СИСТЕМА И СПОСОБ ВЫБРОСА ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА И ПОЖАРНАЯ МАШИНА С ПОДЪЕМНИКОМ Российский патент 2021 года по МПК A62C3/00 A62C27/00 A62C31/00 A62C37/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области пожаротушения, и, в частности, к системе и способу выброса огнетушащего вещества, а также к пожарной машине с подъемником.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Система порошкового пожаротушения, в целом, включает в себя контейнер для хранения сухого огнетушащего порошка, приводное устройство, транспортировочный трубопровод, узел продувки, датчик, устройство управления и т. п. В обычном пожарном автомобиле порошкового тушения используется фиксированная система пожаротушения, все системные узлы которой жестко монтируются, следовательно, главным образом, применимы для определенных мест. В существующем пожарном автомобиле с подъемником все узлы системы пожаротушения установлены неподвижно на ходовом механизме, и его принцип тушения такой же, как и у стационарной системы порошкового пожаротушения, но транспортировочный трубопровод длиннее и имеет регулируемую высоту подъема, а направление, длина и т. п. транспортировочного трубопровода динамически изменяются в процессе эксплуатации; таким образом, пожарный автомобиль с подъемником не ограничивается определенными местами и имеет более широкий диапазон применения.

Системы продувания порошкового огнетушащего вещества как обычной пожарной машины порошкового тушения, так и существующей пожарной машины с подъемником, выполнены с возможностью нагнетать под постоянным давлением, и давление продувания контролируется только одним управляющим клапаном мембранного типа. Степень открытия и давление на выходе основного клапана регулируются движением вверх и вниз поршня основного клапана, причем чувствительность регулировки низкая, время регулировки длительное и колебания давления значительные. Следовательно, при фактическом использовании давление на выходе управляющего клапана регулируется до постоянной величины, а затем контргайка управляющего клапана запечатывается свинцом таким образом, что величина создания избыточного давления емкости для порошкового огнетушащего вещества фиксируется.

Режим установки давления емкости для порошкового огнетушащего вещества с постоянным давлением имеет недостаток, который заключается в эффективности продувания порошкового огнетушащего вещества с помощью азота высокого давления пожарной машины с подъемником. Для стандартной работы системы выброса порошкового огнетушащего вещества пожарной машины с подъемником давление выброса емкости для порошкового огнетушащего вещества должно быть способно преодолевать потерю давления в транспортировочном трубопроводе порошкового огнетушащего вещества и потерю давления при подъеме; кроме того, диапазон и огнетушащая способность устройства выброса могут быть обеспечены только в том случае, если давление будет больше или равно давлению, требуемому устройством выброса во время работы, когда две фазы - газопорошковая и твердая - поступают на вход устройства выброса. Следовательно, если выбран режим регулирования давления при постоянном давлении, при недостаточном давлении , эффективность выброса устройства выброса страдает, остаточное содержание порошкового огнетушащего вещества в емкости (т.е. массовое соотношение между массой остаточного порошкового огнетушащего вещества в контейнере для хранения сухого огнетушащего порошка после системного распыления и массой первоначально заполненного порошкового огнетушащего вещества) превышает стандартное значение, и порошковое огнетушащее вещество осаждается в трубопроводе; а в случае слишком высокого давления , азот высокого давления растрачивается напрасно, и на огнетушащие свойства порошкового огнетушащего вещества влияет большое изменение соотношения газа и твердого вещества. Данное влияние более заметно в случае большой пожарной машины с подъемником длиной более 30 метров.

Таким образом, устройство выброса порошкового огнетушащего вещества под постоянным давлением системы распыления порошкового огнетушащего вещества существующей пожарной машины с подъемником имеет много недостатков и не может обеспечить надлежащее давление выброса; поэтому срочно необходимо сконструировать систему выброса порошкового огнетушащего вещества, способную обеспечить надлежащее давление выброса.

Следует отметить, что информация, приведенная в данном разделе «Уровень техники» настоящего описания, предназначена только для углубления понимания общего уровня техники настоящего изобретения, и не должна рассматриваться как признание или заключение в любой форме о том, что информация представляет собой предшествующий уровень техники, общеизвестный специалистам в данной области техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает систему и способ выброса огнетушащего вещества, а также пожарную машину с подъемником, тем самым, решая проблему того, что существующая система выброса огнетушащего вещества не может обеспечить надлежащее давление выброса.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предлагается система выброса огнетушащего вещества. система выброса огнетушащего вещества включает в себя:

первую емкость, выполненную с возможностью хранения огнетушащего вещества;

вторую емкость, выполненную с возможностью хранения продувочного газа и соединенную с первой емкостью по текучей среде таким образом, чтобы выдувать огнетушащее вещество при прохождении продувочного газа через первую емкость;

первое устройство выброса, выполненное с возможностью выброса огнетушащего вещества и продувочного газа;

транспортировочный трубопровод, соединенный по текучей среде между первой емкостью и первым устройством выброса и выполненный с возможностью подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа;

клапан управления давлением, расположенный между и первой и второй емкостями и выполненный с возможностью управления давлением на выходе второй емкости; и

