消防水枪绿色自馈能电照明系统的设计与实现

针对传统消防水枪黑暗环境下照明效果不理想的问题,提出了消防水枪绿色自馈能电照明系统的设计方案。通过重新设计消防水枪涡轮发电机的结构及发电机的整流稳压与保护电路,优化消防水枪储能技术设计,实现消防水枪的自馈能技术,显著提高了能源利用效率和照明效果。与传统消防水枪相比,该系统具有显著的优势和潜力,为消防设备的改进和能源利用提供了新的解决方案。

热泵变温干燥消防水带工况优化研究

消防水带作为一种重要的火灾防控工具,其维护和保养尤为重要。及时干燥水带可以延长水带的使用寿命,确保其始终处于良好的工作状态。为减少消防水带干燥能耗、优化热泵干燥性能,采用变温工况对消防水带进行热泵干燥处理。通过单因素试验,分析首段干燥温度、变温时刻以及第二段干燥温度对热泵性能(单位能耗除湿量、单位时间除湿量、制热系数、热效率)的影响。采用响应面法设计试验,利用试验数据拟合数学模型,通过方差分析验证模型的可信度,对回归方程进行多目标联合求解,得到热泵变温干燥消防水带的最优参数组合为:首段干燥温度为42.2℃,变温时刻为80 min,第二段干燥温度为33.8℃。经平行试验验证,优化工况下的预测值与试验值的平均误差为3.92%,模型预测结果可信度较高。

旁通排气对热泵干燥系统性能的影响研究

热泵干燥设备是一种新型的消防水带干燥设备,为解决热泵干燥设备的能源浪费等问题,研发了一款采用空气源热泵技术并集成旁通排气系统的消防水带热泵干燥设备。为评估旁通与排气策略对消防水带干燥特性的影响,设计了一项针对消防水带热泵干燥装置的性能测试试验。试验结果表明,实施排气策略后,系统制热系数提高了2.8%,单位能耗除湿量提高了13.5%;实施旁通策略后,系统制热系数提高了8.5%,单位能耗除湿量提高了24.5%。研究结果表明,与传统的开闭一体式干燥模式相比,采用旁通排气联合操作模式在节能方面效果更显著。

防火分隔用玻璃构件水击试验研究

玻璃构件广泛应用于大型商业综合体,作为防火分隔使用。火灾发生后,消防员灭火救援过程中水击行为可能造成玻璃构件的损坏,造成火灾的蔓延。为了评价水击对受火后的玻璃构件的破坏性,本文结合玻璃构件耐火性能测试,按照建筑构件的标准水击方法,开展4次玻璃构件耐火测试后的水击测试。研究表明:4次水击试验,1次玻璃构件耐火性能合格,水击试验未破坏;1次玻璃构件耐火性能合格,水击导致玻璃破裂;2次玻璃构件失去隔热性,水击超温区域瞬间破裂。因此,玻璃构件耐火性能测试后,水击试验可能破坏玻璃构件的完整性,导致防火分隔功能的丧失,玻璃构件耐火试验后有必要进行水冲击测试。

D40聚氨酯衬里消防水带阻抗系数的理论分析

针对阻抗系数这一影响D40聚氨酯衬里消防水带应用的重要参数,本文根据经典流体力学理论和消防供水理论,提出了一种简便易行的阻抗系数理论分析方法,得到了以下结论:目前常用的20 m和30 m的D40 PU水带的阻抗系数理论值为0.315和0.473;当使用TL20-B-4DS立式高压便携消防水泵和QLD6.0/4直流喷雾水枪连接D40 PU水带灭火时,在额定压力和额定流量情况下,最大供水距离约为500 m,最大供水高度约为100 m。本文指出阻抗系数这一理论参数及其应用,对指导基层消防救援队伍正确使用D40 PU水带进行消防供水和灭火救援工作有着积极的现实意义。

住宅末端消防系统设计探讨

对住宅末端消防系统设计问题进行思考和分析,总结出当前规范下住宅项目末端消防(主要包括消防软管(或轻便水龙)及灭火器)系统设计的主要问题,建议相关规范增加住宅的消火栓,应要求设置消防软管卷盘,住宅灭火器的保护区域应同时考虑公区及户内的要求,上述两项消防加强措施技术难度不大,经济成本的增加也有限,值得推广。

