噴消防車滅火原理及滅火機理優(yōu)勢有什么?
點擊量:發(fā)布時間:2019-07-05 13:53作者:北京京盾消防器材
消防車的種類有很多,而渦噴消防車就是其中一種功率很大的消防裝備,在進行撲滅墻紙通風(fēng)降溫以及油氣大火里有著較為獨特的優(yōu)勢,現(xiàn)在在亞洲已經(jīng)是由很多個國家都在生產(chǎn)研發(fā)和銷售渦噴消防車了,因為每一家企業(yè)的設(shè)計思路都大不相同,所以在每一臺渦噴消防裝置的結(jié)構(gòu)上都有著不同的特點。
1、 渦噴消防車在抵達火災(zāi)現(xiàn)場進行滅火的時候,渦噴滅火系統(tǒng)將會把滅火劑以高度、高強且大流量的沿著一個水平的方向進行射入,其噴射的距離是比較遠(yuǎn)的,并且穿透火焰的中心能力比較強,能夠大幅度的把滅火的效率提到很高,更小的減少了環(huán)境的污染以及水漬的災(zāi)害,能夠以短時間進行撲滅火勢的效果。
2、 渦噴消防車的冷卻效能主要就是體現(xiàn)在了水炮口徑比較大、且流量高。在滅火劑噴射之后會呈現(xiàn)喇叭形的進行擴散,經(jīng)過實地相關(guān)的測試發(fā)現(xiàn),渦噴消防車的最大擴散的弧度可以達到50m以上的高度,能夠?qū)π枰鋮s的部位進行一個包裹式全方位的冷卻,特別是對那么石油化工出火災(zāi)情況發(fā)生對油管的保護有著比較明顯的效果。
3、 渦噴消防車對于火災(zāi)縣城能夠?qū)嵭姓龎和L(fēng),可以立即派出濃煙,有效的提高了火災(zāi)現(xiàn)場的能見度,大大的減少轟燃的可能性,有利于消防人員組織進行進攻以及掩護撤退。在撲滅了火災(zāi)之后的現(xiàn)場或者是大型的石油化工企業(yè)出現(xiàn)了泄漏的情況,可以立即實施正壓送風(fēng),能夠立刻有效的達到冷卻降溫,稀釋有害氣體,很好的保護受災(zāi)群眾以及消防人員。
4、 能夠有效的利用渦噴消防車巨大的動能,一直從著火的部位一側(cè)進行噴射,以防制止火勢越過了所噴射的區(qū)域,阻止火勢蔓延,對周圍的建筑進行保護,避免到火災(zāi)再次的造成了更大的損害。

渦噴消防車滅火原理
渦噴消防車采用航空渦輪噴氣發(fā)動機,架設(shè)于高性能汽車底盤,配裝常規(guī)消防車的容罐、消防泵,具有和常規(guī)消防車相同的高速行駛能力,具備裝備常規(guī)滅火和渦噴發(fā)射兩套滅火系統(tǒng)。渦噴消防車以殲5戰(zhàn)斗機WP—5型渦噴發(fā)動機為主動力,在發(fā)動機工作時,空氣進入壓氣機,在其中受離心力的作用經(jīng)壓縮后的空氣進入燃燒室。當(dāng)燃油經(jīng)工作噴砠噴入燃燒室內(nèi)的火焰筒中時,與進入燃燒室內(nèi)的部分壓縮空氣混合并燃燒,其余壓縮空氣沿火焰筒側(cè)壁的進氣孔進入火焰筒內(nèi),以進行補充燃燒,并與燃?xì)饣旌?,降低燃燒氣溫度,燃燒后的高溫高壓氣體以高速沖擊渦輪葉片,將滅火劑撞擊成霧狀顆粒,以巨大動能,遠(yuǎn)距離,高強度,大范圍地噴射直接滅火。
渦噴消防車滅火機理
渦噴發(fā)動機產(chǎn)生的高壓氣體將水撞擊后,改變了水的物理性能,變成了細(xì)水霧,提高了水的滅火效果,細(xì)水霧的粒徑一般在40微米至200微米范圍內(nèi),比表面積較一般水滴大1700倍,在火場中能完全蒸發(fā),吸熱效率高,冷卻效果好,可以射入火區(qū)深部,滅火效果大大提高。細(xì)水霧滅火劑在滅火過程中具有以下特性阻止燃燒進行:
