專利名稱：一種高效渦噴消防裝備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于消防技術領域，涉及一種應用在以航空渦輪噴氣發(fā)動機-渦噴-8發(fā)動機作為噴射動力的高效渦噴消防裝備。
背景技術：
渦噴消防車采用航空渦輪發(fā)動機作為滅火劑噴射動力，噴射強度高，射程遠，將滅火劑高速、遠距離、霧化狀噴向火場中心，不但有效撲滅火苗，吸收、稀釋大量的有毒煙霧，而且其大流量的正壓送風，可以改變火場方向，對火情進行有效控制，是撲救大型、超大型火災的最佳消防裝備，其強大的滅火效能倍受廣大消防部隊官兵的喜愛。目前，渦噴消防裝備、渦噴消防車尚存在以下問題1、目前，國內(nèi)渦噴消防裝備、渦噴消防車，普遍采用渦噴-5或渦噴-7發(fā)動機作為噴射動力。其中以渦5航空渦輪發(fā)動機作為噴射動力的渦噴消防車,噴射推力約為1. 5噸多，送風量有限，噴射距離較小(不大于100米)；以渦噴-7發(fā)動機改裝的渦噴消防車，其推力為3. 5噸，使滅火劑噴射流量、噴射距離、滅火效能較渦噴5消防車有了大幅度提高，但仍不能充分發(fā)揮出渦噴發(fā)動機超大效能的消防優(yōu)勢，如采用渦噴-8發(fā)動機，其推力可達6噸左右，將極大的發(fā)揮出渦噴消防車的巨大噴射動力優(yōu)勢。2、傳統(tǒng)的渦噴消防車，其渦噴射流管的噴口結構普遍采用圓形噴筒，使滅火劑只能以直流形式進行噴射，在射程相對較遠的情況下，滅火劑噴射寬度及覆蓋面積則相對較小，對于撲救大面積的近距離地面流淌火災時，渦噴消防車的高效滅火功能不能充分發(fā)揮。3、傳統(tǒng)渦噴發(fā)動機 的啟動一般采用單純電機啟動或單純液壓馬達啟動形式，其中，電機啟動需要大容量蓄電池提供動力，若連續(xù)頻繁啟動，很容易造成電瓶虧電，且大容量電池不但充電時間較長，而且笨重，充電、更換非常困難；單純的液壓馬達，因其輸出功率較小，無法滿足更大推力渦噴發(fā)動機啟動的功率需求。4、渦噴發(fā)動機在啟動初期，因不能及時噴射滅火劑，在發(fā)動機的噴口處會出現(xiàn)300 400°C高溫，甚至出現(xiàn)噴射火星的現(xiàn)象，這種情況如不加有效處理，在易燃易爆場所工作，極有可能引燃引爆，而目前傳統(tǒng)的渦噴消防裝備、消防車等對以上情況均未有較好的處理，所有傳統(tǒng)的渦噴消防裝備、消防車在易燃易爆環(huán)境中使用將存在較大的安全隱患。5、渦噴消防裝置在工作時，大排量的高速氣流切割空氣會產(chǎn)生高達130db甚至更高的噪音，常人很難接受。而經(jīng)研究表明，降噪設備在同等體積下，吸音面積越大，降噪效果越好；同時，將潤噴發(fā)動機的進氣方向與排氣方向由傳統(tǒng)的同一方向調(diào)整為垂直方向，即進氣氣流方向垂直與排氣氣流方向，將有效降低渦噴發(fā)動機的工作噪音。6、常規(guī)渦噴消防車中，(如附圖七)滅火劑通常用多個環(huán)狀分布的噴頭以發(fā)散狀噴進渦噴噴射管內(nèi)，然后由高速氣流再次切割、加速后以細微霧狀顆粒向前噴出。該狀態(tài)下，由于滅火劑過于發(fā)散,在向前的高速運動中所受空氣阻力較大,使滅火劑的噴射距離受到較大影響；研究與試驗表明，滅火劑如以柱狀充實水柱形式噴入渦噴噴射管內(nèi)時，則滅火劑在聞速氣流~■次加速后，嗔出潤嗔系統(tǒng)嗔口后，仍能較好地保持較為集中的柱狀射流形態(tài)，這樣將有效地降低射流滅火劑的沿程阻力，提供渦噴消防車的滅火劑噴射距離。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高效渦噴消防裝備，將大大提高渦噴消防裝備的滅火劑噴射距離、覆蓋面積，降低工作噪音，提高渦噴消防裝備的工作安全性。本實用新型所采用的技術方案是，高效渦噴消防裝備，由消防載體以及位于消防載體上的渦噴噴射系統(tǒng)組成，渦噴噴射系統(tǒng)由渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機、柱狀滅火劑噴射裝置、特形射流噴管、渦噴系統(tǒng)降噪外罩、進氣消音器組成；消防載體由動力系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、潤嗔發(fā)動機啟動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。