基于空气源热泵的开闭一体式消防水带干燥装置节能性研究

针对闭环热泵预热时间长、冬季开环热泵运行能耗高的问题,提出一种开闭一体式消防水带干燥装置。通过TRNSYS(Transient System Simulation)数值模拟和实验验证的方法,分析了开闭一体式消防水带干燥装置在预热阶段的节能性,确定了开环、闭环热泵节能运行切换的温湿度分界带。结果表明:相对于闭环预热,采用辅助预热模式可节省能耗60%以上;当环境温度上升时,开环、闭环热泵的单位能耗除湿量均升高;当环境湿度上升时,开环热泵的单位能耗除湿量降低;结合温湿度分界带对开闭一体式热泵系统进行智能控制,全年运行时,较闭环热泵运行可节能40%,较开环热泵运行可节能53%。

遥控式脱扣器在消防机器人中的应用

背着消防水带的消防机器人代替消防员进入火灾现场灭火,保障了消防员的生命安全。针对目前传统的快速水带接头需要消防员亲自进入现场拆卸,才能顺利取下消防水带的难题,以消防机器人为研究对象,设计遥控式脱扣器连接消防机器人和消防水带。该脱扣器结构简单,采用模块式结构,可以根据需要进行组合使用,具有防水、防爆外壳。当需要消防机器人撤退或变更作业位置时,可远程遥控解除消防水带,从而提高机器人的撤退或变更速度,最大限度保障消防机器人和消防员的安全。

高层建筑火灾火场供水研究

在引用了近年来多项研究成果的基础上,对当前实用、常用的高层建筑火灾火场供水的主要方式、装备性能及注意事项做了归纳和总结。在火场供水方式中除利用固定设施供水外,重点阐述了在不同条件下利用移动消防装备直接供水的具体操作要点,并介绍了常用车辆与装备的供水能力和操作注意事项。

新型消防水带水力特性研究

通过实验测试了聚氨酯、橡胶、PVC等新型消防水带的水头损失,在实验基础上运用水力学理论,获得了新型消防水带的沿程阻力系数值,分析了其在主要供水流量控制范围内的水流流态、水力分区和粗糙度,并建立了其沿程阻力系数与水流流态和粗糙度等水力特性之间的关系曲线图。

消防水带晾晒自动收卷装置

研发消防水带自动晾晒收卷装置,采用滑轮组传动机构、链传动与单向传动机构,实现水带的悬挂晾晒与自动收卷。针对装置的工作原理分析,确定整体设计方案并完成装置的悬架、驱动单元和自动收卷单元的设计。驱动单元选用步进电机提供动力。收卷轮盘在下降的过程中旋转将水带收卷成盘型。通过Solidworks Simulation模块完成了对装置主要零部件的静态载荷分析,结果表明:零部件在工况下的最大受力小于设计许用应力,完全满足强度要求。进行现场试验,验证了该装置在实际使用中的可靠性。

新型消防水带水力技术参数的实验研究

分析消防流体力学基础,搭建了消防水带实战应用测试平台,获得了橡胶衬里、聚氨脂衬里以及PVC衬里消防水带的阻抗系数S值,并研究了不同材质、不同直径以及不同耐压等级水带之间压力损失与流量的关系等,形成了不同流量下水带压力损失速查表和图,以供实际运用。

消防水带及接口抗拉强度试验研究

通过硅铝合金水带接口(Φ65和Φ80)的硬拉伸试验、水带拉伸滑移试验及两种材质消防水带(聚氨酯和PVC)的拉伸试验,研究水带接口和消防水带的抗拉性能。结果表明,水带接口受拉通常是在扣爪处发生脆性断裂,其中Φ65水带接口平均拉断载荷为13.2kN,Φ80平均拉断载荷为17.6kN;拉伸试验中,水带拉伸滑移载荷跟水带的直径大小无关,两种尺寸的消防水带发生滑移的平均荷载是16.0kN;Φ65消防水带整体拉伸时发生扣爪脆性断裂的可能性高,而Φ80消防水带整体拉伸发生水带滑移的几率更高,与材质无关。