контроллер, выполненный с возможностью вычисления разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода, а также регулировки управляющего давления клапана управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок транспортировочной трубы; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

устройство измерения длины, выполненное с возможностью измерения длины первого участка транспортировочной трубы и находящееся в сигнальном соединении с контроллером для того, чтобы контроллер имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с длиной, измеренной устройством измерения длины.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

устройство измерения угла, выполненное с возможностью измерения угла наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли и находящееся в сигнальном соединении с контроллером, с тем чтобы контроллер имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с величиной угла, измеренной устройством измерения угла.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

устройство измерения длины, выполненное с возможностью измерения длины первого участка транспортировочной трубы и находящееся в сигнальном соединении с контроллером для того, чтобы контроллер имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с длиной, измеренной устройством измерения длины; и

устройство измерения угла, выполненное с возможностью измерения угла наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли и находящееся в сигнальном соединении с контроллером, с тем чтобы контроллер имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с величиной угла, измеряемой устройством измерения угла.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

датчик давления, выполненный с возможностью определения величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа до того, как смесь поступит на вход первого устройства выброса, и находящийся в сигнальном соединении с контроллером, с тем чтобы контроллер имел возможность регулировать управляющее давление клапана управления давлением в соответствии со значением давления, которое было определено датчиком давления.

При необходимости, клапан управления давлением представляет собой пропорциональный регулирующий клапан.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок транспортировочной трубы; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

поворотный элемент, расположенный между и первой емкостью и первым участком транспортировочной трубы таким образом, чтобы первый участок транспортировочной трубы мог вращаться на 360° относительно первой емкости.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

подводящий трубопровод, выполненный с возможностью подсоединения устройства для подачи огнетушащего вещества, устройства для подачи продувочного газа или устройства для подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа в транспортировочный трубопровод; и

регулирующий клапан, расположенный на подводящем трубопроводе и выполненный с возможностью управления включением и выключением или областью пропускания потока подводящего трубопровода.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

по меньшей мере одно второе устройство выброса, соединенное по текучей среде с первой емкостью и выполненное с возможностью выброса смеси огнетушащего вещества и продувочного газа.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит:

соединительный трубопровод, подсоединенный по текучей среде между второй емкостью и транспортировочным трубопроводом; и

первый управляющий клапан, расположенный на соединительном трубопроводе и выполненный с возможностью управления включением и выключением или областью пропускания потока соединительного трубопровода.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предлагается пожарная машина с подъемником. пожарная машина с подъемником включает в себя выше систему выброса огнетушащего вещества.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, предлагается способ выброса огнетушащего вещества на основе выше системы выброса огнетушащего вещества. способ включает в себя:

вычисление разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода; и

регулировку управляющего давления клапана управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок транспортировочной трубы; и способ дополнительно включает:

измерение длины первого участка транспортировочной трубы; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренной длиной.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и способ дополнительно включает:

измерение угла наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренным углом наклона.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и способ дополнительно включает:

измерение длины первого участка транспортировочной трубы; и

измерение угла наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренными длиной и углом наклона.

При необходимости, способ дополнительно включает:

определение величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа перед тем, как смесь поступит на вход первого устройства выброса; и

регулировку управляющего давления клапана управления давлением в соответствии с определяемой величиной давления.

На основании вышеизложенного технического решения, в настоящем описании, с помощью контроллера может быть вычислена разность давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода и отрегулировано управляющее давление клапана управления давлением в соответствии с разностью давлений, таким образом, чтобы величина давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса совпадала с величиной давления, требуемого первым устройством выброса во время работы, чтобы предотвращались потеря продувочного газа или влияние большого соотношения газа и твердого вещества на эффективность пожаротушения из-за слишком высокого управляющего давления клапана управления давлением, и чтобы также предотвращались влияние на производительность выброса устройства выброса или избыточное остаточное содержание порошкового огнетушащего вещества в емкости и осаждение порошкового огнетушащего вещества в трубопроводе из-за слишком низкого управляющего давления клапана управления давлением.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны при подробном описании целевого назначения примерных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на нижеследующие сопроводительные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для того, чтобы более четко описать технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения или в предшествующем уровне техники, будут кратко представлены сопроводительные чертежи, которые должны использоваться в описании вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что сопроводительные чертежи, которые будут описаны ниже, являются лишь вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники могут получить другие чертежи, в соответствии с данными чертежами, не затрачивая каких-либо творческих усилий.

На Фиг. 1 изображена схематическая структурная схема одного варианта осуществления системы выброса огнетушащего вещества в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТННИЯ

Технические решения в вариантах осуществления будут описаны четко и полно со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описываемые варианты осуществления являются только частью, а не всеми возможными вариантами осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, выполненные на основе вариантов осуществления настоящего изобретения специалистами в данной области техники без затрат каких-либо творческих усилий, должны быть включены в объем правовой охраны настоящего изобретения.

