СИСТЕМА ВЫБРОСА ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА И ПОЖАРНАЯ МАШИНА
SYSTEM FOR EJECTING POWDERED FIRE-EXTINGUISHING AGENT AND FIRE ENGINE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная заявка основана на китайской патентной заявке №201910392622.6 и китайской патентной заявке №201920679368.3, поданных 13 мая 2019 года, и испрашивает приоритет по ним, причем, все содержание обеих указанных заявок включено в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к области противопожарной защиты и, в частности, к системе выброса порошкового огнетушащего вещества и пожарной машине.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] С развитием городов и скоплением городского населения противопожарная защита высотных зданий, крупных зданий и противопожарная защита нефтехимического оборудования была высоко оценена обществом. Для обеспечения безопасности жизни и имущества людей, более чем широкое применение получили пожарные машины с подъемниками для работы в местах тушения пожаров. Указанные пожарные машины оснащаются подъемными и огнетушащими устройствами и могут осуществлять тушение пожара или спасательные работы на высоте. Указанная пожарная машина с подъемником, главным образом, включает в себя: пожарную машину с подъемной платформой, пожарную машину с подъемником и устройством выброса и пожарную машину с выдвижной лестницей.
[0004] Чтобы справиться со сложным пожаром, указанная пожарная машина с подъемником известного уровня техники обычно выполняет огнетушащую обработку порошковым огнетушащим веществом. Типичный процесс выброса включает в себя следующие этапы: ① подача газа к баллону высокого давления для хранения азота под пониженным давлением → ② псевдоожижение порошкового огнетушащего вещества в псевдоожижающей емкости → ③ открытие выпускного клапана для порошкового огнетушащего вещества → ④ подключение двухфазного потока порошкового огнетушащего вещества и азота к транспортировочному трубопроводу → ⑤ подведение указанного двухфазного потока порошкового огнетушащего вещества и азота к устройству выброса порошкового огнетушащего вещества для осуществления выброса → ⑥ нагнетание указанного двухфазного потока порошкового огнетушащего вещества и азота в место, где необходимо тушение пожара.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Исследования авторов настоящего изобретения показали, что для этапа ① в вышеуказанном процессе выброса, как правило, используется баллон для хранения азота с величиной давления не более 1,5 МПа, с тем чтобы подводить азот под постоянным давлением к указанной емкости для псевдоожижения с целью псевдоожижения указанного порошкового огнетушащего вещества. Исходя из этого, корпус указанной емкости для псевдоожижения, как правило, разрабатывается в соответствии с рабочим давлением 1,6 МПа. Такое рабочее давление достаточно для традиционной пожарной машины порошкового тушения, при этом транспортировочный трубопровод от указанной емкости для псевдоожижения до устройства выброса короткий и практически не имеет перепада высоты, что снижает общую потерю давления указанного транспортировочного трубопровода. В качестве дополнения, поскольку длина и направление указанного транспортировочного трубопровода на традиционной пожарной машине порошкового тушения были определены до выпуска с завода, указанное порошковое огнетушащее вещество, поступающее в указанное устройство выброса, имеет достаточную выталкивающую кинетическую энергию, соответственно, до тех пор пока давление в указанной емкости для псевдоожижения соответствует требованиям.
[0006] Однако, в случае пожарной машины с подъемником, имеющей определенный перепад высоты (обычно более 30 метров), указанный транспортировочный трубопровод системы выброса порошкового огнетушащего вещества является длинным, перепад высот большим, а режимы переключения диаметра и направления трубопровода сложными. Кроме того, с изменением положения подъема манипулятора или лестницы указанной пожарной машины с подъемником, перепад высоты, а также сложность переключения диаметра и направления указанного транспортировочного трубопровода указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества возрастают. Таким образом, в случае указанной пожарной машины с подъемником известного уровня техники часто возникает проблема недостаточной функциональной возможности выброса, вызванная недостаточным давлением наполнения системы выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0007] Что касается технической проблемы недостаточной функциональной возможности выброса, вызванной недостаточным давлением наполнения, если давление азота под постоянным давлением, подаваемого в емкость для псевдоожижения, возрастет, расчетное значение рабочего давления указанной емкости для псевдоожижения увеличится, а толщина корпуса указанной емкости для псевдоожижения и толщина стенки указанного транспортировочного трубопровода значительно увеличатся, тем самым, существенно повышая общий вес и стоимость указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества, а также ограничивая усовершенствование в настоящее время пожарных автомобилей с подъемниками для пожаротушения на большей высоте.
[0008] Что касается этапа ② в вышеуказанном процессе выброса, текущие экспериментальные работы показывают, что коэффициент наполнения указанного порошкового огнетушащего вещества оказывает значительное влияние на параметры выброса, и порошковые огнетушащие вещества с различными физическими свойствами обычно имеют подходящий диапазон коэффициентов наполнения, соответствующий собственным типам: когда указанный коэффициент наполнения огнетушащего вещества в указанной емкости для псевдоожижения ниже минимального значения указанного диапазона, объем и интенсивность подачи порошкового огнетушащего вещества недостаточны, и, следовательно, трудно достичь полноценной эффективности пожаротушения; когда указанный коэффициент наполнения огнетушащего вещества в указанной емкости для псевдоожижения выше максимального значения указанного диапазона, накопленный объем рабочего газа в указанной емкости для псевдоожижения недостаточен, соответственно, что влияет на транспортировку огнетушащего вещества в нижней части указанной емкости для псевдоожижения и удлиняет процесс высвобождения указанного огнетушащего вещества; кроме того, рабочее давление является более низким в среднем и позднем периодах высвобождения огнетушащего вещества, и поэтому весьма возможны слабый выброс порошкового вещества и транспортировка порошкового вещества толчками.
[0009] В связи с этим, высота уровня наполняющих материалов в емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, главным образом, наблюдается при визуальном осмотре в системе выброса порошкового огнетушащего вещества пожарной машины известного уровня техники с целью определения коэффициента наполнения указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества. Однако, для порошкового огнетушащего вещества с микронным размером частиц различные модели и партии указанного порошкового огнетушащего вещества, а также различные режимы наполнения или хранения могут влиять на объем указанной емкости для псевдоожижения, занятый указанным порошковым огнетушащим веществом; следовательно, коэффициент наполнения порошкового огнетушащего вещества не может быть точно измерен способом определения на основе высоты наполнения, в результате чего параметры выброса двухфазного потока порошкового огнетушащего вещества и азота, обеспечиваемые указанной системой выброса порошкового огнетушащего вещества, не могут достигать оптимальной производительности выброса.
[0010] Что касается этапа ⑤ вышеуказанного процесса выброса, исходя из существующего отраслевого стандарта "Пожарная машина GA39-2016, требования к пожаротушению и способ испытания", действительная скорость выброса (то есть скорость транспортировки порошкового огнетушащего вещества для выброса) устройства для выброса порошкового огнетушащего вещества является наиболее важным показателем для измерения и оценки указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества. Указанная действительная скорость выброса определяется как изменение массы емкости для псевдоожижения за единицу времени. Указанный показатель устанавливается, главным образом, путем деления разницы в массе указанной емкости для псевдоожижения в начальном и конечном состоянии (конечным состоянием, в основном, считается ситуация, когда давление в указанной емкости для псевдоожижения снижается до 0,5 МПа в качестве стандарта для определения) на длительность выброса, измеряемую секундомером, таким образом, чтобы среднее значение скорости выброса было получено в качестве показателя оценки.
