CN1488412A - 液氮灭火炮车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氮灭火炮车，由汽车和车载式灭火装置，液压起落架组成。车载式灭火装置由灭火剂贮罐、增压器、弹头充液器、炮弹、转塔式多管炮、瞄准器、发射器组成；灭火剂贮罐与安全附件、增压器、弹头充液器、液氮泵、金属波纹软管、喷射枪相通；炮弹由弹头、弹壳组成，弹头容重为15kg液氮，由弹头充液器充装液氮灭火剂。転塔式多管炮可单发发射和四发齐发发射炮弹；液压起落架及全车可由液压系统完成起落和支承。灭火器贮罐由三层钢罐套制，层间利用真空和充填物作绝热层。本发明的液氮灭火炮车可应用于400米高度以下各种的保护区灭火、防护。并在车中安装了GPS调度，极警服务系统，实现了自动定位和通讯的目的。

Description

液氮灭火炮车

技术领域：

本发明涉及到移动式消防装备，特别是适用于400米高度以内的移动式消防装备。

背景技术：

目前国内外移动式消防装备为消防水车，消防泡沫车，它受水源，水压的限制，泡沫车对化学、化工材料起火扑灭效果较好，但对特殊场地，如存放档案，重要文献，贵重物品的地方，泡沫将会污染、甚至损坏这些物品，使保护价值大为降低。

总之现有的移动式消防装备，使用历史很长，应用较广，也很适用。但对于特殊场地，如存放档案，重要文献；贵重物品，400米以内的高层建建筑，以及相关的军事单位的灭火均有程度不同的欠缺。

发明内容：

本发明的目的是提供一种移动式消防装备——液氮灭火炮车。

技术方案；

液氮灭火炮车，由汽车、车载式灭火装置，液压起落架、GPS系统组成。

车载式灭火装备由灭火剂贮罐，增压器、液氮泵、金属波纹软管、喷射枪、弹头充液器、弹头、転塔式多管炮転动器、転塔式多管炮，喵准器、发射器所组成。

灭火剂贮罐上安装有液位计(附四通阀)，其管系是由灭火剂贮罐的液、气相引出管，接通四通阀，再按通液位计的液、气相接口的独立管系组成。并在接入液位计的气相管处连接一压力表，显示罐内气压，灭火剂贮罐的工作压力0.8Mpa.。

灭火剂贮罐上安装有充满指示阀，即在充液量达95％灭火剂贮罐有效容积对溢流液氮，然后关闭该阀。

灭火剂贮罐液相接口管与增压器入口电动阀门，增压器，增压器出口阀，放空阀连通。增压器出口气相管路返回灭火剂贮罐顶部内的气相空间。气相管路支管连接安全阀总管阀，且并联两支安全阀。

灭火剂贮罐另一液相进、出液管，并联充液和出液管系。充液管连接着向灭火剂贮罐内充装液氮的充装液氮阀，泄压阀：出液管连接液氮泵入口阀、液压泵、液氮泵出口电动阀，金属波纹软管，喷射枪。并在液氮泵出口电动阀与金属波纹软管间，引出一分支管路，连接弹头充液器，弹头。准备临战时，给备用弹头充装液氮。

灭火剂贮罐是由三层钢罐套制，各层间空间都安装一真空阀。

液氮泵、液压泵的动力源：

利用液氮灭火炮车汽车发动机输出轴，带动变速箱主动轴的转动，调定变速箱的离合器，分别驱动液氮泵和液压泵。

液压系统：

本液压系统作用其一是：采用油缸驱动四支脚支起全车，成为炮车整体发射基础；另一作用是：亦用四缸驱动，起、落液压起落架，使转塔式多管炮、瞄准器、发射器、转塔式多管炮转动器一同升降，净升高度0---1.2米。

炮弹是由弹壳和弹头组成，弹壳内发射药量，按射程不同，用量不同而定。弹壳底部装有引火帽，为装膛击发用。弹头装入弹壳上端部分，用插入法。则炮弹经过充液，装药、装弹头、装引火帽，上膛后待击发。

转塔式多管炮转动器，可使炮管正体于垂直平面内0---80度调整锁定；水平平面内0---360度调整锁定。达到调定最佳发射角目地。

该液氮灭火炮车，安装了GPS调度，报警服务系统，实现了自动定位和通讯。

增压器入口电动阀、液氮泵出口电动阀、采用液氮灭火炮车车用直流电源驱动。增压器入口电动阀，在灭火剂贮罐压力下限0.6Mpa时开启，在上限0.8Mpa时关闭；液氮泵入口阀常开，液氮泵出口电动阀，在液氮泵转动前开启，停转后关闭。

