液氮泡沫消防设备及泡沫消防车

摘要

本发明公开了一种液氮泡沫消防设备及泡沫消防车，所述液氮泡沫消防设备包括用于将液氮或氮气与泡沫混合液进行混合以产生泡沫的泡沫产生装置以及液氮供应装置(100)，其中液氮供应装置(100)包括具有用于液氮输出的输出口(101)的液氮罐(10)以及用于使得液氮从液氮罐(10)输出时保持在预设压力范围内的稳压装置；所述液氮罐(10)的输出口(101)与泡沫产生装置连接以向泡沫产生装置供应液氮。本发明提供的技术方案，在向泡沫产生装置提供液氮以使得液氮或氮气与泡沫混合液混合产生灭火泡沫时，可以保证液氮向泡沫产生装置内注入时的压力，使得液氮保持合适的输入流量，从而保证所产生的泡沫的质量。

说明书

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，具体地涉及一种液氮泡沫消防设备及泡沫消防车。

背景技术

现有技术中，通过液氮罐向泡沫产生装置提供液氮，以使得液氮或液氮产生的氮气与泡沫混合液混合发泡产生泡沫后通过消防带将发好的正压泡沫送入举高喷射消防车或者消防炮喷射泡沫。

目前存在的问题是液氮罐的液氮不能稳压，不能定量输出。

正常工作时要求液氮的压力高于泡沫混合液的压力，液氮才能注入到气液混合器中参与发泡。液氮的压力是由液氮罐内的压力提供的。现有技术条件下，液氮罐压力无法实现持续的保证，随着喷射的过程，液氮罐的压力是一个下降的过程，从而导致液氮罐与泡沫混合气之间的压差逐渐减小，液氮流量会逐渐减小，导致发生的泡沫质量逐渐降低，需要人工实时注意液氮罐的压力与手动调节液氮阀来调节液氮流量。但是通过调节阀门的方式不能保证液氮的输出压力在合适的范围，从而影响泡沫的产生质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中液氮罐的液氮输出压力不能稳定影响泡沫产生质量的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种液氮泡沫消防设备，所述液氮泡沫消防设备包括用于将液氮或氮气与泡沫混合液进行混合以产生泡沫的泡沫产生装置以及液氮供应装置，其中所述液氮供应装置包括具有用于液氮输出的输出口的液氮罐以及用于使得液氮从所述液氮罐输出时保持在预设压力范围内的稳压装置；

所述液氮罐的所述输出口与所述泡沫产生装置连接以向所述泡沫产生装置供应液氮。

优选地，所述液氮罐具有液氮出口和气体入口，所述液氮出口和所述气体入口之间的管路上形成有用于气化所述管路内的液氮的气化器；

所述稳压装置包括所述气化器。

优选地，所述稳压装置还包括用于对所述气化器进行加热的加热装置；

所述加热装置包括包覆在所述气化器外侧且具有电加热元件的包覆部件；

或者，所述加热装置为用于容纳加热所述气化器的水的水浴部件；

或者，所述加热装置为用于向所述气化器吹送热风的风机；

或者，所述加热装置为具有能流动的流体的水套，所述气化器位于所水套内。

优选地，所述稳压装置包括所述液氮罐通过管路连接的氮气瓶以及所述液氮罐与所述氮气瓶之间的管路上设置的减压阀。

优选地，所述稳压装置包括设置在所述液氮罐内的能够调节供热的加热器。

优选地，所述稳压装置为与所述输出口连接的液氮泵。

优选地，所述液氮供应装置还包括用于控制所述输出口的液氮流量的流量控制装置。

优选地，所述流量控制装置包括所述输出口所连接的管路上设置的孔板，所述孔板上设置有多个不同大小的开孔，所述输出口能够切换至与不同的所述开孔连通；

或者，所述流量控制装置包括所述输出口所连接的管路上设置的流量调节阀；

或者，所述流量控制装置为所述输出口所连接的液氮泵。

优选地，所述液氮罐上设置有在所述液氮罐内的压力超过预设范围后能够进行泄压的调压阀。

优选地，所述泡沫产生装置包括泡沫产生器，所述泡沫产生器具有用于输入液氮的液氮入口和用于输入泡沫混合液的泡沫混合液入口以及用于输出泡沫的泡沫出口，所述液氮供应装置的所述输出口与所述液氮入口连接。