本實用新型的有益效果是與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點(I)本實用新型在解決眾多難題之后，將殲-8軍用渦輪噴氣發(fā)動機成功應用在移動或固定的消防裝置上，以得到更大的噴射動力，來完成更遠距離、更大覆蓋面積、更高噴射高度的消防需求。(2)特形射流噴管設計滿足了消防市場的多樣化滅火需求。選擇不同形狀的射流噴射管可以得到不同的噴射效果，使得滅火劑在噴出噴口后的面積具有選擇性，更能適應地域復雜、環(huán)境復雜的火場。(3)多級功率遞增式分布啟動，使得超大功率渦噴發(fā)動機的啟動變的更加方便、更加穩(wěn)定、更加可靠。(4)鋸齒式垂直消聲機構，使得噪音污染得到了有效的控制，大大改善了消防官兵的作業(yè)環(huán)境。(5)多級主、輔式防爆、降溫裝置，使得該渦噴消防裝備能在石油、石化企業(yè)作業(yè)有了可能，擴大了消防市場的適應范圍。(6)采用柱狀噴射裝置，使得該渦噴消防車射程更遠。

圖1是本實用新型高效渦噴消防裝備結構示意圖。圖中，1.渦噴噴射系統(tǒng)，2.消防載體，3.渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機，4.柱狀滅火劑噴射裝置，5.特形射流噴管，6.渦噴系統(tǒng)降噪外罩，7.進氣消音器，8.動力系統(tǒng)，9.消防系統(tǒng)，10.潤嗔發(fā)動機啟動系統(tǒng)，11.控制系統(tǒng)，12.防爆水嗔淋系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型高效渦噴消防裝備的結構如圖1所示，該裝備由消防載體2以及位于消防載體2上的渦噴噴射系統(tǒng)I組成，其中，渦噴噴射系統(tǒng)I由渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機
3、柱狀滅火劑噴射裝置4、特形射流噴管5、渦噴系統(tǒng)降噪外罩6、進氣消音器7等組成。特形射流噴管5是一種截面可變化的射流噴管，其安裝在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3噴氣筒內(nèi)，特形射流噴管5的前端為一錐形喇叭口，保證渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3噴氣充分進入射流管內(nèi)，特形射流噴管5末端噴口截面既可以是普通的圓形，或橢圓形，或矩形，或圓形-橢圓型可調(diào)式結構、或圓形-矩形可調(diào)式結構。當特形射流噴管5末端噴口截面為普通圓形時，可以讓滅火劑以強勁柱狀水霧高速噴出，提高了噴射射程；當末端噴口截面為橢圓型或矩形時，滅火劑以扇面水霧狀高速噴出，增大了滅火劑覆蓋寬度和瞬時覆蓋面積。而可調(diào)式射流噴管可將噴射口的噴射狀態(tài)在圓形和橢圓形或矩形直流之間變化，實現(xiàn)滅火劑直流或開花裝噴射，以達到火災現(xiàn)場的多樣化滅火需求。該系統(tǒng)采用渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3作為滅火劑噴射動力，將滅火劑通過高速氣流驅(qū)動通過特形射流噴管5高速噴出，以達到高效滅火的目的。渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3噴射推力為渦噴-7發(fā)動機的2倍，在其推動下，滅火劑噴射流量更大，射程更遠，消防性能更加強勁。真正實現(xiàn)了更大功率、更大推力、更大覆蓋面積、遠距離、超高高度的滅火劑噴射功能。渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3啟動時需要近IOOkw的啟動功率,普通的電機啟動方式和單一液壓馬達啟動方式均不能滿足其動力要求，新型高效渦噴消防裝備采用多級功率遞增式分布啟動方式來啟動渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3。