S型不锈钢消防水炮的结构设计.doc
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1、滨州学院本科毕业设计(论文) S型不锈钢消防水炮的结构设计摘 要在神秘莫测的大自然中,火灾不受时间、空间的限制,而且发生的频率还是非常的高。自从伟大的人类会用火的时候,这种灾害也接着应运而生;随之人们防范和治理火灾的消防工作也就应运而生,从此与我们人类结下了不解之缘,随着人类社会的发展,我相信消防技术也将日渐完美。本课题设计的消防水炮是将一定流量及一定压力的水,通过能量转换,将势能转换成动能,以很高的速度从炮头喷嘴中喷出,从而形成射流,起到扑灭一定距离外火灾的消防设备。消防水炮的组成一般有炮身及炮头。炮身是一个过流部件,用来改变水平、俯仰喷射角度,炮身上一般还装有其他的驱动机构,例如手轮、液压
2、马达或电动机等,从而形各种形式的消防水炮,如手动式、液控式及电动式等消防水炮;接下来说一下炮头,炮头呢,它是将告诉从炮身流出的水的势能转变为动能,其中其最关键组成部分是喷嘴,它也是最终实现射流形状的部件,是流体输送过程中至关紧要的部件。喷嘴从根本上决定了消防炮出水射流的作用:要想保证消防水炮射程就要保证让炮身及液体流动的流线始终保持着平行的关系,始终将液流保持平行流线而且匀速流动,这样就可以显著增加消防水炮的射程,同时也可以使消防水炮在直流射击状态效果显得更加明显。关键词:结构,消防水炮,s型,控制Structural design of type S stainless steel fire
3、 water monitor摘 要Abstract在神秘莫测的大自然中,火灾不受时间、空间的限制,而且发生的频率还是非常的高。自从伟大的人类会用火的时候,这种灾害也接着应运而生;随之人们防范和治理火灾的消防工作也就应运而生,从此与我们人类结下了不解之缘,随着人类社会的发展,我相信消防技术也将日渐完美。In the mysterious nature, fire not time and space constraints, and the frequency of occurrence is very high. Since the time of the great man of fire,
4、 this disaster will then emerge as the times require; then people prevention and management of fire protection work will emerge as the times require, and from our human forges the indissoluble bound, with the development of human society, I believe that technology will also increasingly perfect.This
5、 topic design fire gun is the flow and pressure of the water, the energy conversion, the conversion of potential energy into kinetic energy, with high speed from the nozzle in the spray gun head, thereby forming a jet, to put out a distance fire protection equipment. For the current status of classr
6、oom lighting, there is an intelligent design concepts and ideas.Pyroelectric infrared sensor(PIR)is used as the infrared signal sensor,infrared signal is used to detect and deal with human radiation,so as to judge whether the classroom of human existence.Photoelectric sensor is used as sensor to det
7、ect ambient light signal,processing environment illuminance signal in the classroom,in order to determine whether the luminosity class reaches a certain value.Composition of fire gun usually have a gun and a gun head. Gun is a flow components, used to change the level of injection angle, pitch, gun