В данном описании настоящего изобретения следует иметь в виду, что азимутальное или позиционное отношение, обозначаемое терминами "центральный", "поперечный", "продольный", "передний", "задний", "левый", "правый", "верхний", "нижний", "вертикальный", "горизонтальный", "в верхней части", "в нижней части", "внутренний", "внешний" и т. п., является азимутальным или позиционным отношением, на основе сопроводительных чертежей, которое служит только для того, чтобы способствовать описанию настоящего изобретения и упрощать описание, но не указывает и не подразумевает, что рассматриваемое устройство или компонент должны иметь конкретный азимут и иметь конструкцию и режим работы в конкретном азимуте; следовательно, данные термины не могут толковаться как ограничение объема правовой охраны настоящего изобретения.

Для решения проблемы, существующей в предшествующем уровне техники и заключающейся в том, что система выброса порошкового огнетушащего вещества, использующая способ регулирования давления при постоянном давлении, не может обеспечить надлежащего давления выброса, изобретатель провел углубленное исследование системы выброса порошкового огнетушащего вещества.

В настоящее время, что касается пожарной машины с подъемником, хотя специалисты в данной области техники знают, что давление смеси огнетушащего вещества и продувочного газа будет потеряно после того, как смесь пройдет через транспортировочный трубопровод, то, с какими факторами связаны потери давления и как получить величину, близкую к фактической потере давления, путем вычислений - это проблемы, которые всегда беспокоят специалистов в данной области и которые до сих пор не решены.

Изобретатель тщательно изучил вышеперечисленные проблемы после ознакомления с данными, и процесс целевого исследования выглядит следующим образом:

Давление на входе участка трубы после коррекции уровня по высоте может быть вычислено по следующим формулам:

(1)

в котором

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Подставив формулы (2) - (6) в формулу (1), мы можем получить:

(7)

где - давление (МПа) на входе участка трубы после коррекции уровня по высоте;

- давление (МПа) на входе участка трубы до коррекции уровня по высоте;

- плотность (кг/м3) двухфазного потока из порошкового огнетушащего вещества и рабочего газа;

- геометрическая длина (м) участка трубы

- угол (°), образованный направлением потока текучей среды и горизонтальной плоскостью;

- давление (МПа) на выходе участка трубы;

- потеря давления (MПa/м) участка трубы на единицу длины;

- вычисленная длина (м) участка трубы;

- плотность (кг/м3) рабочего газа в нормальном состоянии;

- внутренний диаметр (мм) трубопровода;

- коэффициент рабочего газа, также называемый соотношением газа и твердого вещества;

- массовый расход транспортировки порошкового огнетушащего вещества (кг/с) в трубопроводе;

- коэффициент сопротивления трению рабочего газа;

- абсолютная шероховатость (мм) внутренней стенки трубопровода;

- ускорение свободного падения (м/с2);

- плотность (кг/м3) рабочего газа в трубопроводе;

- объемная масса (кг/м3) порошкового огнетушащего вещества;

- плотность (кг/м3) рабочего газа в условиях соответствующего давления;

- среднее давление (МПа) в участке трубы.

Путем анализа приведенной выше формулы (7) можно видеть, что заданное значение давления выброса емкости для порошкового огнетушащего вещества в системе выброса порошкового огнетушащего вещества, главным образом, связано с длиной транспортировочного трубопровода и углом , образованным трубопроводом и горизонтальной плоскостью. В отношении остальных параметров, изобретатель путем анализа обнаружил, что эмпирическое значение может быть получено в результате многократных измерений и вычислений; таким образом, остальные параметры принимаются за постоянные физические параметры.

Следовательно, можно сделать вывод, что потеря давления в трубопроводе для порошкового огнетушащего вещества изменяется, главным образом, из-за изменения углового положения подъема опоры манипулятора, и как потеря давления в трубопроводе, так и потеря давления при подъеме изменяются динамически с разницей телескопического хода и изменением угла с переменной амплитудой.

На основании вышеприведенного анализа настоящее изобретение предлагает усовершенствованную систему выброса огнетушащего вещества. Как изображено на Фиг. 1, в одном схематическом варианте осуществления системы выброса огнетушащего вещества, согласно настоящему описанию, система выброса огнетушащего вещества включает в себя первую емкость 1, вторую емкость 13, первое устройство 11 выброса, транспортировочный трубопровод, клапан 17 управления давлением и контроллер 12.

В котором, первая емкость 1 выполнена с возможностью хранения огнетушащего вещества; вторая емкость 13 выполнена с возможностью хранения продувочного газа и соединена по текучей среде с первой емкостью 1, с тем чтобы выдувать огнетушащее вещество при прохождении продувочного газа через первую емкость 1; первое устройство 11 выброса выполнено с возможностью выброса огнетушащего вещества и продувочного газа; транспортировочный трубопровод подсоединен по текучей среде между первой емкостью 1 и первым устройством 11 выброса и выполнен с возможностью подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа; клапан 17 управления давлением расположен между и первой емкостью 1 и второй емкостью 13 и выполнен с возможностью регулировки давления на выходе второй емкости 13; и контроллер 12 выполнен с возможностью вычисления разности давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода и регулировки управляющего давления клапана 17 управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