其具體實現(xiàn)的方式是在消防載體2上安裝有液壓啟動馬達和小型渦輪發(fā)動機，啟動時，首先由消防載體2原動機帶動液壓啟動馬達工作，然后由液壓啟動馬達啟動小型渦輪發(fā)動機工作，小型渦輪發(fā)動機工作(功率遞增)后再帶動渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3啟動，是目前消防界獨有的渦噴發(fā)動機啟動系統(tǒng)，解決了大功率渦噴發(fā)動機啟動困難的問題。在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3外部及特形射流噴管5的外部設置有可吸收渦噴發(fā)動機工作噪音的渦噴系統(tǒng)降噪外罩6。渦噴系統(tǒng)降噪外罩6采用橢圓形截面結構，渦噴系統(tǒng)降噪外罩6壁體為采用多層微孔板及吸音棉夾層結構的吸音降噪板，內(nèi)表面采用褶皺式形狀或鋸齒形狀的復合降噪層，使吸音板的表面積進一步加大，充分地將進氣噪音進行反射和減弱，與傳統(tǒng)的圓形截面及光滑內(nèi)表面相比，吸音降噪板的表面積增加了近50%，極大的提高了吸音降噪效果。有效降低渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3的工作噪音。在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3的進氣端，安裝有弧形扇面狀排列的進氣消音器7，進氣消音器7與渦噴系統(tǒng)降噪外罩6 —起，將渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3的進氣方向由垂直于排氣方向改為垂直于排氣方向進氣，進一步將高速氣流摩擦產(chǎn)生的高頻噪音進行有效地降低。柱狀滅火劑噴射裝置4由一個或一個以上的柱狀射流噴射管組成，柱狀滅火劑噴射裝置4軸向安裝在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3噴氣口的前端，后端與消防系統(tǒng)9出水口相接，柱狀滅火劑噴射裝置4前端為柱狀射流噴嘴。工作時，經(jīng)消防系統(tǒng)9加壓后的液態(tài)滅火劑經(jīng)柱狀射流噴嘴以充實水柱高速噴入特形射流噴管5內(nèi)，并經(jīng)渦噴發(fā)動機排出的高速氣流聚束加速后噴出，極大地提高了滅火劑噴射距離。其與傳統(tǒng)的環(huán)狀分布、霧狀噴射滅火劑的噴射裝置相比，滅火劑在特形噴射筒內(nèi)與高速氣流混和時，噴射流更加集中，射流更加強勁，這樣，在經(jīng)高速氣流分割、加速時后，減少了滅火劑的過度細化，在噴射口滅火劑仍能較好地保持柱狀噴射形態(tài)，減少了行進中的阻力，極大地提高了滅火劑噴射距離。消防載體2由動力系統(tǒng)8、消防系統(tǒng)9、渦噴發(fā)動機啟動系統(tǒng)10、控制系統(tǒng)11及其它附件等組成，消防載體2的主要功能是消防系統(tǒng)9將滅火劑初步加壓后輸送至渦噴噴射系統(tǒng)1，同時為渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3提供啟動所需的動力，并支承渦噴噴射系統(tǒng)I ;同時，在渦噴噴射系統(tǒng)I噴口處、渦噴系統(tǒng)降噪外罩6和消防載體2的四周安裝有防爆水噴淋系統(tǒng)12，以保證高效渦噴消防裝備能在易燃易爆環(huán)境下正常工作。[0030]其中，消防載體2既可以是固定式，也可以是移動式；移動式包括履帶式、輪式、軌道式和其它可移動裝備。防爆水噴淋系統(tǒng)12由若干細水霧噴頭組成，在易燃易爆工作環(huán)境下，系統(tǒng)先開啟細水霧噴頭，細水霧均勻的噴向渦噴噴射系統(tǒng)I噴口處和裝備外表面，徹底消除渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機3啟動初期可能產(chǎn)生的高溫和火花，。在渦噴發(fā)動機長時間工作時，啟動安裝在渦噴系統(tǒng)降噪外罩6上的吸水霧噴頭和安裝在消防載體2四周的若干外圍細水霧噴頭，對渦噴系統(tǒng)進行全包裹、全覆蓋細水霧噴淋，有效降低了渦噴系統(tǒng)降噪外罩的溫度，使渦噴消防系統(tǒng)可安全地在易燃易爆環(huán)境下正常工作。本實用新型采用目前可使用推力最大、功率最大的殲-8航空渦輪噴氣式發(fā)動機為核心，開發(fā)一種新型高效的渦噴消防裝備，以實現(xiàn)更大的滅火覆蓋面積、更遠的噴射射程、更高的噴射高度的高效消防滅火目的。
