小型化持續性全方位泡沫滅火裝置的製作方法

2023-09-11 00:17:30

本發明涉及一種泡沫滅火裝置，具體的說是一種小型化持續性全方位泡沫滅火裝置。

背景技術：

目前高效的泡沫滅火系統由於其高效的滅火性能，得到了越來越廣泛的認可以及使用，現有的泡沫滅火裝置如果是小型化的其往往無法持續性的實現滅火，滅火規模較小，而持續性的滅火必然需要大型化的設備來實現，另一方面消防水槍如果需要機械式的全方位旋轉、升降也需要大型設備來實現，如何將持續性滅火以及全方位旋轉、升降融合到小型化的設備上一直是本領域技術人員研究的對象。

泡沫滅火系統是將原液和水混合發泡的過程，該過程中對於原液混合的比例有著極高的要求，原液過多或者過少均會影響發泡以及滅火效果。一般泡沫比例的數學關係為，設水流量X、原液流量Y、比例設定鈕設定量Z，此時數學關係式Y/(X+Y)＝Z。由此需要精確計算水流量X、原液流量Y，現有的泡沫滅火系統其比例混合均是在混合器裡面進行混合不僅混合效果差，而且水流量X、原液流量Y均是無法控制的，如何實現原液比例的精準控制提高發泡效果也一直是本領域技術人員研究的對象。

另外高效的泡沫滅火系統其要求進水水壓的壓力要小於0.03MPa，顯然現有的消防栓等水源都是高壓水源，無法滿足持續的泡沫滅火，現有主要的技術是通過儲水罐來提供低壓水源，但是儲水罐其儲水量往往有限，即使及時供水也無法做到出水量和進水量的平衡，導致了泡沫滅火受到了極大的限制，如何使得泡沫滅火的水源可以實現長期、穩定的供水同樣一直是本領域技術人員研究的對象。

技術實現要素：

本發明提供了一種結構簡單、發泡效果好，功能強大的小型化持續性全方位泡沫滅火裝置。

一種小型化持續性全方位泡沫滅火裝置，包括安裝了消防泵的底板，所述的底板上分別設有消防水進出平衡裝置、原液比例控制裝置、控制消防水槍方位的桅杆裝置。本發明通過消防水進出平衡裝置實現持續性的滅火效果、原液比例控制裝置達到高效的發泡效果提高滅火性能、控制消防水槍方位的桅杆裝置達到消防水槍的全方位旋轉滅火功能，實現了小型化持續性全方位的設計目的。

消防水進出平衡裝置包括連接進水管道的緩衝水箱，緩衝水箱通過消防泵進水管路連接消防泵，消防泵通過管道連接電機調節流量的消防水槍，所述的緩衝水箱內置有水位傳感器，進水管管路上設有第一調節閥，消防泵進水管路上設有流量計；所述的第一調節閥開閉控制信號、流量計的流量信號、水位傳感器的水位信號、電機調節流量的消防水槍開閉控制信號均連接微電腦控制板。該種消防水進出平衡裝置通過將第一調節閥開閉控制信號、流量計的流量信號、水位傳感器的水位信號、電機調節流量的消防水槍開閉控制信號連接微電腦控制板，通過微電腦控制板控制消防水槍的出水量以及進水管管路的進水量實現消防水進出平衡，達到了持續、穩定供水的技術目的。

作為具體的控制過程：微電腦控制板通電後，檢測水位傳感器的水位信號，如果是低水位第一調節閥打開緩衝水箱進水，直至緩衝水箱水滿第一調節閥關閉，而後消防泵啟動，緩衝水箱出水，並由流量計提供流量信號配合消防水槍開閉以及控制出水量，當緩衝水箱回落到低水位時微電腦控制板可以打開第一調節閥進水實現持續均衡供水。

所述緩衝水箱內上下分別設有水位傳感器判別的調節閥信號採集區和消防水槍信號採集區。調節閥信號採集區和消防水槍信號採集區兩種不同的信號輸出實現兩種控制方式，當水位在調節閥信號採集區時根據水位的高低控制第一調節閥供水，而在消防水槍信號採集區時根據水位的高低控制消防水槍出水流量，同時將第一調節閥完全打開進行供水。

