CN210963669U - 一种车载式制氮灭火消防装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防设备技术领域，公开了一种车载式制氮灭火消防装置，包括载体，箱体，控制系统，增压机，离合器，氮气分离系统，动力装置，空气压缩机，调压装置，管路系统，箱体固定安装在载体上，动力装置、增压机、空气压缩机分别固定在箱体上，动力装置驱动空气压缩机和增压机，其中增压机通过离合器取力，空气压缩机及增压机分别通过管道连接氮气分离系统，氮气分离系统分离出高纯度氮气，管路系统上安装有压力调节装置，可将压力氮气调至不同外供气压力并通过不同出口阀门进行氮气输出。能够实现通过车载式的制氮系统，产生高纯度的氮气，能够释放各种压力规格的氮气用于灭火，或给其他气体消防装置提供高压氮气。

Description

一种车载式制氮灭火消防装置

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，具体涉及一种车载式制氮灭火消防装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速稳步发展，各行各业都在不断的崛起和扩大，带动石油、化工产品需求逐年增长，特别是石油化工企业集中的工业区，已经形成了一定的规模，然而石油化工各种火灾也时有发生，并且石油化工企业发生火灾一般都是比较重大的火灾，就有可能发生过火面积大、温度高、爆炸威力强、有毒易燃物质扩散等灾情。根据应急管理部消防救援局消息，2018年全国共接报火灾23.7万起，其中较大火灾67起，重大火灾4起，特别重大火灾1起。对于扑救大型石化类火灾，由于危险性高，爆炸可能性大，有毒气体多，需要尽最大程度保护消防人员的安全，又要在短时间内用灭火剂将火灾现场完全覆盖，达到降温、灭火的目的；同时，由于化工区的化学原料及可能与水或其他灭火剂产生化学反应，形成二次污染，因此，用普通消防车灭此内火灾存在安全隐患。

综合考虑，在上述化工区、地下设施、以及石油石化储油罐等相对密闭的场所下，采用无毒无害的惰性气体作为灭火剂，就成了消防部门的首选。

此外，各种电子设备、电气装置，图书馆、档案室等特殊场所，以及核电相关设施、碱金属、轻于水的或不溶于水的乙烯液体等物质在发生火灾的情况下不能用水灭火。

然而现在市场上相对成熟、且制造方便的惰性气体就是氮气。氮气是一种惰性气体，具有不导电、无污染、为天然气体等特性，是真正清洁灭火气体，它对于扑救A、B、C和D类火灾都有较好的效果。但是，以前一直使用固定容积的压缩氮气罐，但是这种供给方式不能持续很长时间，并且氮气的下降较快，因此，现场制备氮气的消防装置应运而生。

现有技术中，中国专利CN205216010U中公开了一种氮气消防车，可以利用消防车的动力实现氮气的制备，但是这种消防车直接使用车本身的动力，而消防车的发动机通常排量很大且费油，但是制备氮气并不需要太强劲的动力，所以会造成动力的一定浪费。此外，其制备出的氮气，出口压力较低，这也是制备方法所决定的，在某些场合，比如需要长距离输送的灭火场景，会严重影响灭火的效果和持续性。同时，由于没有调压装置，所以氮气的使用场合受到很大限制。

有鉴于此，市场上需要这样一种装置，能够实现通过车载式的制氮系统，产生高纯度的氮气，能够释放各种压力规格的氮气用于灭火，或给其他气体消防装置提供高压氮气。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种车载式的制氮灭火装备，可在短时间内制造出合格的高纯度氮气用于灭火或给其他供气装置充装高压氮气。

本实用新型的技术方案是，提供一种车载式制氮灭火消防装置，包括载体，箱体，控制系统，增压机，离合器，氮气分离系统，动力装置，空气压缩机，调压装置，管路系统，箱体固定安装在载体上，动力装置、增压机、空气压缩机分别固定在箱体上，动力装置驱动空气压缩机和增压机，其中增压机通过离合器取力，空气压缩机及增压机分别通过管道连接氮气分离系统，氮气分离系统分离出高纯度氮气，管路系统上安装有压力调节装置，可将压力氮气调至不同外供气压力并通过不同出口阀门进行氮气输出。

优选的，输出高压氮气时，动力装置驱动空气压缩机，并且同时通过接合离合器驱动增压机运转，氮气分离系统所提取出的低压氮气经增压机进行二次加压，将氮气压力升至氮气分离系统出口压力十倍以上的高压，再经管路系统输出高压氮气。输出低压氮气时，动力装置驱动空气压缩机运转，离合器不结合，增压机不工作，氮气分离系统所提取出的低压氮气经管路系统，再通过管路上设置的调压装置对输出压力进行调节，调至低于氮气分离系统出口压力十倍以上的低压进行输出。