[0011] Согласно исследованиям авторов настоящего изобретения, обнаружено, что эффективность нагнетания порошкового огнетушащего вещества для тушения пожара зависит от содержания огнетушащего вещества, а прямым основанием для определения необходимости постоянного выброса является указанная действительная скорость выброса (единица измерения: кг/с) порошкового огнетушащего вещества, а не косвенный показатель оценки, то есть состояние снижения давления в указанной емкости для порошкового огнетушащего вещества. Несмотря на то, что давление порошкового огнетушащего вещества все еще высокое, продолжать выброс в принципе бесполезно, если количество выбрасываемого порошкового огнетушащего вещества мало и имеет недостаточную интенсивность подачи, что приводит к напрасному расходованию как порошка, так и азота. Следовательно, у существующих пожарных автомобилей с системами порошкового пожаротушения есть общий недостаток - отсутствие точного определения и контроля времени остановки выброса.
[0012] С учетом вышесказанного, настоящее изобретение предлагает систему выброса порошкового огнетушащего вещества и пожарную машину, которые могут решить указанную проблему недостаточного давления наполнения указанной системы порошкового пожаротушения пожарной машины с подъемником. Многие технические эффекты, обусловленные этим предпочтительным техническим решением, во многих технических решениях, предлагаемых настоящим изобретением, подробно описаны ниже.
[0013] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается система выброса порошкового огнетушащего вещества. Указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества включает в себя: емкость для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества; источник газа высокого давления, сообщающийся с указанной емкостью для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества с возможностью регулирования давления; устройство выброса порошкового огнетушащего вещества, сообщающееся с указанной емкостью для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества для выброса псевдоожиженного газопорошкового потока; и устройство принудительного нагнетания, выполненное с возможностью направлять поток принудительно нагнетаемого газа с заданным давлением в указанное устройство выброса порошкового огнетушащего вещества для обеспечения заданного давления выброса, требуемого для указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0014] В некоторых вариантах осуществления указанное устройство принудительного нагнетания включает в себя: трубопровод принудительного нагнетания, сообщающийся с указанной емкостью для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством выброса порошкового огнетушащего вещества посредством коммуникационных трубопроводов, и выполненный с возможностью смешивать указанные газопорошковый поток и поток принудительно нагнетаемого газа и заставлять смешанный газ двигаться по направлению к указанному устройству выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0015] В некоторых вариантах осуществления указанный трубопровод принудительного нагнетания включает в себя: первый трубопровод, подключенный к коммуникационному трубопроводу с одной стороны указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества для выброса газопорошкового потока; и второй трубопровод, имеющий впускную секцию и выпускную секцию, причем, указанная впускная секция выполнена с возможностью вводить указанный поток принудительно нагнетаемого газа, центральная линия указанной выпускной секции параллельна центральной линии указанного первого трубопровода, и указанная выпускная секция выполнена с возможностью заставлять указанный поток принудительно нагнетаемого газа проходить через указанный второй трубопровод, чтобы его направление потока было таким же, как и направление газопорошкового потока.
[0016] В некоторых вариантах осуществления указанный первый трубопровод прикреплен по типу муфты снаружи указанной выпускной секции, или же указанная выпускная секция прикреплена по типу муфты снаружи указанного первого трубопровода; и тот компонент из указанных первого трубопровода и выпускной секции, который расположен с внешней стороны, снабжен отверстием для введения другого из указанных компонентов, который расположен с внутренней стороны.
[0017] В некоторых вариантах осуществления центральная линия указанного первого трубопровода и центральная линия указанной выпускной секции лежат на одной прямой.
[0018] В некоторых вариантах осуществления тот компонент из указанных первого трубопровода и выпускной секции, который расположен с внешней стороны, снабжен участком трубопровода переменного диаметра, и указанный участок трубопровода переменного диаметра соединен с коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества таким образом, чтобы предотвращать обратное движение потока принудительно нагнетаемого газа из указанного первого трубопровода.
[0019] В некоторых вариантах осуществления площадь сечения потока на указанном участке трубопровода переменного диаметра изменяется постепенно по мере изменения направления потока.
[0020] В некоторых вариантах осуществления указанный первый трубопровод прикреплен по типу муфты снаружи указанной выпускной секции и снабжен сжимающимся-расширяющимся первым участком трубопровода переменного диаметра; указанный первый участок трубопровода переменного диаметра подключен к коммуникационному трубопроводу с одной стороны указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества; а выходное отверстие указанной выходной секции располагается в сжимающейся области указанного первого участка трубопровода переменного диаметра.
[0021] В некоторых вариантах осуществления диаметр входного отверстия указанного первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D1, диаметр горловины указанного первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D2, диаметр выходного отверстия указанного первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D3, длина указанной сжимающейся области указанного первого участка трубопровода переменного диаметра обозначена L1, длина расширяющейся области указанного первого участка трубопровода переменного диаметра обозначена L2, диаметр указанного второго трубопровода обозначен d1, длина участка выпускной секции, входящего внутрь указанного первого участка трубопровода переменного диаметра, обозначена L3, и длина участка выпускной секции, не входящего в указанную сжимающуюся область, обозначена L4, а также D1, D2, D3, D4, d1, L1, L2, L3 и L4 удовлетворяют следующим условиям: D3=(1.2~1.5)*D1; D2=(0.7~0.9)*D1; L1=(3~5)*D1; L2=(0.8~1.1)*D1; L3=(0.2~0.3)*L1; d1=(0.2~0.4)*D1; и L4=(6~10)*d1.
[0022] В некоторых вариантах осуществления указанный первый трубопровод прикреплен по типу муфты внутри указанной выпускной секции; указанная выпускная секция снабжена сжимающимся вторым участком трубопровода переменного диаметра; указанный второй участок трубопровода переменного диаметра соединен с указанным коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества; и выходное отверстие указанного первого трубопровода расположено в сжимающейся области указанного второго участка трубопровода переменного диаметра.
[0023] В некоторых вариантах осуществления диаметр выходного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначен D5, диаметр входного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначен D6, длина указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначена L5, диаметр указанного первого трубопровода обозначен D7, диаметр указанного второго трубопровода обозначен d2, и длина от выходного отверстия указанного первого трубопровода до выходного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначена L6, а также D5, D6, D7, d2, L5 и L6 удовлетворяют следующим условиям: D5=D7; D6=(1.4~1.8)*D5; L5=(3~5)*D5; d2=(0.3~0.55)*D5; и L6=(0.4~0.6)*L5.
[0024] В некоторых вариантах осуществления указанное устройство принудительного нагнетания дополнительно включает в себя: понижающий давление клапан с электронным управлением, расположенный между указанными трубопроводом принудительного нагнетания и источником газа высокого давления и выполненный с возможностью управлять давлением потока принудительно нагнетаемого газа.
[0025] В некоторых вариантах осуществления указанное устройство принудительного нагнетания дополнительно включает в себя: датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления выброса на входе указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества; в котором указанный понижающий давление клапан с электронным управлением выполнен с возможностью регулировать давление потока принудительно нагнетаемого газа, в соответствии с разницей между заданным давлением выброса и указанным давлением выброса.
