一种可重复使用的非爆炸型灭火弹及灭火系统技术方案

本发明专利技术提出了一种可重复使用的非爆炸型灭火弹及灭火系统，属于应急技术研究技术领域。所述可重复使用的非爆炸型灭火弹，包括弹体、弹头及撞针，所述弹体内设置有用于存放灭火介质的储气室及设置在弹体圆周壁内的环形流体腔，所述环形流体腔通过第一通道与储气室连通，所述撞针自弹头的前端插入至储气室内将第一通道封堵，且撞针设置成向弹体内位移时将第一通道开启；所述储气室的尾端设置有弹簧体及柱塞，弹簧体用于在第一通道或/和第二通道开启后为灭火气体从储气室经过环形流体腔后排出提供压力。本发明专利技术具有射程可调的、非爆炸型的、具有定向快速喷射功能的、可重复使用的的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种可重复使用的非爆炸型灭火弹及灭火系统


[0001]本专利技术涉及应急技术研究
，具体涉及一种可重复使用的非爆炸型灭火弹及灭火系统。

技术介绍

[0002]森林灭火弹作为一种新兴的灭火手段，因其安全、高效等优势逐渐被世界各国所接受，成为目前一种主流的森林灭火装备。
[0003]起火种类不同，灭火方式、手段也不同。现有灭火方式可分为接触式灭火与非接触式灭火，如：直接使用灭火器进入火场属于接触式灭火，而通过远距离投射将灭火装置投入火场灭火属于非接触式。目前，森林灭火弹大多采用军用炮弹技术释放灭火剂，即在弹体内填充火药，发射至火场后引爆，向火场内抛洒灭火剂进行灭火。此种灭火弹在爆炸后会形成球形粉云，受火场气流影响，灭火剂无法完全抛洒至火源处，导致灭火弹灭火效率不高，同时弹体为一次性的消耗品，无法满足目前国家提出的环保、经济原则。
[0004]而灭火弹的发射方式目前主要有依托军用迫击炮投掷方式和依托航空器的空中抛投方式两种。投掷方式的有效投掷距离较小，无法应对森林火灾火场蔓延速度快的特点，无法保障安全性。空中抛投方式受限于经费、体制等因素，无法形成有效体系；同时，目前灭火弹大多采用自爆式，虽然具有一定的灭火效果，但是在弹体的内部采用爆管方式爆破，即弹体内设置火焰雷管和爆管，利用火焰爆管引爆爆管里面的炸药或黑火药，从而将弹体炸开，并将灭火剂布撒到着火处而实现灭火，炸药或黑火药具有很强的爆炸冲击力，从而该灭火弹具有爆炸冲击波和灭火剂的双重灭火功效。但在具有强大爆破能力的同时，也具有很大的潜在危险性，危险系数高。
[0005]鉴于干粉灭火弹和泡沫灭火弹本身缺乏阻燃能力，已灭火的可燃物还会再次被引燃。因此，如何选择灭火弹的灭火剂及保证喷洒均匀就成了解决问题的关键。目前常用的干粉灭火剂受火场气流影响，往往喷洒不匀，无法有效覆盖火源的问题，而胶体泡沫灭火剂因水不溶物沉淀的问题，难以生成足够多的胶态物质和生成泡沫所需的气体，因而灭火能力不佳。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种可重复使用的非爆炸型灭火弹及灭火系统。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术的第一个方面提供了一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，包括弹体、弹头及撞针，所述弹体内设置有用于存放灭火介质的储气室及设置在弹体圆周壁内的环形流体腔，所述环形流体腔通过第一通道与储气室连通，所述撞针自弹头的前端插入至储气室内将第一通道封堵，且撞针设置成向弹体内位移时将第一通道开启；所述弹头内设置有用于将储气室与环形流体腔连通的第二通道，第二通道内设置
有用于控制第二通道开启/关闭的电磁阀，且弹头内设置有与电磁阀电连接的充电计时器，充电计时器用于控制电磁阀动作将第二通道开启；所述储气室的尾端设置有弹簧体及柱塞，弹簧体用于在第一通道或/和第二通道开启后为灭火介质从储气室经过环形流体腔后排出提供压力。
[0008]进一步地，所述弹头的前端与撞针的前端之间设置有缓冲层，用于在撞针向后位移时保护弹头。
[0009]进一步地，所述弹头内设置有与储气室连通的第三通道，第三通道内设置有安全阀，且安全阀的输出管线与环形流体腔连通。
[0010]进一步地，所述弹体设置成带隔热层的套筒状结构，且弹体上均匀设置有与环形流体腔连通的喷射口。
[0011]进一步地，所述灭火介质为高压液态CO2或超临界态CO2或液氮。
[0012]进一步地，当灭火介质为液氮时，所述弹头内设置有用于注入液氮的单向阀。
[0013]本专利技术的第二个方面提供了一种应用上述可重复使用的非爆炸型灭火弹的灭火系统，包括：用于发射所述可重复使用的非爆炸型灭火弹的发射系统；用于控制所述可重复使用的非爆炸型灭火弹精准发射的控制系统；设置在运载工具上的用于对所述可重复使用的非爆炸型灭火弹进行储存及上弹的储运装置。
[0014]进一步地，所述发射系统包括设置在运载工具上可在水平面360
°
旋转与定位的底盘、一端与底盘上的铰链连接的带液压杆的组合发射架、安装在带液压杆的组合发射架上表面两侧呈对称分布的C型导轨、可位移的设置在两个C型导轨之间的半圆形轮式助能构件、设置在两个C型导轨前端的限位器及设置在半圆形轮式助能构件尾端的挡板、设置在运载工具上的发电机、储能电源及集能器，其中，液压杆的底端连接在底盘上的铰链上，其顶端连接在带液压杆的组合发射架底部的铰链上。