优选的，管路系统上的调压装置是固定式或者移动式。管路系统设置多个出口，出口包括通过增压机加压后的高压氮气出口，以及通过压力调节装置调低为低压的出口。还包括出口阀门，输气软管和氮气释放装置，输气软管分别连接出口阀门和氮气释放装置进行远距离供氮及灭火。氮气释放装置是氮气枪或者圆管。还包括冷却系统，氮气分离系统分离出的高纯度氮气通过冷却系统输出至管路系统，氮气分离系统是膜分离式系统或者分子筛吸附塔式系统。动力装置可以是汽油机、柴油机、电机以及液压马达，用于提供增压机和空气压缩机的动力。载体可以是轮式底盘，履带式底盘，或者拖挂牵引底盘。

本实用新型相比现有技术的优点在于：

1、创造性地提出了将现有氮气分离设备产生的氮气再加压，解决了现有消防氮气生产装置只能对外提供一种压力规格氮气的不足；使得单一消防车可以同时产生各种压力值的氮气，满足不同任务的需求，可以实现真正意义的一机多用。

2、动力输出装置通过离合器的接合控制增压机的输出，为制氮系统及其他设备提供动力，保证了用一套动力总成同时驱动空压机和增压机，有效节约安装空间，提高输出效率；整个制氮系统为消防灭火装置提供压力可调的高纯度气体，而且能保证连续不断的气体输出。

3、本实用新型的利用空气制造氮气进行灭火的氮气消防车，依靠独立设置的动力装置，将动力传递给空气压缩机和增压机，空气压缩机和增压机的驱动力均来自一套动力装置，使得供给制氮系统的动力充足和持续，实现了在一辆车上完成整个制氮、灭火系统的功能。并且动力装置独立于载体的发动机部分，可以有效延长发动机的寿命，减少燃油消耗，并且工作状态更平稳可控。

4、由于可以将氮气升高到标准压力的数十倍，所以在应用减压阀后，可以将氮气的输出压力稳定在一个较高的水平，并且可以兼容较低的压力水平，可以应用的场景远较传统氮气制备设备要多。

5、设备氮气出口通过安装在载体上的消防管路和压力调节装置将所氮气输送到目标场所。可进行氮气灭火、氮气抑制或对其他装置进行高压氮气充装。

6、可以在石油石化火灾、野外灭火救援等实际场景中广泛应用，可以最大限度的降低对人身安全威胁。

附图说明

图1是本实用新型一种车载式制氮灭火消防装置的结构示意图。

图中附图标记对应的部件名称：1.载体，2.箱体，3控制系统，4增压机，5.离合器，6.氮气分离系统，7.动力装置，8.空气压缩机，9.冷却系统，10.调压装置，11.管路系统，12.出口阀门，13.输气软管，14.氮气释放装置

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

参考图1，本实用新型涉及消防设备技术领域，提供一种车载式制氮灭火消防装置，包括载体1，箱体2，控制系统3，增压机4，离合器5，氮气分离系统6，动力装置7，空气压缩机8，调压装置10，管路系统11，箱体2固定安装在载体1上，动力装置7、增压机4、空气压缩机8分别固定在箱体2上，动力装置7驱动空气压缩机8和增压机4，其中增压机4通过离合器5取力，空气压缩机8及增压机4分别通过管道连接氮气分离系统6，氮气分离系统6分离出高纯度氮气，管路系统11上安装有调压装置10，可将压力氮气调至不同外供气压力并通过不同出口阀门12进行氮气输出。

空气压缩机8和增压机4的驱动力均来自一套动力装置7，并且动力装置7独立于载体1的发动机部分，可以有效延长发动机的寿命，减少燃油消耗，并且工作状态更加平稳可控。其中增压装置4通过离合器5取力，只有在需要高压氮气时才接合离合器，保证了用一套动力总成同时驱动空压机和增压机，有效节约安装空间，提高输出效率。

通过增压机4和调压装置10，本实用新型的氮气分离系统6所提取出的低压氮气(在这里的低压，只是相对而言增压后的气体而言)，虽然已经可以满足一部分的灭火需求，但是经增压机4进行二次加压，可以将氮气气压几十倍的提高，这样极具实用价值，因为可以胜任更多种类的以及更长时间的灭火任务。比如，可以在对其他用氮设备供氮时提高效率，在灭火作业时提高使用持续时间；在对远距离作业时保持风压和风量。

输出高压氮气时，动力装置7驱动空气压缩机8，并且同时通过接合离合器5驱动增压机4运转，氮气分离系统6所提取出的低压氮气经增压机4进行二次加压，将氮气压力升至氮气分离系统6出口压力的几倍、十倍、甚至几十倍以上的高压，再经冷却系统9和管路系统11，输出高压氮气。当然，这里输出的高压氮气也是可以将其预设为某个固定压力值的，只需设置相应的调压装置即可。

输出低压氮气时，动力装置7驱动空气压缩机8运转，离合器5不结合，增压机4不工作，氮气分离系统6所提取出的低压氮气经管路系统11，再通过管路上设置的调压装置10对输出压力进行调节，调至低于氮气分离系统6出口压力十倍以上的低压进行输出，当然，压力只低几倍也是可以接受的。