优选地，所述液氮泡沫消防设备还包括泡沫混合装置，所述泡沫混合装置设置有用于输入泡沫原液的泡沫原液入口、用于输入水的水入口和用于输出泡沫混合液的泡沫混合液出口，所述泡沫混合液出口与所述泡沫产生器的所述泡沫混合液入口连接。

优选地，所述泡沫消防设备还设置有存储泡沫原液的泡沫原液储罐，所述泡沫原液储罐与所述泡沫混合装置的所述泡沫原液入口连接。

优选地，所述液氮泡沫消防设备上还设置有存储泡沫混合液的泡沫混合液储罐，所述泡沫混合液储罐与所述泡沫产生器的所述泡沫混合液入口连接。

优选地，所述泡沫产生装置包括用于盛放泡沫混合液的泡沫混合液存储装置，所述液氮供应装置的所述输出口与所述泡沫混合液存储装置连接以向所述泡沫混合液存储装置输入液氮；

所述泡沫产生装置还包括具有泡沫混合液入口、氮气入口以及泡沫出口的气液混合器，所述泡沫混合液入口设置为能够与所述泡沫混合液存储装置内的液相连通以将所述泡沫混合液存储装置内的泡沫混合液输入所述气液混合器，所述氮气入口设置为能够与所述泡沫混合液存储装置内的气相连通以将液氮在所述泡沫混合液存储装置内气化产生的氮气输入所述气液混合器，所述泡沫混合液和所述氮气在所述气液混合器内混合产生的泡沫从所述泡沫出口喷出。

优选地，所述气液混合器位于所述泡沫混合液存储装置的外侧，且所述泡沫混合液入口通过管路连通至所述泡沫混合液存储装置内的下方位置以与所述泡沫混合液存储装置内的液相连通，所述液化气体入口通过管路连通至所述泡沫混合液存储装置内的上方位置以与所述泡沫混合液存储装置内的气相连通。

优选地，所述气液混合器位于所述泡沫混合液存储装置内，且所述泡沫混合液入口设置在所述泡沫混合液存储装置内的下方位置以与所述泡沫混合液存储装置内的液相连通，所述氮气入口设置在所述泡沫混合液存储装置内的上方位置以与所述泡沫混合液存储装置内的气相连通。

本发明的另一方面还提供一种泡沫消防车，所述泡沫消防车上设置有如上所述的液氮泡沫消防设备。

本发明提供的液氮泡沫消防设备及泡沫消防车，在向泡沫产生装置提供液氮以使得液氮或氮气与泡沫混合液混合产生灭火泡沫时，可以保证液氮向泡沫产生装置内注入时的压力，使得液氮保持合适的输入流量，从而保证所产生的泡沫的质量。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方式中液氮供应装置的结构示意图；

图2为根据本发明的另一实施方式中液氮供应装置的结构示意图；

图3为根据本发明的一个实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图；

图4为本发明的一个实施方式中泡沫产生器的结构示意图；

图5为根据本发明的另一实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图；

图6为根据本发明的再一实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图；

图7为根据本发明的又一实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图；

图8为根据本发明的又一实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图；

图9为根据本发明的又一实施方式中液氮泡沫消防设备的结构示意图.

附图标记说明

100-液氮供应装置；10-液氮罐；101-输出口；102-液氮出口；103-氮气入口；20-气化器；30-氮气瓶；301-减压阀；200-泡沫产生器；201-泡沫混合液入口；202-液氮入口；203-泡沫出口；300-泡沫混合装置；301-泡沫原液入口；302-水入口；303-泡沫混合液出口；400-泡沫原液储罐；500-泡沫混合液储罐；600-泡沫混合液存储装置；700-气液混合器；701-泡沫混合液入口；702-氮气入口；703-泡沫出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种液氮泡沫消防设备，该液氮泡沫消防设备包括用于将液氮或氮气与泡沫混合液进行混合以产生泡沫的泡沫产生装置以及液氮供应装置100，其中，如图1所示，该液氮供应装置100包括具有用于液氮输出的输出口101的液氮罐10以及用于使得液氮从所述液氮罐10输出时保持在预设压力范围内的稳压装置；

所述液氮罐10的所述输出口101与所述泡沫产生装置连接以向所述泡沫产生装置供应液氮。

本发明提供的泡沫消防设备，在通过液氮供应装置100向泡沫产生装置提供液氮以使得液氮或液氮产生的氮气与泡沫混合液混合产生灭火泡沫时，例如，液氮罐10的输出口101与图3所示的泡沫产生器200的液氮入口202连接时，可以保证液氮向泡沫产生器200内注入时的压力，使得液氮的流量与泡沫混合液的输入流量保持在适当的比例，从而保证所产生的泡沫的质量。