8、generally is also provided with a driving mechanism of other, such as the hand wheel, hydraulic motor or motor, so as to form the various forms of artillery fire, such as manual, hydraulic control type and electric type fire gun; then said the gun head, cannon first, it is the potential energy trans
9、formation will tell from the gun out of the water to kinetic energy, which is the key part of the nozzle, it is ultimately the jet shape components, is the process of fluid conveying of critical components. The artillery fire nozzle water jet from the fundamental role: to ensure fire gun range to en
10、sure that the streamline body and liquid flow has always maintained a parallel relation, always keep parallel streamline flow and uniform flow, which can significantly increase the fire water gun range, also can make a fire gun the effect of DC firing state is more obvious.Keywords: structure, fire
11、gun, s, controliii目 录第一章 绪论11.1本课题研究背景11.2本课题设计意义31.3本课题的国内外发展现状41.4消防水炮的种类及应用51.5消防水炮的组成部分61.6消防水炮的结构及性能特点61.7消防水炮的维护保养7第二章 本课题的研究内容及预期目标82.1本课题的研究内容82.2本课题的预期目标82.3消防水炮的方案设计10第三章 消防水泡的设计计算103.1出水口水流射程的设计103.2影响消防水炮射程因素的分析133.3压力水管拉力的强度校核13第四章 消防水炮的应用前景144.1我国的火灾形势144.2发展展望15参考文献18谢 辞1819第一章 绪论消防水炮
12、是由炮身及炮头构成的,它是将流过炮身的一定流速的液体由炮头射出,炮头之上安装有喷嘴,喷嘴是整个消防水炮的关键部位,它决定着从炮头射出也留的形状,是流体从炮身流动的关键部位。在我国,部分水炮的炮头还具有流量调节功能。水流通过水炮的时候,要经过几个过程,如整流、能量装换和喷射等。水流经过流道的时候,还会产生各种状况如流量分布不均匀、漏流、紊流等,这些都可能从一定程度上带来不必要的能量损失,能量损失今儿就会导致消防水炮的射程大大的减小,影响水炮的使用性能。从喷嘴喷出后的水流,他的密集段越长越好,如果水炮出口的稳流,其密集程度越高,那么喷出的水流会在喷出水炮后的更长一段距离内发散,所以我们需要降低水流
13、出口前的紊流程度,使得水流不至于过早的分散。所以呢减少流道的能量损失,就可以大大降低水流的紊流程度,可以提高水炮的射程,从而使消防水炮的使用性能从根本上得到大大的提高。而我国每年发生的消防事故不计其数,在事故中造成了巨大的损失。这不仅仅是人力物力上的损失,最重要的是许多无辜的生命造成了伤害。并且其后期投入也消耗了我国巨大的人力物力。而消防水炮可以快速消灭火灾,从而为我国解决一大难题。1.1本课题研究背景在我国,对于消防水炮,其研究技术的开发还是相对滞后的,在市场需求和研究方向上虽说已与某些发达国家的技术非常相接近,但是其研究手段还是与西方国家存在着一定的差距,例如仍采用传统的落后的经验方法,不
