统工作压力出现异常高压时，泄压阀104自动开启，对系统进行保护。

系统工作流程(只介绍含泡沫供液系统的工作流程)

整套系统启动过程：启动发动机→连接并打开灭火出水管路→打开泡沫罐出液阀门701(使泡沫由泡沫罐400流入泡沫泵管路1012)及水罐出水阀门702(使水由水罐500流入水管路2011)→启动泡沫泵电磁离合器进入泡沫工作模式→启动水泵驱动装置101→调节到所需的水泵灭火系统工作压力→泡沫系统实时调节所需泡沫流量与水混合。

整套系统关闭过程：调节水泵灭火系统工作压力到最低(发动机怠速)→关闭泡沫泵电磁离合器及泡沫罐出液阀门701退出泡沫工作模式→开启泡沫管路冲洗阀门703对系统进行冲洗直至冲洗完毕(如有需要)→关闭水泵驱动装置101→关闭水罐出水阀门702并手动放掉水泵管路及泡沫管路的余水。

泡沫供液系统工作过程：

如上述泡沫供液正常开启，且泡沫泵离合器已结合→泡沫供液系统默认进入“自循环模式”(泡沫液从泡沫泵101出口经阀门103回流到泡沫泵入口，为防止泡沫泵过热，有自循环时间保护机制)→系统检测到水泵201正常工作且水流量计202值大于最小数值→泡沫系统退出自循环模式，进入泡沫“注入模式”(电动比例阀102开启，电动比例阀103减小开度)→系统根据当前平均水流量数值计算所需泡沫并对比泡沫流量计106的数值→PID实时调节电动比例阀102、电动比例阀103开启角度，从而完成对泡沫注液流量的调节。若系统工作中出现因组成原件故障造成的管路1011内高压超限，泄压阀104开启对系统进行保护。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，包括泡沫罐(400)，水罐(500)，泡沫泵(101)、水泵(201)，所述泡沫泵(101)进口与泡沫罐(400)出口通过第一泡沫管路(1012)连接，所述水罐(500)的出口与水泵(201)通过水泵系统管路(2011)连接，泡沫泵(101)出口通过泡沫管路系统(1011)连接在水泵系统管路(2011)上，同时，泡沫罐(400)出口直接与水泵(201)出口通过第二泡沫管路(1013)连接，所述第二泡沫管路(1013)，水泵出口(201)以及出水管路(600)通过三通连接。

2.一种如权利要求1所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，所述第一泡沫管路(1012)，第二泡沫管路(1013)和泡沫罐(400)出口通过三通连接。

3.一种如权利要求1或2所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，还包括机械式泄压阀(104)与电动比例阀(103)，所述机械式泄压阀(104)与电动比例阀(103)并接于泡沫泵(101)进、出口端。

4.一种如权利要求3所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，

泡沫管路系统(1011)上设有泡沫液流量检测装置(105)，泡沫泵出口压力检测装置(106)；电动比例阀(102)安装于泡沫液流量检测装置(105)后。

5.一种如权利要求4所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，水泵系统管路(2011)上，水泵出口上以及出水管路(600)上设置有水流量计(202)。

6.一种如权利要求4或5所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，水泵(201)及泡沫泵(101)的驱动动力来源于取力器(301)及配套使用的电磁离合器。

7.一种如权利要求6所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，所述泡沫罐(400)出口上设置有泡沫罐出液阀门(701)，水罐(500)出口上设置有出水阀门(702)，第二泡沫管路(1013)上设置有第二泡沫管路阀门(703)。

8.一种如权利要求7所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，所述泡沫罐(400)和水罐(500)内设置有液位计。

9.一种如权利要求8所述的消防车用正压B类泡沫供液系统，其特征在于，还包括智能控制系统(401)，所述智能控制系统(401)分别与电动比例阀(102)、电动比例阀(103)，所述机械式泄压阀(104)、泡沫液流量检测装置(105)，泡沫泵出口压力检测装置(106)、水流量计(202)，液位计电连接，实时采集水泵即时流量，依此来确定所需的泡沫供液即时流量，系统采用PID算法实时调节电动比例阀(102)和电动比例阀(103)的开度，从而完成泡沫供液量的调节。

10.一种使用如权利要求1-9之一所述的消防车用正压B类泡沫供液系统的供液方法。

Images