液氮灭火炮车的使用方法：

当收到火灾发生信息时，有该炮车单位的GPS监控中心即报警，准工作状态炮车监控终端(3)显示报警，汽车(1)自动发动，待消防员明确行车最佳路线后出车；并同时开通语音网(2)，实现炮车与基地自动定位、通讯目的。并显示火灾地方位、火灾类别、被扑救物、地理位置，按基地决定扑救方案指令，进入操作程序。首先开启液氮泵出口电动阀(13)，在灭火剂贮罐的内压作用下，液氮灭火剂经弹头充液器(20)给弹头充液氮，待弹壳装好发射药后与弹头(26)插装成炮弹(25)，上好引火帽装炮待发射。到火灾区，炮车停车后，启动液压泵(12)。液压泵(12)驱动油缸代动汽车液压支脚(21)、液压起落架(24)，使液氮灭火炮车整体支承起来。然后升降液压起落架(24)，使其装在此架上的转塔式多管炮(28)转塔式多管炮转动器(27)、瞄准器(29)、发射器(30)一同升起。经转塔式多管炮转动器(27)、瞄准器(29)的调定，发射器(30)击发，发射炮弹，实施扑灭400米高度以下火灾。

准工作状态的液氮灭火炮车，还可用车载式灭火装置中的喷射枪(23)实施16米高度以下火灾的扑灭。

灭火剂贮罐(4)连接的液位计(5)、压力表(6)分别指示其灭火剂贮罐的液位及压力。液氮的充装量不大于灭火剂贮罐有效容积95％，工作压力为0.8Mpa。利用充装液氮阀(15)，放空阀(7)，泄压阀(16)完成向灭火剂贮罐(4)内充装液氮工作。检查灭火剂贮罐(4)内液氮是否充满，用开、关充满指示阀(9)进行直观检验、确认。并利用安全阀(8)及安全阀总管阀(31)确保灭火剂贮罐内的压力和安全。

为了经常保持灭火剂贮罐内压为0.6---0.8Mpa，设置了增压器(18)、增压器入口电动阀(17)、增压器出口阀(19)，其工作原理是由灭火剂贮罐的液相管进液氮，气箱管出氮气，并回到灭火剂贮罐顶部的气箱空间中，使其压力不小于0.6Mpa，形成液氮泵(12)的吸入口为大于0.6Mpa的正压头。

喷射枪(23)的使用：

由灭火剂贮罐(4)引出的液氮管连接常开的液氮泵入口阀(14)、液氮泵出口电动阀(13)、液氮泵(11)、金属波纹软管(22)、喷射枪(23)组成了喷射液氮灭火回路。该回路可用灭火剂贮罐(4)的内压喷射液氮，亦可用液泵(11)加压喷射液氮灭火，灭火后金属波纹软管(22)连同喷射枪(23)绕存于炮车上专用箱内。

灭火剂贮罐(4)是由三层钢罐套制，且层间距离100-200mm。其层间一：用抽真空和加装充填物作绝热层；另一层间只用抽真空作绝热层，所以在各层间均接入一真空阀(32)，备抽真空和测量真空度使用。

液氮泵(11)、液压泵(12)传动装置：

由汽车(1)发动机代动变速箱(10)主动轴，利用变速箱(10)上设置的离合器分别按需要传动液压泵(12)和液氮泵(11)。

整体灭火程序完成后，监控终端可记录和回放。

本发明的优点：机动灵活，炮弹发射速度快，效率高，节省水资源，无污染，实用于高层建筑，贵重物品场馆，及特殊保护区火灾的扑救，灭火后的保护价值大。

附图说明：

1、汽车2、(GPS)VG-400语音网3、(GPS)MT-500监控终端4、灭火剂贮罐5、液位计6、压力表7、放空阀8、安全阀9、充满指示阀10、变速箱11、液氮泵12、液压泵、13液氮泵出口电动阀14、液氮泵入口阀15、充装液氮阀16、泄压阀17、增压器入口电动阀18、增压器19、增压器出口阀20、弹头充液器21、汽车液压支脚22、金属波纹软管23、喷射枪24、液压起落架25、炮弹26、弹头27、转塔式多管炮转动器28、转塔式多管炮29、瞄准器30、发射器31、安全阀总管阀32、真空阀。