所述消防泵進水管路上還設有第二調節閥，進一步提高緩衝水箱出水流量控制。

原液比例控制裝置包括連接消防泵的消防泵進水管以及消防泵出水管，消防泵消防泵進水管路上設有支管路，支管路通過三通管一端通過原液管連接原液桶，三通管另一端連接進水管路，所述的消防泵進水管路上設有流量計，原液管管路上分別設有步進電機調節閥和腰輪流量計；所述的流量計的流量信號、步進電機調節閥的開閉信號、腰輪流量計的流量信號均連接微電腦控制板，步進電機調節閥的電脈衝信號來源於腰輪流量計。該種泡沫滅火裝置通過微電腦控制板依據腰輪流量計獲得的原液流量信號，控制步進電機調節閥實現原液流量的實時控制，微電腦控制板通過對比計算流量計的水流流量以及步進電機調節閥控制下的原液流量，實現了原液比例精準控制達到了良好的發泡效果。

所述三通管在連接支管路和消防泵進水管路形成的直管段為文丘裡管，不僅達到原液、水的泡沫混合，並產生自吸效果對原液桶內的原液進行自吸。

所述腰輪流量計包括計量室，計量室內置有兩個腰輪，兩個腰輪中心通過軸杆連接有相互嚙合的齒輪，對應齒輪側面設有安裝了傳感器的感應環。該種腰輪流量計當被測原液流經計量室時在流量計的進出口形成壓差，腰輪在此壓差的推動下旋轉。同時通過固定在腰輪軸上的齒輪使兩個腰輪保持連續旋轉。隨著腰輪的轉動原液經由計量室被不斷排出流量計。在測量粘度較大的原液流量時，腰輪隨液體的流動而轉動，能夠感應到極其微小的液體流動。齒輪的轉動角度和原液流動速度的比值成一個相對固定的常數，從而實現精確計量的目的，感應環將腰輪流量計的單脈衝容積量再次得到細分。這樣腰輪流量計的脈衝數和步進電機步數組成一一對應的關係，實現原液的高精度控制。

控制消防水槍方位的桅杆裝置包括連接消防水槍的出水接口，以及一端連接消防泵出水管的進水接口，所述的進水接口和出水接口之間通過旋轉管道連接，旋轉管道外周連接有頂端封閉的分段式桅杆，分段式桅杆底部設有進氣口，進氣口通過氣管連接有儲氣罐，儲氣罐連接有驅動分段式桅杆上下的氣泵。該種桅杆裝置通過旋轉管道實現出水接口左右、前後方向的設置性調節，而氣泵控制上下的分段式桅杆具有雲梯升降效果，實現消防水槍上下位置的調節。

作為進一步的技術結構旋轉管道包括連接進水接口的直管，以及連接出水接口的傾斜向上的斜管，直管和斜管之間通過彎管連接，彎管與直管連接端設有第一電機驅動的水平旋轉關節，彎管與斜管連接端設有第二電機驅動的豎直旋轉關節。該種旋轉管道通過第一電機驅動的水平旋轉關節實現出水接口也就是消防水槍左右水平方向位置的調節，而第二電機驅動的豎直旋轉關節，實現出水接口也就是消防水槍前後豎直方向位置的調節，結合氣泵控制上下的分段式桅杆最終實現實時調節的具備上下、左右、前後全方位旋轉的搭載消防水槍的桅杆裝置。

本發明通過消防水進出平衡裝置實現持續性的滅火效果、原液比例控制裝置達到高效的發泡效果提高滅火性能、控制消防水槍方位的桅杆裝置達到消防水槍的全方位旋轉滅火功能，實現了小型化持續性全方位的設計目的。

附圖說明

如圖1所示為本發明小型化持續性全方位泡沫滅火裝置立體結構示意圖；

如圖2所示為本發明消防水進出平衡裝置結構原理圖；

如圖3所示為本發明中腰輪流量計炸開安裝結構示意圖；

如圖4所示為本發明中原液比例控制結構原理圖。

具體實施方式

如圖1、2、3、4所示一種小型化持續性全方位泡沫滅火裝置，包括安裝了消防泵24的底板，底板上分別設有消防水進出平衡裝置、原液比例控制裝置、控制消防水槍方位的桅杆裝置。