因此，本发明提供的技术方案，通过在液氮供应装置100上设置稳压装置，可以避免现有技术中随着液氮的输出，液氮罐内压力下降导致液氮流量逐渐减少，从而液氮的输出压力不能保证导致所产生的泡沫质量降低的问题。另外，通过设置稳压装置，即使液氮在低液位情况下，也可以保证液氮的输出压力，使得液氮罐迅速投入使用。

液氮供应装置100的所述稳压装置可以采用各种合适的形式。下面通过多个实施例进行说明。

实施例一：

如图1所示，液氮罐10的输出口101优选设置在液氮管10的底部，当然，也可以设置输出管路从上方延伸至液氮罐10的底部。该液氮罐10设置有液氮出口102和气体入口103，所述液氮出口102和所述气体入口103之间的管路上形成有用于气化所述管路内的液氮的气化器20，所述稳压装置包括所述气化器20。其中，该气化器20可以为弯折的管路的形式，即液氮罐10通过管路将液氮输出通过外界的环境温度来使得管路中的液氮气化后再输入到液氮罐10内，也就是采用自增压方式来提高罐内压力。

在气化器20的入口与液氮罐10的液氮出口102之间以及气化器20的出口与液氮罐10的气体入口103之间均设置有控制阀。在液氮罐10处于工作状态时(即液氮罐10内的液氮向外输出的过程中)，可以通过控制阀来改变液氮罐10的自增压状态。具体的，设定液氮罐10的工作压力为1.4MPa，在液氮罐10内压力低于设定压力(例如1.2MPa)时，打开控制阀，气体进入气化器20内气化，该液氮罐10处于自增压状态，而在液氮罐10内的压力达到一定值(1.4MPa)时，关闭控制阀，阻止气体进入到气化器20，液氮罐10的自增压状态关闭。这样液氮在输出过程中，通过开关控制阀可以稳定液氮罐10内的压力，从而保证液氮的输出压力。

实施例二：

所述稳压装置除包括实施例一中的气化器20外，还包括用于对所述气化器20进行加热的加热装置，通过加热装置可以加快液氮的气化从而能够及时补充罐内压力。当然，在气化器20通过外界环境温度的影响能够足够补充液氮罐内压力的情况下，也可以不设置加热装置。该加热装置可以在液氮罐10内液位较低，需要补充较多的氮气的情况下对气化器20进行加热。

该实施例中，所述加热装置包括包覆在所述气化器20外侧且具有电加热元件的包覆部件。

当然，用于对所述气化器进行加热的加热装置也可以采用其它各种形式的装置，例如下面的实施例三至五。

实施例三：

与上述实施例二不同的是，用于对气化器20进行加热的所述加热装置为用于容纳加热所述气化器20的水的水浴部件，气化器20位于水内，通过水浴部件内的水对气化器20进行加热。

实施例四：

与上述实施例二不同的是，所述加热装置为用于向所述气化器20吹送热风的风机。

实施例五：

与上述实施例二不同的是，所述加热装置为具有能流动的流体的水套，所述气化器20位于所水套内，水套内的水对气化器20加热后流出，然后新的水流入到水套内，新流入的水对气化器20继续加热，如此循环，可以提高气化器的效率。

实施例六：

如图2所示，用于稳定液氮罐10压力的所述稳压装置可以包括与液氮罐10通过管路连接的氮气瓶30以及所述液氮罐10与所述氮气瓶30之间的管路上设置的减压阀301。氮气瓶30内的氮气注入到液氮罐10内并通过减压阀301来维持液氮罐10内的压力。

实施例七：

所述稳压装置包括设置在所述液氮罐10内的能够调节供热的加热器，可以设置检测所述液氮罐10内压力的压力检测器，该加热器可以根据压力检测器所检测到的压力值调节加热的量，在压力达到一定值时，该加热器减少加热或停止加热。

实施例八：

所述稳压装置为与所述输出口101连接的液氮泵。在液氮罐10的输出口101可以设置用于输出液氮的液氮泵，通过液氮泵来维持液氮输出压力。

另外，本发明提供的技术方案中，液氮供应装置100还包括用于控制所述输出口101的液氮流量的流量控制装置，从而可以控制液氮的输出流量。

优选地，所述流量控制装置包括液氮罐10的输出口101所连接的管路上设置的孔板，所述孔板上设置有多个不同大小的开孔，所述输出口101能够切换至与不同的所述开孔连通。不同的开孔代表不同的流量，输出口101可以根据流量需求，切换至与一定大小的开孔连通。