水霧冷卻氣態(tài)燃燒產(chǎn)物
水霧冷卻氣態(tài)燃燒產(chǎn)物主要是通過傳導(dǎo)和對流實現(xiàn)的。水霧在傳熱方面擁有巨大的優(yōu)勢在于其巨大的比表面積。水霧的蒸發(fā)涉及傳熱和傳質(zhì)兩個過程,在這兩個過程中,熱量通過傳導(dǎo)和對流從周圍“煙氣”轉(zhuǎn)移到霧滴表面,同時水蒸氣通過對流和擴散逸入熱氣流中。
水霧冷卻固體可燃物表面
除了從熱煙氣吸熱外,水霧也從灼熱固體表面,包括難燒可燃物(A類火災(zāi)),未燃可燃物和各種不燃物表面(如墻、金屬結(jié)構(gòu))吸收熱量。
水霧引起的熱輻射衰減
水有吸收熱輻射的能力,在消防中水霧的高密度沖擊中,極其迅速的蒸發(fā),產(chǎn)生高強度的吸熱屏障,遮斷熱輻射的傳遞,降低對燃料的熱反饋。并且,水霧可以使消防隊員免受火場熱輻射的威脅。
水霧的惰化作用
由于水霧的直徑較小,比表面積較大,吸收熱量后,迅速蒸發(fā),變?yōu)樗魵?,體積能膨脹1700多倍。在這個過程中,惰化介質(zhì)(水蒸氣)能限制火焰向外傳播,并且使被“包圍”的火焰窒息。對于有屏蔽空間而言,霧滴汽化前,氧含量為21%,氮含量為79%,隨著水的迅速汽化,水蒸氣含量將迅速增大,同時氧含量迅速減小,當(dāng)氧含量在火源周圍空間減小到16~18%時,火焰將被窒息。

消防車的種類有很多,而渦噴消防車就是其中一種功率很大的消防裝備,在進行撲滅墻紙通風(fēng)降溫以及油氣大火里有著較為獨特的優(yōu)勢,現(xiàn)在在亞洲已經(jīng)是由很多個國家都在生產(chǎn)研發(fā)和銷售渦噴消防車了,因為每一家企業(yè)的設(shè)計思路都大不相同,所以在每一臺渦噴消防裝置的結(jié)構(gòu)上都有著不同的特點。
1、 渦噴消防車在抵達火災(zāi)現(xiàn)場進行滅火的時候,渦噴滅火系統(tǒng)將會把滅火劑以高度、高強且大流量的沿著一個水平的方向進行射入,其噴射的距離是比較遠(yuǎn)的,并且穿透火焰的中心能力比較強,能夠大幅度的把滅火的效率提到很高,更小的減少了環(huán)境的污染以及水漬的災(zāi)害,能夠以短時間進行撲滅火勢的效果。
2、 渦噴消防車的冷卻效能主要就是體現(xiàn)在了水炮口徑比較大、且流量高。在滅火劑噴射之后會呈現(xiàn)喇叭形的進行擴散,經(jīng)過實地相關(guān)的測試發(fā)現(xiàn),渦噴消防車的最大擴散的弧度可以達到50m以上的高度,能夠?qū)π枰鋮s的部位進行一個包裹式全方位的冷卻,特別是對那么石油化工出火災(zāi)情況發(fā)生對油管的保護有著比較明顯的效果。
3、 渦噴消防車對于火災(zāi)縣城能夠?qū)嵭姓龎和L(fēng),可以立即派出濃煙,有效的提高了火災(zāi)現(xiàn)場的能見度,大大的減少轟燃的可能性,有利于消防人員組織進行進攻以及掩護撤退。在撲滅了火災(zāi)之后的現(xiàn)場或者是大型的石油化工企業(yè)出現(xiàn)了泄漏的情況,可以立即實施正壓送風(fēng),能夠立刻有效的達到冷卻降溫,稀釋有害氣體,很好的保護受災(zāi)群眾以及消防人員。
4、 能夠有效的利用渦噴消防車巨大的動能,一直從著火的部位一側(cè)進行噴射,以防制止火勢越過了所噴射的區(qū)域,阻止火勢蔓延,對周圍的建筑進行保護,避免到火災(zāi)再次的造成了更大的損害。

渦噴消防車的滅火優(yōu)勢