作為結構優選原液比例控制裝置包括連接消防泵24的消防泵進水管14以及消防泵出水管18，消防泵出水管18管路上設有支管路29，支管路29通過三通管一端通過原液管連接原液桶2，三通管另一端通過分管道30連接消防泵進水管路14，消防泵進水管路14上設有流量計17，原液管10管路上分別設有步進電機調節閥9和腰輪流量計3。流量計17的流量信號、步進電機調節閥9的開閉信號、腰輪流量計3的流量信號均連接微電腦控制板，步進電機調節閥9的電脈衝信號來源於腰輪流量計3，通過微電腦控制板依據腰輪流量計獲得的原液流量信號，控制步進電機調節閥實現原液流量的實時控制，微電腦控制板通過對比計算流量計的水流流量以及步進電機調節閥控制下的原液流量，實現了原液比例精準控制達到了良好的發泡效果。

作為結構優選三通管在連接支管路29和消防泵進水管路14形成的直管段為文丘裡管22，在實現原液、水混合的基礎上達到原液自吸效果。

為了進一步提高原液流量的測量精度，本發明的腰輪流量計3包括計量室32，計量室32內置有兩個腰輪33，兩個腰輪33中心通過軸杆連接有相互嚙合的齒輪34，對應齒輪34側面設有安裝了傳感器的感應環35，齒輪34的轉動角度和原液流動速度的比值成一個相對固定的常數，從而實現精確計量的目的，感應環35將腰輪流量計的單脈衝容積量再次得到細分，這樣腰輪流量計的脈衝數和步進電機步數組成一一對應的關係，實現原液的高精度控制。

消防水進出平衡裝置包括連接進水管道13的緩衝水箱1，緩衝水箱1通過消防泵進水管路連接消防泵24，消防泵24通過管道18連接電機調節流量的消防水槍26，緩衝水箱1內置有水位傳感器，進水管管路上設有第一調節閥8，消防泵進水管路上設有流量計17。第一調節閥8開閉控制信號、流量計17的流量信號、水位傳感器的水位信號、電機調節流量的消防水槍26開閉控制信號均連接微電腦控制板。消防泵進水管路上還設有第二調節閥11控制緩衝水箱1的出水量。

作為結構優選緩衝水箱1內上下分別設有水位傳感器15判別的調節閥信號採集區和消防水槍信號採集區。

控制消防水槍方位的桅杆裝置包括連接消防水槍26的出水接口，以及一端連接消防泵出水管18的進水接口19，進水接口19和出水接口之間通過旋轉管道25連接，旋轉管道25外周連接有頂端封閉的分段式桅杆5，分段式桅杆5底部設有進氣口，進氣口通過氣管28連接有儲氣罐23，儲氣罐23連接有驅動分段式桅杆上下的氣泵7，實現出水接口以及消防水槍26上下升降的技術性能。

為了實現出水接口也就是消防水槍26左右、前後空間的旋轉性能，旋轉管道包括連接進水接口19的直管，以及連接出水接口的傾斜向上的斜管，直管和斜管之間通過彎管37連接，彎管與直管連接端設有第一電機21驅動的水平旋轉關節6實現彎管37水平旋轉，彎管37與斜管連接端設有第二電機20驅動的豎直旋轉關節25，實現斜管也就是消防水槍26前後豎直方向旋轉。

作為本發明具體的控制過程：微電腦控制板通電後，檢測水位傳感器的水位信號，如果是低水位第一調節閥8打開緩衝水箱1進水，直至緩衝水箱1水滿第一調節閥8關閉，而後消防泵24啟動，緩衝水箱出水，並由流量計17提供流量信號配合消防水槍26開閉以及控制出水量，這段時間緩衝水箱1內的水位在調節閥信號採集區，通過微電腦控制板對比消防水槍的出水量，實時調節第一調節閥控制的進水量，確保緩衝水箱1內水位的穩定。消防水槍26出水後微電腦控制板控制下支管路29通過文丘裡管22實現原液、水混合的基礎上達到原液自吸效果，將消防泡沫原液按照精確的比例混合進入消防泵進水管路14實現消防水槍的泡沫滅火性能。本發明通過依據腰輪流量計獲得的原液流量信號，控制步進電機調節閥實現原液流量的實時控制，微電腦控制板通過對比計算流量計的水流流量以及步進電機調節閥控制下的原液流量，實現了原液比例精準控制達到了良好的發泡效果。腰輪流量計其相對與傳統的流量計更加適於消防原液這種高粘性的介質，大大提高了流量測量的精確性。

當由於系統長時間運行緩衝水箱水位回落到消防水槍信號採集區時微電腦控制板可以完全打開第一調節閥進水，同時控制消防水槍的出水量避免斷水故障。