当然，所述流量控制装置还可以采用其他方式，例如，所述流量控制装置包括所述输出口101所连接的管路上设置的流量调节阀；或者，所述流量控制装置为所述输出口101所连接的液氮泵，通过液氮泵来控制流量。

在该液氮供应装置100处于非工作状态时，所有阀门关闭，整套装置处于断电状态。由于液氮在液氮罐10内会部分气化从而使得内部压力升高，因此，在液氮罐10上还设置有调压阀，用于调节液氮罐10内的压力使其不超过设定值。例如可以设定该调压阀的压力为1.4MPa，即满足液氮罐10内压力不超过1.4MPa，在罐内压力超过1.4MPa时，该调压阀会自动泄压。这样，在该液氮供应装置在非工作的日常存储状态时，无需通过手动卸放压力，无需通过安全阀卸放压力，可以保证液氮罐压力安全。

该液氮供应装置100处于工作状态时，液氮罐10上的该调压阀关闭。

本发明提供的液氨泡沫消防设备中的泡沫产生装置也可以采用各种类型的能产生泡沫的装置。

在如图3所示的实施例中，所述泡沫产生装置包括用于将液氮与泡沫混合液进行混合以产生泡沫的泡沫产生器200，所述泡沫产生器200具有用于输入液氮的液氮入口202和用于输入泡沫混合液的泡沫混合液入口201以及用于输出泡沫的泡沫出口203，所述液氮供应装置100的所述输出口101与所述液氮入口202连接。在所述泡沫产生器200的腔室内，从液氮入口202注入的液氮与从泡沫混合液入口201注入的泡沫混合液混合，由于泡沫混合液为常温，液氮与泡沫混合液混合会迅速气化并与泡沫混合液产生泡沫，然后泡沫在腔室内压力的作用下从泡沫出口203喷出，其中泡沫出口203可以连接泡沫喷射管路。

本发明提供的液氮泡沫消防设备，采用液氮供应装置100，可以保证液氮注入到泡沫产生器200时的压力，从而保证泡沫产生器200内所产的泡沫的质量。

优选地，该液氮泡沫消防设备采用如图1所示的液氮供应装置100，该液氮供应装置100设置有气化器20，在气化器20的入口与液氮罐10的液氮出口102之间以及气化器20的出口与液氮罐10的气体入口103之间均设置有控制阀，可以设定液氮罐10向泡沫产生器200内输入液氮时的工作压力为1.4MPa，当液氮罐10内的液氮输出至泡沫产生器200内，压力降低至1.2MPa时，打开所述控制阀，液氮罐10内的液氮从液氮出口102流出并在气化器20内气化，然后氮气从气体入口103进入到液氮罐10内，液氮罐10实现自增压，在罐内的压力再次达到1.4MPa时，控制阀关闭，气化器20停止工作。这样液氮在输出过程中，通过开关控制阀可以稳定液氮罐10内的压力，从而保证液氮的输出压力。

当然，也可以根据泡沫混合液进入泡沫产生器200内的压力来实时调节液氮罐10的工作压力，如要求液氮罐10的工作压力高于泡沫混合液的压力0.2MPa，当压差低于0.1MPa时，开启自增压，即打开控制阀，使得液氮罐10内的液氮进入到气化器20内气化并再进入到液氮罐内。在压差高于0.2MPa时，关闭自增压，即关闭控制阀阻止液氮进入到气化器20内。

优选地，泡沫混合液注入到泡沫产生器200的流量和液氮注入到泡沫产生器200的流量的比例为：100：0～3。

为保证泡沫混合液和液氮的流量比例，在液氮罐10的输出口101与泡沫产生器200之间还设置有流量调节阀，可以根据泡沫混合液注入到泡沫产生器200的流量来调节该流量调节阀，使得液氮注入到泡沫产生器200的流量与泡沫混合液的流量保持在一定的比例范围内。

在向泡沫产生器200内输入泡沫混合液和液氮来产生泡沫的工作状态时，要求先向泡沫产生器200通入泡沫混合液，然后通入液氮；在停止工作时，先关闭液氮，然后关闭泡沫混合液，可以避免冰堵。

本发明提供的液氮泡沫消防设备，可以优选采用如图4所示的泡沫产生器200，该泡沫产生器200为筒状结构，该筒状结构的一端设置泡沫混合液入口201，另一端设置泡沫出口203，液氮入口202设置在筒状结构的侧壁上，该泡沫产生器的腔室内部还设置有扰流器204和具有多个孔眼的多孔结构205，以使得液氮或气化的氮气与泡沫混合液能够充分混合。当然，也可以采用其他结构形式的泡沫产生器。