快插式防脱消防水带接口设计分析

针对目前消防工作的需求,确定快插式防脱免扎消防水带接口的整体设计方案,并完成雄接口、雌接口和配合接口的设计。建立快插式防脱免扎消防水带接口的运动黏度模型和层流模型,通过SolidWorks Flow Simulation软件完成了对水带接口的流体动力学分析。结果表明:流体在水带接口内腔的流体动力学损失小,能够保证水压,验证了该接口在实际使用中的可靠性。

不同输送介质对水带阻抗系数的影响

选用流量变送器、差压变送器及数据采集仪等测量仪表,使用水罐消防车及泡沫罐消防车作为供水装备,针对水、海水及6%水成膜泡沫灭火剂等3种输送介质,分别对水平铺设的80、65mm口径聚氨酯衬里及PVC衬里消防水带的阻抗系数进行了测定和分析。结果表明:在输送水时,无论是聚氨酯衬里还是PVC衬里消防水带,其阻抗系数均大于火场供水理论中给出的同一口径胶里水带的阻抗系数值,且同一口径PVC衬里消防水带的阻抗系数值大于聚氨酯衬里消防水带的阻抗系数值;同一口径和材质的消防水带,输送海水与水相比,其阻抗系数相差不大。输送6%水成膜泡沫灭火剂时,阻抗系数远远小于水,且聚氨酯衬里和PVC衬里消防水带的阻抗系数值差别不大。

新型折卷滚卷式消防水带收卷器

设计了一种新型的消防水带折卷滚卷器。该折卷滚卷器能将使用过的消防水带折成条卷,方便挂晒干燥,干燥后又能快速滚卷成盘卷。对系统关键机构的设计进行分析,包括动力机构、收卷机构、链传动机构等。实际测试结果表明,该收卷器方便消防水带的储存和携带,优化了晾晒时展开水带的工作,节省时间,提高效率,弥补了现有技术的不足。

消防水带接口断裂原因分析

采用宏观检验、微观检验、化学成分分析、金相组织分析等手段对消防水带接口断裂原因进行分析。结果表明,消防水带接口断裂主要是由于接口化学成分中Fe含量严重超标,导致大量铁相的生成,脆性铁相在试验过程中产生微裂纹,加之氧化物破坏基体连续性,产生较高应力集中,从而在水压性能试验过程中断裂。

消防水带智能化干燥收卷设备的研发

针对消防水带晾晒收卷设备智能化程度低的现状,为了提高消防员的作战效率,降低能耗,确定了消防水带智能化干燥设备的整体结构,以模态分析验证了结构的可靠性。应用温度、湿度等检测传感器,对整个设备内部环境自动监测、自动调节温湿度。设计机械手完成自动收卷成盘,达到一键操作完成对水带的整个干燥和收卷流程,实现了技术装备的自动化和智能化,提升设备的技术水平与产品价值,有效地降低了消防官兵的劳动强度。该设备可为开发集成化的清洗干燥一体机提供技术支持。

消火栓保护半径计算公式中水带有效长度的确定

现行消火栓保护半径计算公式中,确定水带长度时只考虑了展开时的弯曲折减系数,并未考虑路径折减系数,尤其在水带路径改变90°情况下,水带的实际有效长度大幅度减小,导致消火栓保护半径计算值远远大于实际有效值,影响灭火效果。实际设计中应根据具体情况确定水带的有效长度,以确保消火栓的保护半径。

介质阻挡放电对水龙带增强层黏结性能的影响

针对水龙带增强层高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬黏结性能差的问题,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对高强涤纶管状织物表面进行处理,研究了处理时间对纤维表面形貌和化学组成、丝束断裂强力、织物芯吸高度及剥离强度的影响。结果表明:经DBD等离子体处理后,高强涤纶表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面极性官能团增加,织物芯吸高度增加,丝束断裂强力随处理时间的延长而下降;处理时间为60 s时,强度损失率为3.9%;处理后高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬的黏结性能得到显著改善,处理时间为60 s时,剥离强度提升35.1%。