实施例：

如图所示，液氮灭火炮车是由汽车(1)、车载式灭火装置、液压起落架(24)、GPS系统构成。

车载式灭火装置由灭火剂贮罐(4)、增压器(18)、液压泵(11)、金属波纹软管(22)、喷射枪(23)、弹头充液器(20)、弹头(26)、炮弹(25)、转塔式多管炮转动器(27)、转塔式多管炮(28)、瞄准器(29)、发射器(30)所组成。

灭火剂贮罐(4)，是由三层钢制焊接、椭圆形封头、卧式罐套装而成。且层间距离为100---200mm。其最内层是低碳不锈钢板焊制，外套两层碳钢板焊接罐。其一层间充填绝热材料，并抽真空。另一层间只抽真空。其工作压力为0.6-0.8Mpa，充装介质为液氮，介质温度-196℃。充装量不大于95％最内层罐的有效容积。利用罐外底部的钢支架固定在车桥上。

灭火剂贮罐(4)上气、液相管，安装有液位计(5)、压力表(6)、充满指示阀(9)。

灭火剂贮罐(4)液相接口管连通增压器入口电动阀(17)、增压器(18)、增压器出口阀(19)。当灭火剂贮罐内压小于0.6Mpa时，开通增压器入口电动阀(17)，液氮消费品增压器(18)气化后，氮气则通过增压器出口阀(19)气相管，返回到灭火剂贮罐(4)内上部气相空间中。当液氮灭火剂贮罐(4)内压力升至0.8Mpa时，关闭增压器入口电动阀(17)，立即停止增压器(18)进液、气化、增压过程。因此，该增压器的设置永远保证了液氮泵(11)的正压头。

灭火剂贮罐(4)另一进、出液管上，并联了引出充液管和出液管。充液管上，连通着向灭火剂贮罐(4)内充液的充装液氮阀(15)、泄压阀(16)。完成充装液氮工作。出液管连通常开的液氮泵入口阀(14)、液氮泵(11)、液氮泵出口电动阀(13)、管路、金属波纹软管(22)、喷射枪(23)。由消防员直接完成16米高度以下喷射灭火。在液氮泵出口电动阀(13)与金属波软管(22)之间管路上，引出一分支液氮管路，连通弹头充液器(20)、弹头(26)。做好灭火前弹头(26)充满液氮的准备。液氮泵(11)技术性能：介质：液氮，工作温度：-196℃，流量：15L/S，出口恒压，扬程80米。

液氮泵(11)、液压泵(12)的传动装置。

该传动采用汽车发动机输出转轴，经一级变速后，代动变速箱(10)主动轴，经变速箱(10)上的离合器调定作用，分别按需要驱动液氮泵(11)、液压泵(12)。该传动幅安装于驾驶室后面的车桥板上。

液压系统：由液压泵(12)箱、油路、油缸组成。

作用其一：用油缸式四支脚，即汽车液压支脚(21)支承液氮灭火炮车，形成连体发射基础。

作用其二：亦用四油缸升降液压起落架(24)，净升高度0-1.2米。该液压起落架(24)上安装有转塔式多管炮转动器(27)、转塔式多管炮(28)、瞄准器(29)、发射器(30)。

炮弹(25)是由弹头(26)和弹壳承插而成。并装存在液压起落架(24)下面的车桥板上。弹壳内装填的发射药量，可按发射距离而定。壳体底部装有引火帽，用于炮弹(25)装膛击发时引燃发射药，推出弹头(26)，射向保护区。弹头(26)经其与物撞击、爆炸、施放液氮，气化后与保护区中空气混合，从而降低了保护区空气中氧含量，实现窒息灭火。

转塔式多管炮转动器(27)，在液压起落架(24)上调定转塔式多管炮(28)位置。炮管纵向中心线所在的垂直平面内，可于0-80度角任意调定；水平平面内0-360度角任意调定。以便瞄准器(29)瞄准，选择最佳发射角，按动发射器(30)，发射灭火弹头(26)。

该液氮灭火炮车，于驾驶室安装了GPS调度，报警服务系统。主要应用了语音网(2)VG-400、监控终端(3)MT-500，实现了自动定位和通讯，便利了指挥和操作。

该液氮灭火炮车，应用了汽车直流电源，开、关增压器入口电动阀(17)、液氮泵出口电动阀(13)。增压器入口电动阀(17)，于灭火剂贮罐内压下限-0.6Mpa时开启，使增压器(18)工作；当压力升至上限-0.8Mpa时关闭。