[0026] В некоторых вариантах осуществления указанное устройство принудительного нагнетания дополнительно включает в себя: датчик измерения длины, выполненный с возможностью измерять значение длины участка коммуникационного трубопровода между указанной емкостью для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством выброса порошкового огнетушащего вещества; датчик измерения угла, выполненный с возможностью измерять угол наклона указанного участка коммуникационного трубопровода относительно горизонтальной плоскости; и в котором указанный понижающий давление клапан с электронным управлением выполнен с возможностью регулировать давление потока принудительно нагнетаемого газа, в соответствии с потерей давления указанного участка коммуникационного трубопровода, определяемой на основе значения длины и изменения величины указанного угла.
[0027] В некоторых вариантах осуществления указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: датчик взвешивания, выполненный с возможностью измерять вес указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества; устройство сигнализации, выполненное с возможностью рассылать информацию об аварийных сигналах; и установленный на автомобиле контроллер, связанный с указанным датчиком взвешивания, выполненный с возможностью вычислять оптимальный вес наполнения соответствующей емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, согласно марке полученного порошкового огнетушащего вещества, поступающего снаружи, с целью срабатывания указанного устройства сигнализации для подачи сигнала тревоги, когда вес, измеренный указанным датчиком взвешивания, достигает величины указанного оптимального веса наполнения.
[0028] В некоторых вариантах осуществления указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: клапан входа порошкового огнетушащего вещества в емкость, расположенный на входе в указанную емкость для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, для управления потоком порошкового огнетушащего вещества, загружаемого в указанную емкость для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества; и в котором указанный установленный на автомобиле контроллер, связанный с указанным клапаном входа порошкового огнетушащего вещества в емкость, выполнен с возможностью заставлять указанный клапан входа порошкового огнетушащего вещества в емкость останавливать наполнение порошковым огнетушащим веществом, когда вес, измеренный указанным датчиком взвешивания, достигает величины указанного оптимального веса наполнения.
[0029] В некоторых вариантах осуществления указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: клапан выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости, расположенный на коммуникационном трубопроводе между указанной емкостью для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством выброса порошкового огнетушащего вещества, для управления соединением и отсоединением по текучей среде указанного коммуникационного трубопровода; в котором установленный на автомобиле контроллер, взаимодействующий с указанным клапаном выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости, выполнен с возможностью вычислять действительную скорость выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с оперативной массой указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, измеренной указанным датчиком взвешивания, и заставлять указанный клапан выхода порошкового огнетушащего вещества отключать указанный коммуникационный трубопровод, когда вычисленная действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества меньше минимально допустимой скорости выброса, соответствующей марке порошкового огнетушащего вещества.
[0030] Настоящее изобретение дополнительно предлагает пожарную машину, содержащую указанную систему выброса порошкового огнетушащего вещества, описанную выше.
[0031] Следовательно, на основании вышеизложенного технического решения, варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить, по меньшей мере, один из следующих положительных технических эффектов:
[0032] проблема недостаточного давления наполнения указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества указанной пожарной машины с подъемником, особенно, пожарной машины с подъемником, имеющим перепад высоты более 30 метров, а также транспортировочный трубопровод значительной длины, решается с помощью указанного устройства принудительного нагнетания без изменения расчетного рабочего давления в указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества существующей пожарной машины порошкового тушения. Благодаря указанному устройству принудительного нагнетания, предусмотренному настоящим изобретением, традиционная пожарная машина порошкового тушения может увеличивать давление наполнения, осуществлять комбинированный процесс пожаротушения с использованием пожарной машины с подъемником и лучше справляться со сложными задачами пожаротушения, такими как противопожарная защита высотных зданий. Кроме того, настоящее изобретение может автоматически подбирать давление потока принудительно нагнетаемого газа, измеряя потерю давления в указанном транспортировочном трубопроводе при различных положениях манипулятора или измеряя входное давление указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества, тем самым, обеспечивая производительность указанного устройства принудительного нагнетания и улучшая функциональные возможности пожаротушения указанной пожарной машины с подъемником.
[0033] Коэффициент наполнения указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества в реальном времени вычисляется путем взвешивания указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, соответствующий оптимальный вес наполнения вычисляется в соответствии с маркой порошкового огнетушащего вещества, и оператор получает от указанного устройства сигнализации напоминание об осуществлении оптимального наполнения указанным порошковым огнетушащим веществом в процессе наполнения указанным порошковым огнетушащим веществом, тем самым, обеспечивая эффективность огнетушения указанного порошкового огнетушащего вещества.
[0034] Указанная действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества вычисляется путем взвешивания указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, и выброс указанного порошкового огнетушащего вещества активно отключается, когда указанная действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества является недостаточной, что повышает экономичность использования указанного порошкового огнетушащего вещества.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0035] Сопроволительные чертежи, описанные в настоящем документе, используются для более глубокого понимания настоящего изобретения и являются частью настоящей заявки. Схематические варианты осуществления настоящего изобретения и их описание используются только для того, чтобы объяснить настоящее изобретение, но не являются нецелесообразным ограничением настоящего изобретения. На прилагаемых чертежах:
[0036] Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему конструкции системы выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0037] Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему конструкции трубопровода принудительного нагнетания в системе выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; и
[0038] Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему конструкции другого трубопровода принудительного нагнетания в системе выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0039] Номера позиций:
1: емкость для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества;
2: источник газа высокого давления;
3: устройство выброса порошкового огнетушащего вещества;
4: устройство принудительного нагнетания, 41: трубопровод принудительного нагнетания, 411: первый трубопровод, 412: второй трубопровод, 412a: впускная секция; 412b: выпускная секция, 413: отверстие, 414a: первый фланец, 414b: второй фланец, 415: перегородка, 4151: вентиляционное отверстие, 42: понижающий давление клапан с электронным управлением;
5: датчик взвешивания;
51: датчик давления, 52: датчик измерения длины, 53: датчик измерения угла;
6: установленный на автомобиле контроллер, 61: дисплейная панель управления;
71: клапан входа порошкового огнетушащего вещества в емкость, 72: клапан выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости; и
8: внешний клапан подачи порошкового огнетушащего вещества.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0040] Приведенные только в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже с учетом прилагаемых чертежей. Описание указанных вариантов осуществления является исключительно иллюстративным и ни в каком случае не представляет собой каких-либо ограничений в отношении настоящего изобретения и его применения или использования. Настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не ограничивается вариантами осуществления, описанными в данном документе. Указанные варианты осуществления предлагаются для того, чтобы сделать настоящее раскрытие полным и исчерпывающим, а также для того, чтобы полностью выразить объем настоящего изобретения для специалистов в данной области. Необходимо отметить, что, если не указано иное, относительное расположение частей и этапов, состав материалов, численные выражения и числовые значения, иллюстрируемые в указанных вариантах осуществления, должны толковаться только как примерные, но не должны рассматриваться как ограничения.