氮气分离系统6所提取出的低压氮气经冷却系统9和管路系统11，再通过管路上设置的调压装置10对输出压力进行调节，调至低于设备出口压力的几倍或几十倍的低压进行输出。

管路系统11上的调压装置10是固定式或者移动式，最简单的情况下可配置成减压阀。管路系统11设置多个出口，出口包括通过增压机4加压后的高压氮气出口，以及通过压力调节装置10调低为低压的出口。

采用固定式或移动式调压装置，结构灵活多变，可以保持输出压力在一个高的水平，这样对远距离使用氮气的火情或设备来讲，是非常重要的。

消防装置还包括出口阀门12，输气软管13和氮气释放装置14，输气软管13分别连接出口阀门12和氮气释放装置14进行远距离供氮及灭火。氮气释放装置14是氮气枪或者圆管。

优选的，还包括冷却系统9，冷却系统9对氮气的制备工艺比较重要，氮气分离系统6分离出的高纯度氮气通过冷却系统9输出至管路系统11，氮气分离系统6是膜分离式系统或者分子筛吸附塔式系统。

动力装置7可以是汽油机、柴油机、电机以及液压马达，用于提供增压机4和空气压缩机8的动力。载体1可以是轮式底盘，履带式底盘，或者拖挂牵引底盘。载体1可以是轮式、履带式底盘，也可以是固定箱式结构通过拉臂勾进行移动运输。

本实用新型所采用的技术方案是，在载体上固定有一套或多套制氮设备系统，包括压缩机、动力单元、氮气分离系统、冷却系统、增压机、发电机、控制系统等。系统从空气中分离出合格的氮气可通过增压机输出高压力的氮气。设备氮气出口通过安装在载体上的消防管路和压力调节装置将所氮气输送到目标场所。可进行氮气灭火、氮气抑制或对其他装置进行高压氮气充装。

本实施例的有益之处在于：解决了现有的消防车不具备处理特殊火灾的功能，特别是对避免因喷水导致损伤的化工设施、核电设施、电子设备、电气装置、图书馆、档案室、碱金属、石油天然气管道、矿坑井下等火灾的灭火效果十分理想；同时由于它能从火灾现场快速制取高压氮气，提供源源不断的灭火剂，实现了消防车的无水灭火。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载式制氮灭火消防装置，其特征是包括载体(1)，箱体(2)，控制系统(3)，增压机(4)，离合器(5)，氮气分离系统(6)，动力装置(7)，空气压缩机(8)，调压装置(10)，管路系统(11)，所述箱体(2)固定安装在所述载体(1)上，所述动力装置(7)、增压机(4)、空气压缩机(8)分别固定在箱体(2)上，动力装置(7)驱动空气压缩机(8)和增压机(4)，其中增压机(4)通过离合器(5)取力，所述空气压缩机(8)及增压机(4)分别通过管道连接所述氮气分离系统(6)，所述氮气分离系统(6)分离出高纯度氮气，管路系统(11)上安装有调压装置(10)，可将压力氮气调至不同外供气压力并通过不同出口阀门(12)进行氮气输出。

2.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，输出高压氮气时，动力装置(7)驱动空气压缩机(8)，并且同时通过接合离合器(5)驱动增压机(4)运转，氮气分离系统(6)所提取出的低压氮气经增压机(4)进行二次加压，将氮气压力升至氮气分离系统(6)出口压力十倍以上的高压，再经管路系统(11)输出高压氮气。

3.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，输出低压氮气时，动力装置(7)驱动空气压缩机(8)运转，离合器(5)不结合，增压机(4)不工作，氮气分离系统(6)所提取出的低压氮气经管路系统(11)，再通过管路上设置的调压装置(10)对输出压力进行调节，调至低于氮气分离系统(6)出口压力十倍以上的低压进行输出。

4.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，管路系统(11)上的调压装置(10)是固定式或者移动式。

5.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，管路系统(11)设置多个出口，出口包括通过增压机(4)加压后的高压氮气出口，以及通过调压装置(10)调低为低压的出口。

6.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，还包括出口阀门(12)，输气软管(13)和氮气释放装置(14)，输气软管(13)分别连接出口阀门(12)和氮气释放装置(14)进行远距离供氮及灭火。

7.根据权利要求6所述的消防装置，其特征在于，所述氮气释放装置(14)是氮气枪或者圆管。

8.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，还包括冷却系统(9)，所述氮气分离系统(6)分离出的高纯度氮气通过冷却系统(9)输出至管路系统(11)，所述氮气分离系统(6)是膜分离式系统或者分子筛吸附塔式系统。

9.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，动力装置(7)可以是汽油机、柴油机、电机以及液压马达，用于提供增压机(4)和空气压缩机(8)的动力。

10.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，载体(1)可以是轮式底盘，履带式底盘，或者拖挂牵引底盘。

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