В приведенном выше схематическом варианте осуществления, посредством контроллера 12, можно вычислить разность давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода и регулировать управляющее давление клапана управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений, таким образом, чтобы величина давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса совпадала с величиной давления, требуемого первым устройством выброса во время работы, чтобы предотвращались потеря продувочного газа или влияние большого соотношения газа и твердого вещества на эффективность пожаротушения из-за слишком высокого управляющего давления клапана управления давлением, и чтобы также предотвращались влияние на производительность выброса устройства выброса или избыточное остаточное содержание порошкового огнетушащего вещества в емкости и осаждение порошкового огнетушащего вещества в трубопроводе из-за слишком низкого управляющего давления клапана управления давлением.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок 5 транспортировочной трубы. система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит устройство 6 измерения длины, в котором устройство 6 измерения длины выполнено с возможностью измерения длины первого участка 5 транспортировочной трубы и находится в сигнальном соединении с контроллером 12 для того, чтобы контроллер 12 имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с длиной, измеренной устройством 6 измерения длины.

С помощью устройства 6 измерения длины, длина первого участка 5 транспортировочной трубы может быть вычислена в реальном времени, и потерянное давление смеси огнетушащего вещества и продувочного газа после прохождения смеси через первый участок 5 транспортировочной трубы из-за удлинения и сокращения первого участка 5 транспортировочной трубы может быть вычислено, в соответствии с длиной, так чтобы контроллер 12 мог регулировать управляющее давление клапана 17 управления давлением, в зависимости от давления, и чтобы величина давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса после ее выталкивания из первой емкости 1 и прохождения по у транспортировочному трубопроводу соответствовала величине давления, требуемого для первого устройства 11 выброса во время работы.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок 5 транспортировочной трубы, угол наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки. система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит устройство 7 измерения угла, в котором устройство 7 измерения угла выполнено с возможностью измерения угла наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли и находится в сигнальном соединении с контроллером 12, с тем чтобы контроллер 12 имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с величиной угла, измеряемой устройством 7 измерения угла.

Посредством устройства 7 измерения угла, угол наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли может быть измерен в реальном времени, и потерянное давление смеси огнетушащего вещества и продувочного газа после прохождения смеси через первый участок 5 транспортировочной трубы из-за изменения угла наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли может быть вычислено, в соответствии с углом наклона, так чтобы контроллер 12 мог регулировать управляющее давление клапана 17 управления давлением, в зависимости от давления, и чтобы величина давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса после ее выталкивания из первой емкости 1 и прохождения по у транспортировочному трубопроводу соответствовала величине давления, требуемого для первого устройства 11 выброса во время работы.

В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 1, система выброса огнетушащего вещества включает в себя устройство 6 измерения длины и устройство 7 измерения угла.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит датчик 10 давления, в котором датчик 10 давления выполнен с возможностью определения величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа до того, как смесь поступит на вход первого устройства 11 выброса, и находится в сигнальном соединении с контроллером 12, с тем чтобы контроллер 12 имел возможность регулировать управляющее давление клапана 17 управления давлением в соответствии со значением давления, которое было определено датчиком 10 давления.

В частности, контроллер 12 может сравнивать величину давления, которая была определена с помощью датчика 10 давления, с величиной идеального давления, которое требуется для первого устройства 11 выброса во время работы; и если величина давления, определенная с помощью датчика 10 давления, не соответствует идеальному давлению, требуемому для первого устройства 11 выброса, контроллер 12 может регулировать управляющее давление клапана 17 управления давлением таким образом, чтобы величина давления, которая была определена с помощью датчика 10 давления, настолько приближалась к величине идеального давления, которое требуется для первого устройства 11 выброса, насколько возможно.

Посредством датчика 10 давления, давление смеси огнетушащего вещества и продувочного газа до поступления смеси на вход первого устройства 11 выброса может быть определено в режиме реального времени, и управляющее давление клапана 17 управления давлением может быть отрегулировано в режиме реального времени на основании величины давления, которая была определена датчиком 10 давления, тем самым, дополнительно гарантируя, что давление смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса после ее выталкивания из первой емкости 1 и прохождения по у транспортировочному трубопроводу совпадет с давлением, которое требуется для первого устройства 11 выброса во время работы.

В приведенных выше вариантах осуществления клапан 17 управления давлением представляет собой, при необходимости, пропорциональный регулирующий клапан. Путем задания клапана 17 управления давлением как пропорционального регулирующего клапана, регулируется управляющее давление клапана 17 управления давлением, что способствует регулировке давления продувания продувочного газа.

В случае если клапан 17 управления давлением представляет собой редукционный клапан, то установочное давление редукционного клапана может регулироваться контроллером 12, тем самым, регулируя давление на выходе второй емкости 13.

При необходимости, клапан 17 управления давлением представляет собой электрический пропорциональный регулирующий клапан или пневматический пропорциональный регулирующий клапан.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит поворотный элемент 4, в котором поворотный элемент 4 расположен между и первой емкостью 1 и первым участком 5 транспортировочной трубы, так что первый участок 5 транспортировочной трубы может вращаться на 360° относительно первой емкости 1.