[0041] Слова "первый", "второй" и другие аналогичные слова не означают никакого порядка, количества или важности, а предназначены только для того, чтобы отличать разные детали. Слова "включать в себя" или "содержать" и другие аналогичные слова означают, что элементы, указанные перед таким словом, охватывают элементы, перечисленные после указанного слова, но не исключают возможности включения других элементов. Слова "вверх", "вниз", "влево", "вправо" и подобные используются только для обозначения относительной связи с местоположением. Когда изменяется абсолютное местоположение описываемого объекта, указанная относительная связь с местоположением также может измениться соответствующим образом.
[0042] В настоящем изобретении, когда описывается, что определенное устройство расположено между первым и вторым устройством, промежуточное устройство может присутствовать, а может и не присутствовать между указанным определенным устройством и указанным первым или указанным вторым устройством. Когда описывается, что определенное устройство подключено к другому устройству, то указанное определенное устройство может быть непосредственно подключено к указанному другому устройству и может не иметь указанного промежуточного устройства, а также может быть не прямо подключено к указанному другому устройству и может иметь указанное промежуточное устройство.
[0043] Все термины, используемые в настоящем раскрытии (включая технические термины или научные термины), имеют то же значение, что и термины, используемые средними специалистами в данной области техники, к которой относится настоящее раскрытие, если конкретно не определено иное. Следует иметь в виду, что термины, определенные, например, в общем словаре, должны интерпретироваться как имеющие значения, соответствующие значениям в контексте предшествующего уровня техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или чрезвычайно формальном смысле, если не определено в прямой форме в настоящем документе.
[0044] Технологии, способы и оборудование, известные специалистам в предшествующем уровне техники, могут не обсуждаться подробно, но при необходимости указанные технологии, способы и оборудование должны рассматриваться как часть данного описания.
[0045] В отношении Фиг. 1 - Фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение предлагает систему выброса порошкового огнетушащего вещества. Указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества включает в себя: емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества; источник 2 газа высокого давления, сообщающийся с указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества с возможностью регулирования давления; устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, сообщающееся с указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества для выброса псевдоожиженного газопорошкового потока; и устройство 4 принудительного нагнетания, выполненное с возможностью направлять поток принудительно нагнетаемого газа с заданным давлением в указанное устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества для обеспечения заданного давления выброса, требуемого для указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0046] Указанная емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества выполнена с возможностью генерировать двухфазный поток огнетушащего вещества из порошкового вещества и рабочего газа. В процессе генерирования указанного огнетушащего вещества, в первую очередь, порошковое огнетушащее вещество заполняется в указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, затем в указанном источнике 2 газа высокого давления сбрасывается давление, и газ подается в указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, и указанное порошковое огнетушащее вещество псевдоожижается в указанной емкости 1 для псевдоожижения с помощью рабочего газа с надлежащим давлением, тем самым, образуя порошковое огнетушащее вещество для нагнетания.
[0047] Указанный источник 2 газа высокого давления может использовать для подачи газа баллон высокого давления для хранения газа, а также газокомпрессорную станцию высокого давления. Для достижения лучшего результата пожаротушения газ в указанном источнике 2 высокого давления может представлять собой азот, углекислый или инертный газ и т. п. со стабильными химическими свойствами. Указанное устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества выполнено с возможностью выгружать указанное порошковое огнетушащее вещество в место пожаротушения с определенным диапазоном выброса и скоростью выброса, и обычно включает в себя порошковый лафетный ствол, пистолет для распыления порошкового огнетушащего вещества и тому подобное.
[0048] В соответствии со стандартами для существующих пожарных автомобилей порошкового тушения, давление подачи газа, как правило, не превышает 1,5 МПа в процессе подачи газа в указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества от указанного источника 2 газа высокого давления. Соответственно, прочность корпуса существующей емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, как правило, рассчитывается в соответствии с рабочим давлением 1,6 МПа, которое выше максимального давления подачи газа, с тем чтобы обеспечить безопасность оборудования в процессе псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества. Исходя из этого, указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества указанной существующей пожарной машины порошкового тушения, главным образом, включает в себя указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, указанный источник 2 газа высокого давления, указанное устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества и транспортировочный трубопровод.
[0049] Однако, для пожарной машины с подъемником, имеющим перепад высоты более 30 метров, из-за огромного перепада высоты, значительного удлинения указанного транспортировочного трубопровода и сложности режимов переключения диаметра и направления трубопровода, существующее давление подачи газа в 1,5 МПа может не удовлетворять требованиям к давлению наполнения указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, что влияет на параметры выброса указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0050] Исходя из этого, в настоящем изобретении давление выброса, требуемое указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, достигается путем введения потока принудительно нагнетаемого газа через указанное устройство 4 принудительного нагнетания без изменения прочности корпуса указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, давления подачи газа указанного источника 2 газа высокого давления и прочности указанного транспортировочного трубопровода.
[0051] Кроме того, заданное давление выброса, требуемое указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, меняется при изменении модели указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества; и различные состояния разворачивания и расположения указанного транспортировочного трубопровода в процессе работ по тушению пожара вызовут различные потери давления порошкового огнетушащего вещества в процессе его доставки. Следовательно, указанное устройство 4 принудительного нагнетания может направлять указанный поток принудительно нагнетаемого газа с заданным давлением в указанное устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, на основании указанного заданного давления выброса, требуемого указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, а также в случае учета потери давления во время доставки указанного порошкового огнетушащего вещества.
[0052] Кроме того, указанное устройство принудительного нагнетания включает в себя: трубопровод 41 принудительного нагнетания, который сообщается с указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, соответственно, посредством коммуникационных трубопроводов. Указанный трубопровод 41 принудительного нагнетания выполнен с возможностью смешивать газопорошковый поток и поток принудительно нагнетаемого газа и заставлять такой смешанный газ двигаться по направлению к указанному устройству 3 выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0053] В качестве конкретного способа осуществления указанного устройства 4 принудительного нагнетания, трубопровод 41 принудительного нагнетания подсоединяется между указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества посредством коммуникационных трубопроводов с двух концов. Для удобства описания указанный коммуникационный трубопровод, расположенный между указанными трубопроводом 41 принудительного нагнетания и емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, именуется "коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества". Соответственно, коммуникационный трубопровод, расположенный между указанными трубопроводом 41 принудительного нагнетания и устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, именуется "коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества".
[0054] Для того чтобы компенсировать перепад высоты указанной пожарной машины с подъемником и потерю давления указанного порошкового огнетушащего вещества в транспортировочном трубопроводе, указанный трубопровод 41 принудительного нагнетания выполнен с возможностью вводить указанный поток принудительно нагнетаемого газа, который должен иметь давление выше, чем давление газопорошкового огнетушащего вещества, предусмотренного указанным коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, так что указанные смешанные потоки принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества могут удовлетворять требованиям к давлению указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0055] Для специалистов в данной области техники является необходимым исключить потерю давления при смешивании указанных потоков газа, насколько это возможно в процессе смешивания двух указанных потоков газа, особенно, когда давление газа после смешивания является заданным. В этой связи, указанный трубопровод 41 принудительного нагнетания включает в себя: первый трубопровод 411, соединенный с указанным коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества для выброса потока порошкового огнетушащего вещества; и второй трубопровод 412, имеющий впускную секцию 412a и выпускную секцию 412b, причем, указанная впускная секция 412a выполнена с возможностью вводить поток принудительно нагнетаемого газа, центральная линия указанной выпускной секции 412b параллельна центральной линии указанного первого трубопровода 411, и указанная выпускная секция 412b выполнена с возможностью заставлять указанный поток принудительно нагнетаемого газа проходить через указанный второй трубопровод 412, чтобы направление потока было такое же, как и направление газопорошкового потока.