放空阀(7)安装和使用：

该阀安装于增压器出口阀(19)与液氮灭火剂贮罐(4)上部空间的气相连接管路上，在相灭火剂贮罐(4)充液时进行大量放空，使其充液氮工作缓慢而安全。

安全阀(8)安装和使用：

在增压器出口阀(19)与液氮灭火剂贮罐(4)上部空间的气相连接管路上，连通安全阀总管、安全阀总管阀(31)、并联两支低温安全阀(8)。用来保护灭火剂贮罐(4)，防止超压运行。

灭火剂贮罐(4)上，所有引出的各气、液相管口，均与最内层低炭不锈钢罐内气、液相灭火剂介质相通。

真空阀(32)的安装与使用；

灭火剂贮罐(4)是由三层钢罐套制而成的。最内层与中间层之间形成的空间接通一支真空阀(32)：中间层与最外层之间形成的空间，再接通一支同型号、规格的真空阀(32)。该阀即可接真空度测试表，又可连接抽真空的接口管。

Claims (9)

1、液氮灭火炮车，由汽车(1)和车载式灭火装置，液压起落架(24)组成。车载式灭火装置由灭火剂贮罐(4)、增压器(18)、弹头充液器(20)、弹头(26)、炮弹(25)転塔式多管炮転动器(27)転塔式多管炮(28)、瞄准器(29)、发射器(30)组成；灭火剂贮罐上安装有液位计(5)、压力表(6)、充满指示阀(9)、灭火剂贮罐(4)液相接口管与增压器入口电动阀(17)、增压器(18)、增压器出口阀(19)、放空阀(7)、安全阀总管阀(31)、安全阀(8)连接相通、并在安全阀总管阀(31)前将管路接回灭火剂贮罐(4)顶部的气相空间中。灭火剂贮罐另一液相进、出液管，连通液氮泵入口阀(14)、液氮泵(11)、液氮泵出口电动阀(13)、充装液氮阀(15)、泄压阀(17)、金属波纹软管(22)、喷射枪(23)、弹头充液器(20)、弹头(26)。弹头的充液可分组充装。汽车发动机输出轴连接娈速箱(10)的主动轴，用离合器分别传动液氮泵(11)、液压泵(12)。液压泵(12)代动汽车液压支脚(21)、液压起落架(24)。炮弹(25)是由弹壳和弹头(26)组成，弹头(26)经弹头充液器(20)充完液氮后插接锒入弹壳顶端相应部位，便可等待发射。弹壳内的发射药，可根掘被发射弹头运行轨迹的直线距离而定。炮弹底部设引火帽，用以发射时击发。利用転塔式多管炮転动器(27)，可使転塔式多管炮(28)炮管，可在垂直平面内0-80度角内调定；水平平面内0-360度角内调定。该炮车驾驶室内安装了GPS调度、报警服务系统，可自动定位，通讯。

2、如权力要求1所述的液氮灭火炮车，集喷射枪(23)、転塔式多管炮为一体。

3、如权力要求1所述的液氮灭火炮车，其特征在于転塔式多管炮的发射速率为20s一次，并可单发及四发集束发射。其射程有效直线段不大于400米。

4、如权力要求1所述液氮灭火炮车，其特征在于弹头是以植物纤维为原料，经加工制成，每颗弹头容重为15kg液氮。

5、如权力要求1所述液氮灭火炮车，金属波纹软管(22)卷绕存放，且直接连接在液氮泵出口电动阀(13)管路与喷射枪(23)之间。

6、如权力要求1所述液氮灭火炮车，其特征在于灭火剂贮罐是由三层钢罐套制而成，且层间距离100-200mm，其层间一：用抽真空并加装充填物作绝热层；另一层间只用抽真空作绝热层。各层间均设一真空阀(32)。

7、如权力要求1所述的液氮灭火炮车，利用液氮灭火炮车汽车发动机主轴旋転，代动变速箱(10)主动轴。用变速箱(10)上的离合器，分别转动液氮泵(11)，液压泵(12)。

8、如权力1所述的液氮灭火炮车，利用液氮灭火炮车汽车直流电，控制液氮泵出口电动阀(13)，增压器入口电动阀(17)。

9、如权力要求1所述液氮灭火炮车，本炮车设置GPS调度，报警服务系统。