Посредством поворотного элемента 4, первый участок 5 транспортировочной трубы может вращаться на 360° относительно первой емкости 1, так что первое устройство 11 выброса может осуществлять выброс в разных направлениях, и направления выброса легче поддаются настройке.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит подводящий трубопровод 28 и регулирующий клапан 29, в котором подводящий трубопровод 28 выполнен с возможностью подсоединения устройства для подачи огнетушащего вещества, устройства для подачи продувочного газа или устройства для подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа в транспортировочный трубопровод; и регулирующий клапан 29 расположен на подводящем трубопроводе 28 и выполнен с возможностью управления включением и выключением или областью пропускания потока подводящего трубопровода 28.

Посредством подающего трубопровода 28 и регулирующего клапана 29, огнетушащее вещество и/или продувочный газ могут подаваться в систему выброса огнетушащего вещества через устройство подачи, огнетушащее вещество и/или продувочный газ могут быть пополнены с помощью устройства подачи, когда огнетушащее вещество и/или продувочный газ, переносимые в системе выброса огнетушащего вещества, исчерпаны или в недостаточном количестве, с тем чтобы продлить время работы системы выброса огнетушащего вещества, тем самым, осуществляя объединенные с типичной системой выброса огнетушащего вещества действия и получая эффект взаимодополнения и наложения функций. устройство подачи может представлять собой источник подачи огнетушащего вещества, источник подачи продувочного газа, типичную пожарную машину с постоянным давлением или противопожарное оборудование других форм и тому подобное.

При необходимости, система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно второе устройство 32 выброса, в котором по меньшей мере одно второе устройство 32 выброса соединено по текучей среде с первой емкостью 1 и выполнено с возможностью выброса смеси огнетушащего вещества и продувочного газа. С помощью по меньшей мере одного второго устройства 32 выброса, первое устройство 11 выброса может быть заменено в случае отказа, и смесь огнетушащего вещества и продувочного газа может выбрасываться одновременно множеством устройств выброса, тем самым, повышая эффективность тушения пожара.

В частности, второе устройство 32 выброса может быть соединено по текучей среде с первым участком 5 транспортировочной трубы, а также может непосредственно сообщаться с первой емкостью 1 или сообщаться со вторым участком 3 транспортировочной трубы между и первой емкостью 1 и первым участком 5 транспортировочной трубы.

Система выброса огнетушащего вещества может дополнительно включать в себя соединительный трубопровод 21 и первый управляющий клапан 20, в котором соединительный трубопровод 21 подсоединен по текучей среде между второй емкостью 13 и транспортировочным трубопроводом; и первый управляющий клапан 20 расположен на соединительном трубопроводе 21 и выполнен с возможностью управления включением и выключением или областью пропускания потока соединительного трубопровода 21.

Посредством соединительного трубопровода 21, продувочный газ может непосредственно подаваться в транспортировочный трубопровод, не проходя через первую емкость 1, таким образом, что при недостатке продувочного газа он может быть отдельно пополнен через соединительный трубопровод 21; и проблема засорения может быть решена путем подачи продувочного газа, когда транспортировочный трубопровод заблокирован; и, разумеется, противопожарный эффект может быть достигнут с помощью подачи только продувочного газа.

На основании вышеописанной системы выброса огнетушащего вещества настоящее изобретение дополнительно предлагает пожарную машину с подъемником. пожарная машина с подъемником включает в себя выше систему выброса огнетушащего вещества.

Подъемная пожарная машина дополнительно содержит автомобильное шасси, в котором и первая емкость 1, и вторая емкость 13 могут быть размещены на шасси.

На основании вышеописанной системы выброса огнетушащего вещества настоящее изобретение дополнительно предлагает способ выброса огнетушащего вещества. Способ выброса включает:

предоставление первой емкости для хранения огнетушащего вещества, второй емкости, соединенной с первой емкостью по текучей среде и выполненной с возможностью хранить продувочный газ, первого устройства выброса, транспортировочного трубопровода, подсоединенного по текучей среде между первой емкостью и первым устройством выброса, а также клапана управления давлением, расположенного между и первой и второй емкостями;

открытие клапана управления давлением, причем продувочный газ выдувается из второй емкости и выдувает огнетушащее вещество, проходя через первую емкость, и смесь огнетушащего вещества и продувочного газа подается в первое устройство выброса по транспортировочному трубопроводу для осуществления выброса;

до или во время осуществления выброса первым устройством выброса, вычисление разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода; и

регулировку управляющего давления клапана 17 управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок 5 транспортировочной трубы. Способ выброса дополнительно включает:

измерение длины первого участка 5 транспортировочной трубы; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренной длиной.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок 5 транспортировочной трубы. способ выброса дополнительно содержит:

измерение угла наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренным углом наклона.

При необходимости, транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок 5 транспортировочной трубы. Способ выброса дополнительно включает:

измерение длины первого участка 5 транспортировочной трубы; и

измерение угла наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренной длиной и измеренным углом наклона.