[0056] Указанные впускная секция 412a и выпускная секция 412b отделены от указанного второго трубопровода 412, и указанное отделение зависит от того, применяется ли данная секция трубопровода для забора газа или для его вывода. Указанное отделение указанной впускной секции 412a от выпускной секции 412b не требует, чтобы угол между указанными впускной секцией 412a и выпускной секцией 412b был прямым, а также не требует отсутствия другой промежуточной секции трубопровода между указанными впускной секцией 412a и выпускной секцией 412b для перехода потока газа.
[0057] Указанный первый трубопровод 411 для выброса газопорошкового потока и указанная выпускная секция 412b второго трубопровода 412 для выброса потока принудительно нагнетаемого газа имеют одно и то же направление потока газа, что может исключить потерю давления, вызванную разницей направлений двух газовых потоков, с тем чтобы максимально сохранить кинетическую энергию потока принудительно нагнетаемого газа. Указанные первый трубопровод 411 и второй трубопровод 412, направления потоков которых лежат на одной прямой, могут быть расположены параллельно. В данном случае, на общем участке ниже по потоку указанных первого 411 и второго 412 трубопроводов можно дополнительно разместить смешивающий трубопровод для приема газопорошкового потока и потока принудительно нагнетаемого газа и полного перемешивания двух указанных потоков газа для слияния.
[0058] Разумеется, как изображено на Фиг. 2 - Фиг. 3, указанный первый трубопровод 411 и указанный второй трубопровод 412 могут быть соединены посредством муфты. В частности, указанный первый трубопровод 411 прикреплен по типу муфты снаружи указанной выпускной секции 412b, или же указанная выпускная секция 412b прикреплена посредством муфты снаружи указанного первого трубопровода 411; и тот компонент из указанных первого трубопровода 411 и выпускной секции 412b, который расположен снаружи, снабжен отверстием 413 для введения другого из указанных компонентов, который расположен с внутренней стороны.
[0059] Когда указанный первый трубопровод 411 и указанный второй трубопровод 412 соединены посредством муфты, указанный первый трубопровод 411 для выброса газопорошкового потока должен поддерживать направление потока неизменным, так чтобы предотвратить осаждение порошкового огнетушащего вещества и потерю давления, вызванные поворотами трубопровода. Исходя из этого, как изображено на Фиг. 2, указанный первый трубопровод 411 вводит указанный второй трубопровод 412 через отверстие 413, сформированное в стенке трубы, а выпускная секция 412b указанного второго трубопровода 412 крепится посредством муфты в указанный первый трубопровод 411 поворотным способом, тем самым, поддерживая направление потока неизменным до и после смешивания газопорошкового потока. Как изображено на Фиг. 3, указанный второй трубопровод 412 вводит указанный первый трубопровод 411 через отверстие 413, сформированное в направлении потока указанного первого трубопровода 411, а поток принудительно нагнетаемого газа поворачивает под углом между указанными выпускной секцией 412b и впускной секцией 412a и смешивается с газопорошковым потоком вблизи указанного первого трубопровода 411, тем самым, обеспечивая неизменность направления газопорошкового потока.
[0060] Далее, для того чтобы указанные поток принудительно нагнетаемого газа и газопорошковый поток смешивались равномерно, центральная линия указанного первого трубопровода 411 и центральная линия указанной выпускной секции 412b могут быть выполнены с возможностью лежать на одной линии.
[0061] Более того, для предотвращения обратного движения потока принудительно нагнетаемого газа, имеющего более высокое давление, из указанного первого трубопровода 411, тот компонент из указанных первого трубопровода 411 и выпускной секции 412b, который расположен с внешней стороны, снабжен участком трубопровода переменного диаметра, причем, указанный участок трубопровода переменного диаметра соединен с указанным коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества таким образом, чтобы предотвращать обратный поток указанного принудительно нагнетаемого газа из указанного первого трубопровода 411.
[0062] Для специалистов в данной области техники, как следует из уравнения непрерывности, скорость и давление потока газа в трубопроводе зависят от площади потока в указанном трубопроводе: если не учитывать сопротивление трению, когда площадь потока в трубопроводе увеличивается, скорость потока газа уменьшается, а давление потока газа возрастает. Поэтому в настоящем изобретении на выходе потока принудительно нагнетаемого газа формируется допустимое изменение давления путем установки указанного участка трубопровода переменного диаметра и использования изменения площади потока трубопровода, а поток принудительно нагнетаемого газа поддерживает направление потока к указанному устройству 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, тем самым, предотвращая обратный поток указанного принудительно нагнетаемого газа из первого трубопровода 411.
[0063] Указанный участок трубопровода переменного диаметра может изменять площадь потока участков трубопровода с разным радиусом, но указанные участки трубопровода с разным радиусом напрямую сообщаются друг с другом, создавая большое количество выступающих областей расширения, тем самым, вызывая большие потери давления. Поэтому, дополнительно, площадь потока указанного участка трубопровода переменного диаметра изменяется равномерно вместе с направлением потока. Указанный равномерно изменяющийся участок трубопровода переменного диаметра не только может уменьшить потери давления, вызванные выступающим расширением трубопровода, но также может фактически снизить увеличение интенсивности турбулентности при движении смешанного потока принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества через указанный участок трубопровода переменного диаметра, тем самым, уменьшая рассеивание энергии указанного смешанного потока газа в процессе последующей доставки.
[0064] С учетом Фиг. 2, в некоторых вариантах осуществления указанный первый трубопровод 411 прикреплен посредством муфты снаружи указанной выпускной секции 412b и снабжен сжимающимся-расширяющимся первым участком трубопровода переменного диаметра; указанный первый участок трубопровода переменного диаметра подключен к указанному коммуникационному трубопроводу с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества; и выходное отверстие указанной выходной секции 412b располагается в сжимающейся области указанного первого участка трубопровода переменного диаметра. Указанный первый участок трубопровода с переменным диаметром означает участок трубопровода вдоль направления потока, указанный поток газа, в первую очередь, проходит через участок трубопровода с постепенно уменьшающейся площадью потока, а затем проходит через участок трубопровода с постепенно увеличивающейся площадью потока.
[0065] Когда указанный первый трубопровод 411 прикреплен  по типу муфты (посредством муфты) снаружи указанной выпускной секции 412b, указанный поток принудительно нагнетаемого газа служит центральным потоком, окруженным указанным газопорошковым потоком. При этом указанный сжимающийся-расширяющийся первый участок трубопровода переменного диаметра предусмотрен и подсоединен к указанному коммуникационному трубопроводу с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, таким образом, обеспечивая процесс доставки, во время которого указанный смешанный поток принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества движется к указанному устройству 3 выброса порошкового огнетушащего вещества равномерно и плавно.