(1)噴射功率巨大。通常認(rèn)為,常規(guī)消防車發(fā)動機的功率與整車的質(zhì)量比達到30kW/t后就無法再增大了,否則,其扭矩的增大使得傳動機構(gòu)的加強和底盤重量的增加,會抵消其功率增大帶來的好處。美國的T-6消防車滿載質(zhì)量為19.2t,發(fā)動機功率為367kW,功率質(zhì)量比為19. 1kW/t。機場快速反應(yīng)消防車所載滅火劑較少,其功率質(zhì)量比可達26kW/t左右。例如,法國的SD2000快速反應(yīng)機場消防車最大功率為138kW,僅載有1200L水和100kg干粉,滿載重量為5.3t,功率質(zhì)量比可達26kW/t。為了增大儲備功率,有些型號的機場消防車使用2臺發(fā)動機分別用于驅(qū)動和噴射,但其功率質(zhì)量比仍未突破30kW/t。而渦噴消防車的噴射功率在4000kW以上,使用斯太爾汽車底盤的滿載質(zhì)量為24. 6t,其功率質(zhì)量比為160kW/t以上。因此,渦噴消防車的功率質(zhì)量比突破了30kW/t的限制,成為安裝在常規(guī)汽車底盤上的噴射功率最大的消防車。
(2)滅火效率高。渦噴消防車實現(xiàn)了大流量霧狀水的遠(yuǎn)距離、高強度、大覆蓋面積的噴射。高速“尾氣-水霧”射流對火焰穩(wěn)定燃燒有強勁的切割、破壞作用,大流量霧狀水在高速尾氣的攜帶下射入火焰迅速窒息燃燒。將流量為60kg/s的直流水注入渦噴消防車的霧化裝置中,噴射出的高速霧狀水射流瞬時覆蓋面積大于200m²,最遠(yuǎn)噴射距離可達100m,距離在30~ 60m之間形成最佳水霧噴射強度。60kg/s流量的霧狀水全部氣化時,可吸收1. 35×105kJ/s的熱量,生成100m³/s的水蒸氣,其對火焰的冷卻降溫和稀釋氧氣、窒息燃燒的作用相當(dāng)顯著。

渦噴消防車撲滅80m²油池火僅需9s,其控制火勢的能力和滅火效率比常規(guī)消防車提高了10多倍。同時,“尾氣-水霧”射流還有很強的驅(qū)散有毒有害氣體、阻隔輻射熱的作用,可以在水霧射流掩護下救助被火災(zāi)圍困的人員,避免或減少人員的傷亡。
(3)泡沫覆蓋面積大。渦噴消防車生成泡沫的機理和常規(guī)消防車的泡沫炮生成泡沫的機理有所不同。常規(guī)消防車的泡沫炮是靠水射流的引射作用將空氣吸入管炮,空氣與混合液攪拌混合產(chǎn)生泡沫。此時,空氣的體積流量和液體的體積流量相差無幾,空氣處于負(fù)壓狀態(tài),未能使所有液體都形成泡沫,噴射出的泡沫和未生成泡沫的液體混合在一起,使泡沫富于流動性,需經(jīng)流淌才能形成相對穩(wěn)定的泡沫層。噴射在油罐油面上的泡沫液,其中的液體沉入油面之下,只有泡沫覆蓋在油面上。渦噴消防車是由高速氣體射流沖擊、剪切泡沫混合液,形成粒徑為2~3mm的大流量泡沫珠。此時空氣的體積流量是液體體積流量的幾十倍,在強氣流作用下所有的混合液均生成了泡沫珠,沒有液態(tài)水的存在。泡沫珠射流瞬時覆蓋面積可達200m²,噴射1min時,在200m²面積上形成的泡沫層平均厚度為5cm。泡沫珠墜地后沒有流動性,但卻有很好的附著力,直接形成厚度均勻的泡沫覆蓋層,減少了泡沫射流需經(jīng)流淌才能形成均勻覆蓋層所需的時間,泡沫覆蓋于油面之上,沒有液體沉入油面之下。因此,噴射同樣質(zhì)量的泡沫,渦噴消防車比常規(guī)消防車獲得更大的泡沫覆蓋面積,更好地發(fā)揮了泡沫滅火劑的作用。
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