При необходимости, способ выброса дополнительно включает:

определение величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа до того, как смесь поступит на вход первого устройства 11 выброса; и

регулировку управляющего давления клапана 17 управления давлением в соответствии с определенным значением давления.

Положительные технические эффекты системы выброса огнетушащего вещества в вышеизложенных вариантах осуществления подходят также для способа выброса огнетушащего вещества и пожарной машины с подъемником, которые не описываются детально в данном документе.

Конкретная структура и принцип работы одного варианта осуществления системы и способа выброса огнетушащего вещества, а также пожарной машины с подъемником, в соответствии с настоящим изобретением, подробно описаны ниже с учетом Фиг. 1.

Как изображено на Фиг. 1, система выброса огнетушащего вещества включает в себя первую емкость 1 для хранения огнетушащего вещества и вторую емкость 13 для хранения продувочного газа, в котором первая емкость 1 соединена по текучей среде с первым устройством 11 выброса посредством транспортировочного трубопровода. транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок 5 транспортировочной трубы, второй участок 3 транспортировочной трубы и третий участок 9 транспортировочной трубы. первый участок 5 транспортировочной трубы подсоединен по текучей среде между и вторым участком 3 транспортировочной трубы и третьим участком 9 транспортировочной трубы; второй участок 3 транспортировочной трубы соединен по текучей среде с первой емкостью 1; второй управляющий клапан 2 расположен на втором участке 3 транспортировочной трубы; третий участок 9 транспортировочной трубы соединен по текучей среде с первым устройством 11 выброса; и третий управляющий клапан 8 расположен на третьем участке 9 транспортировочной трубы.

Первый участок 5 транспортировочной трубы включает в себя множество участков вставленных друг в друга трубопроводов и может быть раздвинут и втянут посредством движения одного участка относительно другого участка, тем самым, изменяя длину первого участка 5 транспортировочной трубы.

Поворотный элемент 4 расположен между и первым участком 5 транспортировочной трубы и вторым участком 3 транспортировочной трубы. Устройство 6 измерения длины и устройство 7 измерения угла располагаются в месте нахождения первого участка 5 транспортировочной трубы (чертеж является всего лишь схематическим, и конкретная структура не изображена). Датчик 10 давления расположен на входе первого устройства 11 выброса.

Система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит контроллер 12, в котором устройство 6 измерения длины, устройство 7 измерения угла и датчик 10 давления находятся в сигнальном соединении с контроллером 12, для того чтобы данные измерений передавались на контроллер 12. Выход контроллера 12 подключен к клапану 17 управления давлением, тем самым, контролируя управляющее давление клапана 17 управления давлением.

Вторая емкость 13 снабжена изнутри множеством резервуаров для хранения азота высокого давления и соединена с клапаном 14 подкачки, с помощью которого азот может быть пополнен, когда в резервуарах для хранения остается мало азота. Шаровой клапан 15 высокого давления и первый манометр 16 располагаются на соединительном трубопроводе между второй емкостью 13 и клапаном 17 управления давлением. Четвертый управляющий клапан 19 расположен на соединительном трубопроводе между клапаном 17 управления давлением и первым устройством 11 выброса. Соединительный трубопровод 21 расположен между клапаном 17 управления давлением и вторым участком 3 транспортировочной трубы; первый управляющий клапан 20 расположен на соединительном трубопроводе 21; и второй манометр 18 расположен между и клапаном 17 управления давлением и первым управляющим клапаном 20.

Первая емкость 1 снабжена предохранительным клапаном 27 и может быть подключена к транспортировочному трубопроводу для огнетушащего вещества, по которому огнетушащее вещество может подаваться в первую емкость 1. Выпускной шаровой клапан 24, третий манометр 23 и фильтр 22 располагаются на другом трубопроводе, подключенном к первой емкости 1.

Система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит второе устройство 32 выброса, в котором второе устройство 32 выброса подключено ко второму участку 3 транспортировочной трубы; и шестой управляющий клапан 30 и катушка 31 расположены на соединительном трубопроводе между вторым устройством 32 выброса и вторым участком 3 транспортировочной трубы.

Второй участок 3 транспортировочной трубы дополнительно соединен с подводящим трубопроводом 28; и регулирующий клапан 29 расположен на подводящем трубопроводе 28.

Первая емкость 1 дополнительно подсоединена к третьему устройству 26 выброса; и пятый управляющий клапан 25 расположен на соединительном трубопроводе между первой емкостью 1 и третьим устройством 26 выброса.