[0066] В качестве дополнения, выходное отверстие указанной выходной секции 412b располагается в сжимающейся области указанного первого участка трубопровода переменного диаметра, а разница давлений, образующаяся на указанном первом участке трубопровода переменного диаметра, используется для дренажа, что фактически предотвращает обратное движение потока принудительно нагнетаемого газа, расположенного в центре, к входному отверстию указанного участка трубопровода переменного диаметра. В частности, положительный градиент давления, вызванный сжимающейся областью в указанном первом участке трубопровода переменного диаметра, дает возможность потоку принудительно нагнетаемого газа непрерывно двигаться в направлении области с более низким давлением, чтобы избежать обратного движения указанного потока принудительно нагнетаемого газа; а после того, как потоки принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества проходят через горловину указанного первого участка трубопровода переменного диаметра, указанные потоки принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества хорошо перемешиваются, и избыточное давление создается поэтапно с помощью градиента отрицательного давления, вызванного областью расширения указанного первого участка трубопровода переменного диаметра, таким образом, что поток смешанного газа достигает величины давления, соответствующей сумме заданного давления выброса порошкового огнетушащего вещества указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества и последующей потери давления в трубопроводе.
[0067] Кроме того, для снижения интенсивности турбулентности, создаваемой газопорошковым потоком в высокоскоростном процессе принудительного нагнетания потока принудительно нагнетаемого газа, и предотвращения обратного движения указанного потока принудительно нагнетаемого газа к входному отверстию первого участка трубопровода с переменным диаметром, указанный первый участок трубопровода с переменным диаметром дополнительно выполнен следующим образом:
[0068] диаметр входного отверстия первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D1, диаметр горловины первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D2, диаметр выходного отверстия первого участка трубопровода переменного диаметра обозначен D3, длина сжимающейся области первого участка трубопровода переменного диаметра обозначена L1, длина расширяющейся области первого участка трубопровода переменного диаметра обозначена L2, диаметр второго трубопровода обозначен d1, длина части выпускной секции, входящей внутрь первого участка трубопровода переменного диаметра, обозначена L3, и длина части выпускной секции, не входящей внутрь указанной сжимающейся области, обозначена L4, а также D1, D2, D3, D4, d1, L1, L2, L3 и L4 удовлетворяют следующим условиям: D3=(1.2~1.5)*D1; D2=(0.7~0.9)*D1; L1=(3~5)*D1; L2=(0.8~1.1)*D1; L3=(0.2~0.3)*L1; d1=(0.2~0.4)*D1; и L4=(6~10)*d1.
[0069] Следует отметить, что диаметр D1 входного отверстия, диаметр D2 горловины и диаметр D3 выходного отверстия указанного первого участка трубопровода переменного диаметра, а также диаметр d1 второго трубопровода 412 относятся к внутренним диаметрам соответствующих трубопроводов.
[0070] С учетом Фиг. 3, в других вариантах осуществления указанный первый трубопровод 411 прикреплен по типу муфты (посредством муфты) внутри выпускной секции 412b, указанная выпускная секция 412b имеет сжимающийся второй участок трубопровода переменного диаметра, который соединен с указанным коммуникационным трубопроводом с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, и выходное отверстие указанного первого трубопровода 411 расположено в сжимающейся области указанного второго участка переменного диаметра.
[0071] Как изображено на Фиг. 3, когда указанный первый трубопровод 411 прикреплен по типу муфты внутри указанной выпускной секции 412b, указанные первый трубопровод 411 и выпускная секция 412b взаимно соединены и закреплены с помощью первого фланца 414a, расположенного на средней части указанного первого трубопровода 411, и второго фланца 414b, расположенного на торцевой стороне указанного отверстия 413 указанного второго трубопровода 412. Часть указанного первого трубопровода 411, вставленная внутрь указанной выпускной секции 412b, может опираться на перегородку 415 в указанной выпускной секции 412b, тем самым, образуя выпускное отверстие для потока принудительно нагнетаемого газа, имеющее кольцевой зазор между указанными вторым участком трубопровода переменного диаметра и первым трубопроводом 411. Кроме того, вокруг указанной перегородки 415 расположено вентиляционное отверстие 4151 таким образом, что поток принудительно нагнетаемого газа поступает из впускной секции 412а, проходит через указанное вентиляционное отверстие 4151 и выталкивается равномерно вдоль постепенно сокращающейся внутренней стенки указанной выпускной секции 412b, таким образом, обеспечивается функция принудительного нагнетания указанного потока принудительно нагнетаемого газа по газопорошковому потоку.
[0072] Для обеспечения равномерного и плавного процесса транспортировки потока смешанного принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества, а также для того, чтобы поток принудительно нагнетаемого газа гарантированно не возвращался назад к впускному отверстию трубопровода переменного диаметра, указанный второй участок трубопровода переменного диаметра может быть дополнительно выполнен следующим образом:
[0073] диаметр выпускного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначен D5, диаметр впускного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначен D6, длина указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначена L5, диаметр указанного первого трубопровода 411 обозначен D7, диаметр указанного второго трубопровода обозначен d2 и длина от выпускного отверстия указанного первого трубопровода 411 до выпускного отверстия указанного второго участка трубопровода переменного диаметра обозначена L6, а также D5, D6, D7, d2, L5 и L6 удовлетворяют следующим условиям: D5=D7; D6=(1.4~1.8)*D5; L5=(3~5)*D5; d2=(0.3~0.55)*D5; и L6=(0.4~0.6)*L5.
[0074] Следует отметить, что указанные диаметр D5 выпускного отверстия и диаметр D6 впускного отверстия указанного второго участка трубопровода с переменным диаметром, диаметр D7 указанного первого трубопровода 411 и диаметр d2 указанного второго трубопровода относятся к внутренним диаметрам соответствующих трубопроводов.
[0075] В некоторых вариантах осуществления для регулирования давления указанного потока принудительно нагнетаемого газа, чтобы добиться соответствия давления указанного смешанного потока принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового огнетушащего вещества требованиям указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества в отношении давления выброса, указанное устройство 4 принудительного нагнетания дополнительно включает в себя: понижающий давление клапан 42 с электронным управлением, расположенный между трубопроводом 41 принудительного нагнетания и источником 2 газа высокого давления и выполненный с возможностью управлять давлением указанного потока принудительно нагнетаемого газа.
[0076] В некоторых вариантах осуществления, в качестве способа регулирования указанного потока принудительно нагнетаемого газа, указанное устройство 4 принудительного нагнетания может дополнительно включать в себя: датчик 51 давления, выполненный с возможностью измерять давление выброса входного отверстия указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества. Соответственно, указанный понижающий давление клапан 42 с электронным управлением может быть выполнен с возможностью регулировать давление указанного потока принудительно нагнетаемого газа, в соответствии с разницей между заданным давлением выброса и указанным давлением выброса.