包括有泡沫产生器200的液氮泡沫消防设备可以采用多种配置方案。

第一种配置方案：

如图3所示，泡沫产生器200的泡沫混合液入口201设置为可以连接外界的能够提供泡沫混合液的任何装置。

第二种配置方案：

如图5所示，所述液氮泡沫消防设备上还设置有用于生成泡沫混合液的泡沫混合装置300，所述泡沫混合装置300设置有用于输入泡沫原液的泡沫原液入口301、用于输入水的水入口302和用于输出泡沫混合液的泡沫混合液出口303，所述泡沫混合液出口303与所述泡沫产生器200的所述泡沫混合液入口201连接。

其中的水入口302通常连接外界供水装置，例如自来水。泡沫原液入口301可以连接外界的能够提供泡沫原液的任何装置。

第三种配置方案：

如图6所示，在图5所示的装置的基础上，该泡沫消防设备还设置有存储泡沫原液的泡沫原液储罐400，所述泡沫混合装置300的所述泡沫原液入口301与所述泡沫原液储罐400连接，以通过泡沫原液储罐400提供泡沫原液。

从泡沫原液入口301输入的泡沫原液和从水入口302输入的水在泡沫混合装置300内混合产生泡沫混合液，然后泡沫混合液从泡沫混合液出口303输出到泡沫产生器200的泡沫混合液入口201；从泡沫混合液入口201进入的泡沫混合液与从液氮入口202输入的液氮在泡沫产生器200内混合产生泡沫。

第四种配置方案：

如图7所示，液氮泡沫消防设备上设置有存储泡沫混合液的泡沫混合液储罐500，所述泡沫混合液储罐500与所述泡沫产生器200的泡沫混合液入口201连接，该实施方式中直接通过泡沫混合液储罐500提供泡沫混合液，该配置适合灭火范围较小的工况。

此外，在另外的实施方式中，如图8和图9所示，所述泡沫产生装置还包括用于盛放泡沫混合液的泡沫混合液存储装置600，液氮供应装置100的所述输出口101与泡沫混合液存储装置600连接以向所述泡沫混合液存储装置600输入液氮。

如图8和图9所示，该实施方式中的泡沫产生装置还包括具有泡沫混合液入口701、氮气入口702以及泡沫出口703的气液混合器700，所述泡沫混合液入口701设置为能够与所述泡沫混合液存储装置600内的液相连通以将所述泡沫混合液存储装置600内的泡沫混合液输入所述气液混合器700，所述氮气入口702设置为能够与所述泡沫混合液存储装置600内的气相连通以将液氮在所述泡沫混合液存储装置600内气化产生的氮气输入所述气液混合器700，所述泡沫混合液和所述氮气在所述气液混合器700内混合产生的泡沫从所述泡沫出口703喷出。

该技术方案中，在液氮供应装置100将液氮输入泡沫混合液存储装置600后，液氮在泡沫混合液存储装置600内气化产生气体，使得泡沫混合液存储装置600内具有一定压力，然后液氮气化产生的气体在该压力下通过氮气入口702自动进入气液混合器700以及泡沫混合液在该压力下泡沫混合液入口701自动进入到气液混合器700内，由此氮气和泡沫混合液在气液混合器700内混合产生泡沫，该过程不需要额外的动力，维护简单，易操作。

该液氮泡沫消防设备可以具有如下两种配置方案。

第五配置方案：

如图8所示，所述气液混合器700位于所述泡沫混合液存储装置600的外侧，且所述泡沫混合液入口701通过管路连通至泡沫混合液存储装置600内的下方位置以与泡沫混合液存储装置600内的液相连通，所述液化气体入口702通过管路连通至泡沫混合液存储装置600内的上方位置以与泡沫混合液存储装置600内的气相连通。

第六配置方案：

如图9所示，所述气液混合器700可以位于泡沫混合液存储装置600内，且泡沫混合液入口701设置在泡沫混合液存储装置600内的下方位置以与泡沫混合液存储装置600内的液相连通，氮气入口702设置在泡沫混合液存储装置600内的上方位置以与泡沫混合液存储装置600内的气相连通。

本发明的另一方面还提供一种泡沫消防车，所述泡沫消防车上设置有如上所述的液氮泡沫消防设备。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。