14、但使试制成本居高不下,而且试制的周期比较长、其成功率低下,进而使总体设的计水平不高,严重影响了着我国消防水炮产业的发展。通过近几年在各方面的引进、消化、吸收,我国已形成一系列较为成熟的系列产品,使其压力达到0.8MPa,流量达到32 L/s,在技术上取得了重大的进步是的消防水炮工业得到了长足的发展。但是随着我国近几年经济的高速发展,基层建设不断完善,建筑物运来越多,灭火保护对象的发生了巨大的变化,需要的灭火强度也是越来越大,因而需要消防水炮也要进行改变,向大流量、远射程及自动化等一系列的方向发展。比如我国的储油罐的容积目前面积已经大达到15万m3,而且这种油罐直径长达100 m,高度达30 m
15、,防火堤距离油罐有20 m左右,这就要求消防水炮的射程不仅要足够远,并且还要达到相当的高度,而我国现有消防队由于没有相应的装备,车载炮、移动炮等都无法对付这种油罐的火灾。因此提高炮的射程,已是我国消防装备更新中的一个重要内容,消防水炮工业已经变成一个相当紧迫的课题。如果开发大型消防水炮还是沿用老一辈人留下来的老手段、老方式,通过大量的试验来对消防水炮进行进一步的定型,这样就使得其试验费用变的非常高昂,而且其开发周期也是很长,与此同时这样的设计很难得到最佳的设计。因此必须通过现今的高新技术,运用现代的技术手单,利用相关流场仿真分析及试验研究来优化消防水炮的结构参数,并进行相似试验分析,从而得出符
16、合我国现今国情社会形式的消防水炮的标准设计准则。在消防实战中消防水炮运是用最广泛的灭火装备之一,它具有在火场辐射热、爆炸危险、有毒浓烟区等许多危险系数高的曲云之外的安全区域施行远距离灭火、冷却保护并且其具有灭火效率相当高、威力相当大等特点,从而使其在消防车、消防船等移动的、常规的灭火设备中成为必备装备,与此同时在石油化工、机场、码头等恶性、区域性火灾扑救中起到了不可替代的作用。从而在消防工作中起到至关重要的作用。1.2本课题设计意义火灾,它的发展速度非常快,其危害极也是相当的大,是一种非常严重的灾害。一旦发生火灾,人们通常是利用效率高、速度快捷的灭火工具对其尽早进行扑灭,防止火灾进一步的蔓延,
17、因此消防水炮在消防灭火领域所发挥的作用是越来越大,成为消防工作不可缺少的重要组成部分,直接影响消防工作的质量应当引起我们的重视。为了达到良好的灭火效果,保护火灾区域人员不受伤害,从最大限度上减少人们的财产损失,通常消防水炮被设有柱状/雾状射流变换喷嘴,以达到更好的灭火效果。在国民经济和社会发展中,消防工作是其的重要的组成部分,是社会主义经济市场发展的不可缺少的保障条件。消防工作直接关消系人民生命财产的安全和社会的稳定,影响着我国社会主义现代化的建设。近年来,在我国发生了一些重大火灾,一场火灾不但造成了巨大的人员伤亡,许多人一夜之间变得无家可归,一无所有,而且造成了巨大的经济损失,上百万、上千万
18、甚至几亿元的财富顷刻间化为乌有,这不仅给许多家庭带来不幸,而且使还严重影响了国家现代化建设的步伐。不仅如此,而且事故的善后处理也是相当繁重,往往牵制了政府很多精力,严重影响了经济建设的发展和社会的稳定,并且有些特殊性的火灾事故还成为国内外舆论的焦点,在社会上造成了严重的不良影响,这种教训是十分沉痛和深刻的。因此,做好消防工作,预防和减少火灾事故特别是群死、群伤的恶性火灾事故发生,具有十分重要的意义,对我国社会主义现代化建设的步伐也具有任重而道远的作用。1.3本课题的国内外发展现状在国外,目前的消防水炮的发展方向正在朝着更大的流量、更远的射程方向发展。对于车载消防水炮方面,如机场型消防车,由于其
19、底盘功是率越来越大,所配水泵的流量已能达到100 L/s、扬程远大120m,因而所配消防水炮流量已经有100 L/s,射程在90 m以上,在固定灭火系统机消防船中,已有流量为200 L/s,射程在120m以上的消防水炮出现。并且还有进一步大型化的趋势。并且其功能也是日益增多,除了集中射流外,还增加了喷雾功能;与此同时还能与火灾探测报警相连,并且具有自动定位瞄准功能等。其消防水炮的发展已经是变的相当的先进。在我国对于消防水炮,对其技术研究的开发还是相对滞后,虽说在市场需求和研究方向上我国已经与某些工业发达国家的技术相接近,但从总体上来看其研究手段还是相对落后,与西方国家存在着一定的差距,其经验方
20、法还是比较传统,并且试制成本居高不下、试制周期长、成功率低下、总体设计水平不高,从而严重制约着我国消防水炮产业的发展,在特殊活在下,消防工作还是难以进行有效的开展。目前通过近几年人们的不断努力,不断地进行引进、消化、吸收,我国的消防水炮其压力已经达到0.8MPa,流量达到32 L/s甚至是更高,已形成一系列较为成熟的系列产品。但是随着改革开放以来,我国社会主义事业的发展是突飞猛进,基础建设也是日新月异,因而灭火保护对象也发生了巨大的变化,需要的灭火强度也是越来越大,因此需要消防水炮也需要进行更大的改进,以适应我国现代化建设的步伐,向着大流量、远射程及自动化方向高速发展。1.4 消防水炮的种类及
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