[0077] При таком способе регулирования, установленный на автомобиле контроллер 6 вырабатывает электрический сигнал в соответствии с отклонением между величиной P1 измерения указанного датчика 51 давления и заданным давлением P2 выброса указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества и регулирует степень открытия указанного понижающего давление клапана 42 с электронным управлением, с тем чтобы управлять давлением P3 указанного потока принудительно нагнетаемого газа таким образом, чтобы давление P1 было больше или равно давлению P2, так чтобы давление наполнения указанного газопорошкового потока на конечном участке транспортировочного трубопровода с одной стороны указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества соответствовало заданному давлению выброса указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0078] В других вариантах осуществления, в качестве другого способа регулирования указанного потока принудительно нагнетаемого газа, указанное устройство 4 принудительного нагнетания может дополнительно включать в себя: датчик 52 измерения длины, выполненный с возможностью измерять величину длины части коммуникационного трубопровода между указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества; датчик 53 измерения угла, выполненный с возможностью измерять угол наклона указанной части коммуникационного трубопровода относительно горизонтальной плоскости. Соответственно, указанный понижающий давление клапан 42 с электронным управлением может быть выполнен с возможностью регулировать давление указанного потока принудительно нагнетаемого газа в соответствии с потерей давления в указанной части коммуникационного трубопровода, определяемой на основе величины длины и величины изменения угла. Указанной частью коммуникационного трубопровода в данном документе может быть часть, имеющая перепад высоты, указанного коммуникационного трубопровода от указанной емкости для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества до указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества, например, участок коммуникационного трубопровода, расположенный на опоре манипулятора или лестнице пожарной машины с подъемником.
[0079] Соответственно, при таком способе регулирования, указанный установленный на автомобиле контроллер 6 вычисляет потерю Pb давления транспортировочного трубопровода в режиме реального времени с помощью вычислительного модуля указанного контроллера 6, в соответствии с состоянием транспортировочного трубопровода, которое определяется указанным датчиком 52 измерения длины и указанным датчиком 53 измерения угла, и эмпирической зависимостью между состоянием трубопровода и потерей давления в указанном трубопроводе. А также указанный установленный на автомобиле контроллер 6 производит электрический сигнал путем сочетания с заданным давлением Р2 выброса указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, чтобы заставить указанный понижающий давление клапан 42 с электронным управлением контролировать давление Р3 потока принудительно нагнетаемого газа, с тем чтобы оно было равно (1,1~1,3)*(Pb+P2). На основании этого, путем предварительного калибрования линейного соотношения между электрическим сигналом, вырабатываемым установленным на автомобиле контроллером, и давлением потока принудительно нагнетаемого газа указанного понижающего давление клапана 42 с электронным управлением, указанное давление P3 потока принудительно нагнетаемого газа может автоматически регулироваться.
[0080] В некоторых вариантах осуществления указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: датчик 5 взвешивания, выполненный с возможностью измерять вес указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества; устройство сигнализации, выполненное с возможностью рассылать информацию об аварийных сигналах; и установленный на автомобиле контроллер 6, связанный с указанным датчиком 5 взвешивания, выполненный с возможностью вычислять оптимальный вес наполнения соответствующей емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, согласно марке полученного порошкового огнетушащего вещества, поступающего снаружи, с целью срабатывания указанного устройства сигнализации для подачи сигнала тревоги, когда вес, измеренный указанным датчиком взвешивания, достигает величины указанного оптимального веса наполнения.
[0081] После того, как оптимальный коэффициент наполнения различных устройств 3 выброса порошкового огнетушащего вещества для порошковых огнетушащих веществ с различными характеристиками определен путем заранее выполненного теста холодного распыления, оптимальная масса загрузки, соответствующая указанным порошковым огнетушащим веществам с различными характеристиками, может быть задана в указанном установленном на автомобиле контроллере 6. На основании этого, указанный установленный на автомобиле контроллер 6 может автоматически вызывать соответствующий предпочтительный коэффициент наполнения и соответствующую допустимую массу загрузки, при условии, что введены правильные марки порошкового огнетушащего вещества.
[0082] В процессе наполнения указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества указанный датчик 5 взвешивания может точно определять оперативную массу наполнения порошкового огнетушащего вещества в указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и передавать по каналу обратной связи указанному установленному на автомобиле контроллеру 6 в режиме реального времени. Указанный установленный на автомобиле контроллер 6 может отображать указанную оперативную массу наполнения на дисплее панели 61 управления для справки оператора. Разумеется, указанный оператор может быть дополнительно уведомлен посредством информации об аварийных сигналах, поступающей от указанного устройства сигнализации. Исходя из этого, даже если марка порошкового огнетушащего вещества меняется во время последующей операции заполнения порошковым огнетушащим веществом, при условии, что введены правильные марки порошкового огнетушащего вещества, указанный установленный на автомобиле контроллер 6 способен обеспечить выполнение оптимального наполнения оператором различных марок порошковых огнетушащих веществ с помощью указанной дисплейной панели 61 управления или указанного устройства сигнализации, за счет чего указанное устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества достигает лучшей эффективности пожаротушения.
[0083] В некоторых вариантах осуществления, для автоматического управления процессом наполнения указанной емкости 1 порошкового огнетушащего вещества указанным порошковым огнетушащим веществом, указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: клапан 71 входа порошкового огнетушащего вещества в емкость, расположенный на входе для загрузки порошкового огнетушащего вещества в указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и выполненный с возможностью управлять потоком порошкового огнетушащего вещества, загружаемого в указанную емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества. Указанный установленный на автомобиле контроллер 6 соединен с указанным клапаном 71 входа порошкового огнетушащего вещества в емкость посредством линии коммуникации и дополнительно выполнен с возможностью управлять указанным клапаном 71 входа порошкового огнетушащего вещества в емкость, чтобы останавливать наполнение порошковым огнетушащим веществом, когда вес, измеренный указанным датчиком взвешивания, достигает величины указанного оптимального веса наполнения.
[0084] В некоторых вариантах осуществления указанная система выброса порошкового огнетушащего вещества дополнительно включает в себя: клапан 72 выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости, расположенный на коммуникационном трубопроводе между указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества и выполненный с возможностью управлять соединением и отсоединением по текучей среде указанного коммуникационного трубопровода. Указанный установленный на автомобиле контроллер соединен с указанным клапаном 72 выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости посредством линии коммуникации и дополнительно выполнен с возможностью вычислять действительную скорость выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с оперативной массой указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, измеренной указанным датчиком 5 взвешивания, и закрывать указанный клапан 72 выхода порошкового огнетушащего вещества, чтобы отсоединяться от указанного коммуникационного трубопровода, когда вычисленная действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества меньше минимально допустимой скорости выброса, соответствующей марке порошкового огнетушащего вещества.
[0085] Указанная действительная скорость выброса представляет собой массу порошкового огнетушащего вещества, выбрасываемого за единицу времени (единица измерения: кг/с), которая отражает интенсивность подачи огнетушащего вещества и является важным показателем качества работы системы порошкового пожаротушения. При фактической оценке, для облегчения обнаружения, осаждение порошкового огнетушащего вещества в транспортировочном трубопроводе для указанного порошкового огнетушащего вещества часто игнорируется, а изменение массы емкости для порошкового огнетушащего вещества за единицу времени служит в качестве скорости выброса порошкового огнетушащего вещества, а также в качестве действительной скорости выброса.
[0086] Минимально допустимая скорость выброса зависит от марки порошкового огнетушащего вещества и является пороговой величиной для указанной действительной скорости выброса, задаваемой в зависимости от противопожарной эффективности, то есть, когда скорость подачи порошкового огнетушащего вещества для выброса меньше указанной минимально допустимой скорости выброса, при непрерывном выбросе порошкового огнетушащего вещества практически не достигается полноценный огнетушащий результат, и напрасно расходуется большое количество порошкового огнетушащего вещества и принудительно нагнетаемого газа.