Во время работы системы выброса огнетушащего вещества, при изменении телескопической длины и угла с переменной амплитудой первого участка 5 транспортировочной трубы, длина первого участка 5 транспортировочной трубы и угол наклона первого участка 5 транспортировочной трубы относительно поверхности земли могут быть измерены, соответственно, с помощью устройства 6 измерения длины и устройства 7 измерения угла, величина потери давления огнетушащего вещества и продувочного газа, которые проходят через первый участок 5 транспортировочной трубы, может быть вычислена путем подстановки двух значений измерения в формулу (7), и величины потерь давления огнетушащего вещества и продувочного газа, которые проходят через второй участок 3 транспортировочной трубы и третий участок 9 транспортировочной трубы, также могут быть вычислены; следовательно, величина давления выброса на выходе первой емкости 1, которое требуется для подъемной пожарной машиной при различных рабочих положениях, может быть вычислена, в соответствии с потерей давления на транспортировочном трубопроводе. Вместе с тем, контроллер 12 может также регулировать управляющее давление клапана 17 управления давлением в режиме реального времени, в соответствии с величиной давления, которая была определена датчиком 10 давления.

В частности, требуемые значения интенсивности соответствующих сигналов, которые соответствуют различным величинам выходного давления клапана 17 управления давлением, могут быть откалиброваны, в соответствии с предварительно выбранной кривой выходных характеристик клапана 17 управления давлением, а именно, линейное соотношение (кривая характеристик P-I) между входным сигналом управляющего тока (или напряжения) и выходным значением давления клапана 17 управления давлением; после этого, правильно откалиброванное выше P-I линейное соотношение записывается в логический модуль управления контроллера 12 для будущего вызова. Когда пожарная машина с подъемником осуществляет выброс при различных рабочих положениях, в первую очередь, контроллер 12 вычисляет в реальном времени требуемое значение давления выброса на выходе первой емкости 1, а затем логический модуль управления в контроллере 12 вызывается для вывода сигнала управляющего тока (или напряжения), совпадающего с величиной давления выброса, таким образом, чтобы величина давления продувания на выходе клапана 17 управления давлением после снижения давления давала возможность величине давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на выход первой емкости 1 достигать величины , обеспечивая тем самым, чтобы величина давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа при поступлении смеси на вход первого устройства выброса совпадала с величиной давления, требуемого первым устройством выброса во время работы.

Путем описания множества вариантов осуществления системы и способа выброса огнетушащего вещества, а также пожарной машины с подъемником, в соответствии с настоящим изобретением, можно видеть, что варианты осуществления системы и способа выброса огнетушащего вещества, а также пожарной машины с подъемником, в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере имеют одно или несколько из следующих преимуществ:

1. С помощью контроллера может быть вычислена разность давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода и автоматически отрегулировано управляющее давление клапана управления давлением в соответствии с разностью давлений, таким образом, чтобы величина давления на входе первого устройства выброса совпадала с величиной давления, требуемого первым устройством выброса во время работы, тем самым, повышая эффективность пожаротушения.

2. С помощью устройства измерения длины и устройства измерения угла наклона, длина и угол наклона транспортировочного трубопровода могут быть вычислены в реальном времени, тем самым, регулируя управляющее давление клапана управления давлением и реализуя функцию автоматической регулировки давления выброса, в соответствии с различными условиями удлинения и изменения амплитуды опоры манипулятора пожарной машины с подъемником.

3. С помощью датчика давления может быть оказано содействие контроллеру в регулировке управляющего давления клапана управления давлением, тем самым, повышая точность управления.

4. С помощью транспортировочного трубопровода можно осуществлять объединенные действия пожарной машины с подъемником и традиционной пожарной машины, тем самым, получая эффект взаимодополнения и наложения функций.

В заключение следует отметить, что вышеприведенные варианты осуществления предназначены исключительно для иллюстрации технических решений настоящего изобретения, а не для их ограничения. Хотя настоящее изобретение было подробно проиллюстрировано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что в отношении конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть внесены изменения, и часть технических признаков может быть эквивалентно заменена; и на изменения и эквивалентную замену должен распространяться объем правовой охраны технических решений, заявленных в настоящем изобретении, без отступления от сущности технических решений настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к системе и способу выброса огнетушащего вещества, а также к пожарной машине с подъемником. Система выброса огнетушащего вещества включает в себя первую емкость, выполненную с возможностью хранения огнетушащего вещества; вторую емкость, выполненную с возможностью хранения продувочного газа и соединенную с первой емкостью по текучей среде таким образом, чтобы выдувать продувочный газ при прохождении продувочного газа через первую емкость; первое устройство выброса, выполненное с возможностью выброса огнетушащего вещества и продувочного газа; транспортировочный трубопровод, соединенный по текучей среде между первой емкостью и первым устройством выброса и выполненный с возможностью подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа; клапан управления давлением, расположенный между первой и второй емкостями и выполненный с возможностью управления давлением на выходе второй емкости; и контроллер, выполненный с возможностью вычисления разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода, а также регулировки управляющего давления клапана управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система выброса огнетушащего вещества, содержащая:

первую емкость (1), выполненную с возможностью хранения огнетушащего вещества;

вторую емкость (13), выполненную с возможностью хранения продувочного газа и соединенную с первой емкостью (1) по текучей среде таким образом, чтобы выдувать огнетушащее вещество при прохождении продувочного газа через первую емкость (1);

первое устройство (11) выброса, выполненное с возможностью выброса огнетушащего вещества и продувочного газа;

транспортировочный трубопровод, соединенный по текучей среде между первой емкостью (1) и первым устройством (11) выброса и выполненный с возможностью подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа;

клапан (17) управления давлением, расположенный между первой емкостью (1) и второй емкостью (13) для управления давлением на выходе второй емкости (13);

и контроллер (12), выполненный с возможностью вычисления разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода, а также регулировки управляющего давления клапана (17) управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

2. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, в которой транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок (5) транспортировочной трубы; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит

устройство (6) измерения длины, выполненное с возможностью измерения длины первого участка (5) транспортировочной трубы и находящееся в сигнальном соединении с контроллером (12) для того, чтобы контроллер (12) имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с длиной, измеренной устройством (6) измерения длины.

3. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, в которой транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок (5) транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит

устройство (7) измерения угла, выполненное с возможностью измерения угла наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли и находящееся в сигнальном соединении с контроллером (12) для того, чтобы контроллер (12) имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с величиной угла, измеренной устройством (7) измерения угла.

4. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, в которой транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок (5) транспортировочной трубы; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит

устройство (6) измерения длины, выполненное с возможностью измерения длины первого участка (5) транспортировочной трубы и находящееся в сигнальном соединении с контроллером (12) для того, чтобы контроллер (12) имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с длиной, измеренной устройством (6) измерения длины;

и устройство (7) измерения угла, выполненное с возможностью измерения угла наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли и находящееся в сигнальном соединении с контроллером (12) для того, чтобы контроллер (12) имел возможность вычислять разность давлений в соответствии с величиной угла, измеренной устройством (7) измерения угла.

5. Система выброса огнетушащего вещества по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая

датчик (10) давления, выполненный с возможностью определения величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа до того, как смесь поступит на вход первого устройства (11) выброса, и находящийся в сигнальном соединении с контроллером (12) для того, чтобы контроллер (12) имел возможность регулировать управляющее давление клапана (17) управления давлением в соответствии со значением давления, которое было определено датчиком (10) давления.

6. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, в которой клапан (17) управления давлением представляет собой пропорциональный регулирующий клапан.

7. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, в которой транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок (5) транспортировочной трубы; и система выброса огнетушащего вещества дополнительно содержит

поворотный элемент (4), расположенный между первой емкостью (1) и первым участком (5) транспортировочной трубы таким образом, чтобы первый участок (5) транспортировочной трубы мог вращаться на 360° относительно первой емкости (1).

8. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, дополнительно содержащая:

подводящий трубопровод (28), выполненный с возможностью подсоединения устройства для подачи огнетушащего вещества, устройства для подачи продувочного газа или устройства для подачи смеси огнетушащего вещества и продувочного газа в транспортировочный трубопровод;

и регулирующий клапан (29), расположенный на подводящем трубопроводе (28) для управления включением и выключением или областью пропускания потока подводящего трубопровода (28).

9. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, дополнительно содержащая:

по меньшей мере одно второе устройство (32) выброса, соединенное по текучей среде с первой емкостью (1) для выброса смеси огнетушащего вещества и продувочного газа.

10. Система выброса огнетушащего вещества по п. 1, дополнительно содержащая:

соединительный трубопровод (21), подсоединенный по текучей среде между второй емкостью (13) и транспортировочным трубопроводом;

и первый управляющий клапан (20), расположенный на соединительном трубопроводе (21) для управления включением и выключением или областью пропускания потока соединительного трубопровода (21).

11. Пожарная машина с подъемником, содержащая систему выброса огнетушащего вещества по любому из пп. 1-10.

12. Способ выброса огнетушащего вещества на основе системы выброса огнетушащего вещества по любому из пп. 1-10, включающий:

вычисление разницы давлений смеси огнетушащего вещества и продувочного газа между входом и выходом транспортировочного трубопровода

и регулировку управляющего давления клапана (17) управления давлением в соответствии с вычисленной разницей давлений.

13. Способ по п. 12, в котором транспортировочный трубопровод содержит телескопический первый участок (5) транспортировочной трубы; и способ дополнительно включает:

измерение длины первого участка (5) транспортировочной трубы

и вычисление разности давлений в зависимости от измеренной длины.

14. Способ по п. 12, в котором транспортировочный трубопровод включает в себя первый участок (5) транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и способ дополнительно включает:

измерение угла наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли

и вычисление разности давлений в соответствии с измеренным углом наклона.

15. Способ по п. 12, в котором транспортировочный трубопровод включает в себя телескопический первый участок (5) транспортировочной трубы, причем угол наклона первого участка транспортировочной трубы относительно поверхности земли выполнен с возможностью регулировки; и способ дополнительно включает:

измерение длины первого участка (5) транспортировочной трубы; и

измерение угла наклона первого участка (5) транспортировочной трубы относительно поверхности земли; и

вычисление разности давлений в соответствии с измеренными длиной и углом наклона.

16. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:

определение величины давления смеси огнетушащего вещества и продувочного газа перед тем, как смесь поступит на вход первого устройства (11) выброса;

и регулировку управляющего давления клапана (17) управления давлением в соответствии с определяемой величиной давления.