[0015]进一步地，所述控制系统包括工控机、靶标定位仪、测位仪、发射架角度控制仪及能量输出控制器，其中，所述工控机与靶标定位仪、测位仪、发射架角度控制仪、能量输出控制器及充电计时器电连接。
[0016]进一步地，所述储运装置包括固定在运载工具上的弹药箱和机械臂；且当灭火介质为液氮时，所述储运装置还包括固定在运载工具上的液氮储存罐和液氮注入泵；其中：所述机械臂的输入端与控制系统电连接，机械臂可在弹药箱与带液压杆的组合发射架间运动，用于弹药装填。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术提供的可重复使用的非爆炸型灭火弹可以实现弹体的重复利用，与传统非重复利用灭火弹技术相比，由于本系统实现了弹体每次使用后回收二次充填使用，大大降低了设备使用成本及降低对环境的破坏。
[0018]2、本专利技术提供的可重复使用的非爆炸型灭火弹采用非爆炸方式灭火，与传统雷管引爆灭火弹技术相比，由于本系统不需要利用火药引爆，其储存、转用、发射安全性更高，适用环境和使用范围更广，使用更为便捷。
[0019]3、本专利技术提供的可重复使用的非爆炸型灭火弹采用撞针和倒计时双开关模式，与
传统灭火弹技术相比，其释放成功率更高。
[0020]4、本专利技术提供的可重复使用的非爆炸型灭火弹采用侧壁喷射口设计，与传统灭火弹技术相比，由于本系统通过喷射口对喷出的高压液态CO2或超临界态CO2或液氮进行定位和能量集中，可使高压液态CO2或超临界态CO2或液氮喷出更远距离，增加了单体灭火范围，从而进一步提高灭火效能。
[0021]5、本专利技术提供的灭火系统采用了电磁弹射发射原理技术和靶向定位技术，与传统灭火弹发射技术相比，本专利技术提供的电磁弹射方式具有远离火场、射程自由可调，不受山体、河流等环境限制等特点，从而实现安全、可靠、精准投射。
[0022]6、本专利技术提供的灭火系统采用高压液态CO2或超临界态CO2或液氮，与传统干粉、化学合成或化学反应产生的CO2灭火弹相比，本专利技术提供的灭火系统中，一方面实现了CO2不助燃和高比重隔离O2的灭火效果，另一方面，高压液态CO2或超临界态CO2或液氮泄压喷射过程中，需要吸收大量热，可有效降低弹体周围环境温度，在保护弹体的同时，提高了灭火效果，可有效防止二次复燃。
附图说明
[0023]图1是本专利技术灭火介质采用高压液态CO2或超临界态CO2时的灭火系统的示意图；图2是本专利技术灭火介质采用高压液态CO2或超临界态CO2时的可重复使用的非爆炸型灭火弹的示意图；图3是本专利技术灭火介质采用高压液态CO2或超临界态CO2时的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，包括弹体（1
‑
7）、弹头及撞针（1
‑
12），其特征在于，所述弹体（1
‑
7）内设置有用于存放灭火介质的储气室（1
‑
1）及设置在弹体（1
‑
7）圆周壁内的环形流体腔（1
‑
6），所述环形流体腔（1
‑
6）通过第一通道与储气室（1
‑
1）连通，所述撞针（1
‑
12）自弹头的前端插入至储气室（1
‑
1）内将第一通道封堵，且撞针（1
‑
12）设置成向弹体（1
‑
7）内位移时将第一通道开启；所述弹头内设置有用于将储气室（1
‑
1）与环形流体腔（1
‑
6）连通的第二通道，第二通道内设置有用于控制第二通道开启/关闭的电磁阀（1
‑
11），且弹头内设置有与电磁阀（1
‑
11）电连接的充电计时器（1
‑
10），充电计时器（1
‑
10）用于控制电磁阀（1
‑
11）动作将第二通道开启；所述储气室（1
‑
1）的尾端设置有弹簧体（1
‑
2）及柱塞（1
‑
3），弹簧体（1
‑
2）用于在第一通道或/和第二通道开启后为灭火介质从储气室（1
‑
1）经过环形流体腔（1
‑
6）后排出提供压力。2.根据权利要求1所述的一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，其特征在于，所述弹头的前端与撞针（1
‑
12）的前端之间设置有缓冲层（1
‑
14），用于在撞针（1
‑
12）向后位移时保护弹头。3.根据权利要求1所述的一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，其特征在于，所述弹头内设置有与储气室（1
‑
1）连通的第三通道，第三通道内设置有安全阀（1
‑
15），且安全阀（1
‑
15）的输出管线与环形流体腔（1
‑
6）连通。4.根据权利要求1所述的一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，其特征在于，所述弹体（1
‑
7）设置成带隔热层的套筒状结构，且弹体（1
‑
7）上均匀设置有与环形流体腔（1
‑
6）连通的喷射口（1
‑
9）。5.根据权利要求1所述的一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，其特征在于，所述灭火介质为高压液态CO2或超临界态CO2或液氮。6.根据权利要求5所述的一种可重复使用的非爆炸型灭火弹，其特征在于，当灭火介质为液氮时，所述弹头内设置有用于注入液氮的单向阀（1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙龙，刁友鹏，李雨成，李治刚，黄玉玺，李磊，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：