權利要求1.一種高效渦噴消防裝備，由消防載體(2)以及位于消防載體(2)上的渦噴噴射系統(tǒng)(I)組成，其特征在于，所述渦噴噴射系統(tǒng)(I)由渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機(3)、柱狀滅火劑噴射裝置(4)、特形射流噴管(5)、渦噴系統(tǒng)降噪外罩(6)、進氣消音器(7)組成；所述消防載體(2)由動力系統(tǒng)(8)、消防系統(tǒng)(9)、渦噴發(fā)動機啟動系統(tǒng)(10)、控制系統(tǒng)(11)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的高效渦噴消防裝備，其特征在于，所述特形射流噴管(5)設置在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機(3)噴氣筒內(nèi)，在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機(3)外部及特形射流噴管(5)的外部設置有可吸收渦噴發(fā)動機工作噪音的渦噴系統(tǒng)降噪外罩(6);所述渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機(3)的進氣端安裝有弧形扇面狀排列的進氣消音器(7);所述柱狀滅火劑噴射裝置(4)軸向安裝在渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機(3)噴氣口的前端，后端與消防系統(tǒng)(9)出水口相接。
3.根據(jù)權利要求2所述的高效渦噴消防裝備，其特征在于，所述特形射流噴管(5)是截面可變化的射流噴管，特形射流噴管(5)的前端為一錐形喇叭口，特形射流噴管(5)末端噴口截面可以是圓形或橢圓形或矩形或圓形-橢圓型可調(diào)式結構或圓形-矩形可調(diào)式結構。
4.根據(jù)權利要求2所述的高效渦噴消防裝備，其特征在于，所述渦噴系統(tǒng)降噪外罩(6)采用橢圓形截面結構，渦噴系統(tǒng)降噪外罩(6)壁體采用多層微孔板及吸音棉夾層結構的吸音降噪板，內(nèi)表面采用褶皺式形狀或鋸齒形狀的復合降噪層。
5.根據(jù)權利要求2所述的高效渦噴消防裝備，其特征在于，所述柱狀滅火劑噴射裝置(4)由一個或一個以上的柱狀射流噴射管組成，所述柱狀滅火劑噴射裝置(4)前端為柱狀射流噴嘴。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的高效渦噴消防裝備，其特征在于，在所述渦噴噴射系統(tǒng)(I)噴口處、渦噴系統(tǒng)降噪外罩(6)和消防載體(2)的四周安裝有防爆水噴淋系統(tǒng)(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種高效渦噴消防裝備，由消防載體以及位于消防載體上的渦噴噴射系統(tǒng)組成，渦噴噴射系統(tǒng)由渦噴-8渦輪噴氣式發(fā)動機、柱狀滅火劑噴射裝置、特形射流噴管、渦噴系統(tǒng)降噪外罩、進氣消音器組成；消防載體由動力系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、渦噴發(fā)動機啟動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。本實用新型消防裝備大大提高渦噴消防裝備的滅火劑噴射距離、覆蓋面積，降低工作噪音，提高渦噴消防裝備的工作安全性。
文檔編號A62C31/03GK202892722SQ201220460880
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權日2012年9月11日
發(fā)明者賈長來, 劉軍, 程繼國, 劉方林, 溫秀琴 申請人:陜西銀河消防科技裝備有限公司