[0087] В отличие от существующего метода вычисления, который основывается на измерении давления в указанной емкости 1 порошкового огнетушащего вещества и выводит среднее значение указанной действительной скорости выброса с помощью начального и конечного состояний, за счет взаимодействия указанных клапана 72 выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости и датчика 5 взвешивания, указанный установленный на автомобиле контроллер 6 может вычислять указанную действительную скорость выброса порошкового огнетушащего вещества в реальном времени и активно останавливать транспортировку газопорошкового потока посредством указанного клапана 72 выхода порошкового огнетушащего вещества из емкости, когда рассчитанная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества меньше минимально допустимой скорости выброса, тем самым, избегая непрерывного выброса указанного порошкового огнетушащего вещества в состоянии низкой противопожарной полезности в конечном состоянии выброса и сокращая напрасное расходование порошка и азота.
[0088] Настоящее изобретение дополнительно предлагает пожарную машину, которая включает в себя описанную выше систему выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0089] Варианты осуществления указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с настоящим изобретением, далее описываются с учетом прилагаемых чертежей.
[0090] Как изображено на Фиг. 1, который представляет собой принципиальную схему конструкции системы выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, соответствующее устройство выброса порошкового огнетушащего вещества, главным образом, включает в себя емкость 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, источник 2 газа высокого давления и устройство 3 выброса порошкового огнетушащего вещества. В соответствии с данным вариантом настоящего изобретения, поток принудительно подаваемого газа дополнительно вводится из указанного источника 2 газа высокого давления, как обусловлено данным вариантом осуществления, и указанный поток принудительно подаваемого газа вводится в газопорошковый поток из коммуникационного трубопровода между указанной емкостью 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества и указанным устройством 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, тем самым, повышая давление порошкового огнетушащего вещества, поступающего внутрь указанного устройства выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0091] Как изображено на Фиг. 1 пунктирными линиями, указанный понижающий давление клапан 42 с электронным управлением, указанный датчик 51 давления, указанный датчик 52 измерения длины и указанный датчик 53 измерения угла подключены, соответственно, к указанному установленному на автомобиле контроллеру 6 посредством коммуникационной линии, так что указанный установленный на автомобиле контроллер 6 может точно управлять давлением потока принудительно нагнетаемого газа за счет указанной степени открытия указанного понижающего давление клапана 42 с электронным управлением. В качестве дополнения, указанный датчик 5 взвешивания и указанная дисплейная панель 61 управления подключены, соответственно, к указанному установленному на автомобиль контроллеру 6 через коммуникационную линию, и указанный установленный на автомобиль контроллер 6 может получать оперативный вес указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества в режиме реального времени таким образом, что обеспечивается управление массой наполнения порошкового огнетушащего вещества в процессе наполнения порошкового огнетушащего вещества и действительной скоростью выброса в процессе выброса указанного порошкового огнетушащего вещества, а также отображение и предоставление оператору рабочих опций посредством указанной дисплейной панели 61 управления.
[0092] На Фиг. 1 дополнительно изображен внешний клапан 8 подачи порошкового огнетушащего вещества, подключенный к выходному отверстию трубопровода 41 принудительного нагнетания. Указанный внешний клапан 8 подачи порошкового огнетушащего вещества выполнен с возможностью дополнительно подавать порошковое огнетушащее вещество к смешанному порошковому огнетушащему веществу, когда действительная скорость выброса указанного смешанного потока принудительно нагнетаемого газа и газопорошкового потока не соответствует требованиям. Указанный внешний клапан 8 подачи порошкового огнетушащего вещества может увеличивать указанную действительную скорость выброса без изменения существующей системы выброса порошкового огнетушащего вещества.
[0093] Фиг. 2 и 3 являются, соответственно, принципиальными схемами конструкции двух трубопроводов принудительного нагнетания в системе выброса порошкового огнетушащего вещества, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, в котором на Фиг. 2 изображено, что первый трубопровод прикреплен по типу муфты снаружи указанной выпускной секции снаружи выпускной части второго трубопровода, а на Фиг. 3 изображено, что первый трубопровод прикреплен по типу муфты изнутри выпускной секции второго трубопровода.
[0094] Следовательно, основываясь на вышеуказанном техническом решении, варианты осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, могут достичь одного из следующих положительных технических эффектов:
[0095] вариант осуществления настоящего изобретения решает проблему недостаточного давления наполнения указанной системы выброса порошкового огнетушащего вещества указанной пожарной машины с подъемником, особенно, пожарной машины с подъемником, имеющим перепад высоты более 30 метров, а также транспортировочный трубопровод значительной длины, с помощью указанного устройства 4 принудительного нагнетания без изменения расчетного рабочего давления в указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества существующей пожарной машины порошкового тушения. Благодаря указанному устройству 4 принудительного нагнетания, предусмотренному настоящим изобретением, традиционная пожарная машина порошкового тушения может увеличить свое давление наполнения, осуществить комбинированный процесс пожаротушения с использованием пожарной машины с подъемником и справиться со сложными задачами пожаротушения, например, с противопожарной защитой высотных зданий, и т. д.
[0096] Вариант осуществления настоящего изобретения может автоматически подбирать давление потока принудительно нагнетаемого газа, измеряя потерю давления в указанном транспортировочном трубопроводе при различных положениях манипулятора или измеряя входное давление указанного устройства 3 выброса порошкового огнетушащего вещества, тем самым, обеспечивая производительность указанного устройства 4 принудительного нагнетания и улучшая функциональные возможности пожаротушения указанной пожарной машины с подъемником.
[0097] В варианте осуществления настоящего изобретения вычисляется оперативный коэффициент наполнения указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества путем взвешивания указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, вычисляется соответствующий оптимальный вес наполнения, в соответствии с маркой порошкового огнетушащего вещества, и оператор получает от указанного устройства сигнализации напоминание об осуществлении оптимального наполнения указанным порошковым огнетушащим веществом в процессе наполнения указанным порошковым огнетушащим веществом, тем самым, обеспечивая эффективность огнетушения указанного порошкового огнетушащего вещества.
[0098] В варианте осуществления настоящего изобретения вычисляется действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества из указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, путем взвешивания указанной емкости 1 для псевдоожижения порошкового огнетушащего вещества, и выброс указанного порошкового огнетушащего вещества активно отключается, когда указанная действительная скорость выброса порошкового огнетушащего вещества является недостаточной, что повышает экономичность использования указанного порошкового огнетушащего вещества.
[0099] До сих пор варианты осуществления настоящего изобретения подробно описывались. Чтобы не затруднять понимание принципов настоящего изобретения, некоторые детали, известные в данной области техники, не описаны. Специалисты в данной области могут полностью понять, как реализовать техническое решение, раскрытое в данном документе, в соответствии с приведенным выше описанием.
[0100] Хотя некоторые конкретные варианты осуществления настоящего изобретения были подробно проиллюстрированы с помощью примеров, специалисты в данной области техники должны иметь в виду, что вышеприведенные примеры предназначены только для иллюстрации, но не для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения. Специалисты в данной области должны учитывать, что вышеуказанные варианты осуществления могут быть изменены или часть технических признаков может быть эквивалентно заменена без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения определяется прилагаемыми пунктами Формулы изобретения.