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摘 要：我国草原面积广阔，也是草原火灾多发国家。如今草原灭火主要的单兵装备为便携式风力灭火机，但实际使用效率较低，在大风作用下容易死灰复燃。基于此，本文提出三种喷粉式草原风力灭火机，并分析这些灭火机的特点、性能。
关键词：喷粉式;草原;风力灭火机
引言
我国草原面积广阔，据统计天然草原面积将近4亿公顷，位于世界第二位。在我国内陆的主要草场中，火灾易发区在1/3以上，频繁发生火灾的草原面积近1/6。草原火灾作为非常严重的草原自然灾害，在很大程度上影响了草原发展的生态平衡，同时也会对草原畜牧业、游牧民族正常生活带来巨大影响。近些年，我国草原火灾问题频发，具有突发性强、危害性大、影响广等特点，对国家草原资源安全、人们生命财产造成了巨大威胁。而草原灭火能力与灭火机性能有直接关系，便携式风力灭火机在草原灭火中效率低下，复燃几率大，这就需要加强新型灭火机的研究，其中喷粉式草原风力灭火机就是不错的选择。
一、便携喷粉式风力灭火机
便携式风力灭火机由于设备轻便、使用灵活，因此在草原火灾中应用十分广泛，但由于该设备的燃料供应受限、灭火效率低，所以在实际应用中有一定局限性。只凭借出风口位置高速风流降低周围热量起到灭火作用，这对大面积草原火灾问题难以起到良好的作用。并且无法有效控制复燃情况，对灭火队员人身安全带来了一定威胁[1]。
针对便携式风力灭火机的劣势，后续对该灭火机进行了改进，成为了喷粉式草原风力灭火机，也就是在原有壳体上开设灭火剂添加孔道，主要设置了两个孔道，一个孔道主要是在进风口位置添加灭火剂;另一个孔道是在出口风的风筒上添加灭火剂。灭火机可以将灭火剂、空气混合使用，通过风机出口位置喷出高浓度风粉混合物，这样不仅能够起到瞬间灭火作用，还可以降低复燃几率。灭火机配备了粉料箱，使用导风管（弹簧塑料软管）相连，而粉料箱壳盖连接部位、管接头与箱体底部连接部位增设了密封垫，避免粉泄漏，保护战斗对原身体健康。在管头、软管之间增设了控制阀，可以调节灭火机喷出流量。
二、手摇式喷粉灭火机
如今常用的手提式便携灭火器的种类有：手提式干粉灭火器、手提式轻水泡沫灭火机、手提式二氧化碳灭火器、1121手提式滅火器。主要根据不同的草原火灾性质，选择相应的灭火机设备[2]。此类手提式灭火器主要是将灭火介质、压缩气体存储到灭火器筒内，通过压缩气体的驱动力灭火。考虑到内部存在高压气体，所以对灭火器材料、加工方案有一定要求，成本相对较多。再者，就是如果此类设备在长期搁置的情况下，会增加压缩气体泄漏几率，所以在应急使用时可能难以起到灭火效果。在便携喷粉式灭火机的启发下，也研发出了密封性好、成本低、可反复添加灭火剂的新型手摇式喷粉灭火剂。
1.卧式手摇风力喷粉器
卧式手摇风力喷粉器主要是借助传动轴，让搅拌器不断搅动粉剂，并通过隔板被风叶喷出喷头。通过调节隔板通道面积调节喷粉量。该设备不是在料仓、轴承位置连接传动轴，而是采用双联齿轮连接机座，这样可以更便捷的打开料仓。在料仓、排出口位置增设一个风叶，可以带动粉剂沿着料仓纵向移动或带动粉剂沿着出口方向排出。设计中去掉了双联齿轮结构，在壳体两侧定位传动轴，重量有所降低，降低了手摇负荷量，减少了加工成本，优势明显。
2.立式手摇喷粉式风力灭火机
立式手摇喷粉式风力灭火机主要是通过齿轮箱带动风机转动，将上部粉料箱粉剂从出口部位喷出。立式手摇灭火机传动轴直接作用在风机上，所以在粉门位置不会产生粉剂结拱情况，因此不需要设置与手柄联动的搅拌杆。也有立式手摇灭火机采用按压喷粉方案，借助二级增速技术，借助了风机叶轮外缘金属环、增加重量与惯性，通过增加叶轮惯的形式改善了喷粉稳定性，保证转速增加的稳定性，降低转速波动率。
3.中型喷粉式风力灭火机
随着人们对草原灭火技术不断研究，灭火方法和设备也不断增多，国内外也提出了新的灭火方法，在很多草原火灾事故中起到了关键作用。考虑到普通便携式灭火机在使用中的局限性，特别是灭火距离较短的问题，通常只能扑灭火焰高度不足10cm的小火，因此需要一种风速高、功率大、流量大、效率高的中型喷粉式灭火机。中型灭火机在整体设计方案思路中，主要凭借发动机高频率、风机尺寸提升灭火效率、距离，并且还要确保设备可以地上自由行走，操作更加灵活[3]。
中型喷粉灭火机多数都是车载式，将车辆作为其行走系统，一旦投入使用，需要一名灭火队员负责驾驶、另一名灭火队员坐副驾驶，到达了火灾现场之后，副驾驶人员下车到车辆后斗启动灭火机设备，之后调整位置负责操作灭火机。在发动机平稳运转之后即可对准火场进行灭火。在灭火操作当中，车辆驾驶人员可以根据灭火需求调整车辆位置，而风筒操纵人员可以控制油门大小控制喷粉风力和喷粉量，实现高速灭火的目标。其结构组成为：
（1）动力系统。由于要在草原上行走，因此电动机适应性不强，而柴油发动机功率大、使用寿命长、动力性好，二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物相比汽油发动机排放量少，因此最好是采用柴油发动机。
（2）风机系统。风机分为轴流风机、离心风机两种。便携式灭火机多数都是采用离心风机，主要是改变风管介质流向，风量和风压都很大;轴流风机不会改变管内介质流向，风量、风压较低。所以，最好是选择离心风机。
（3）传动系统。便携式灭火机的离心风机和两冲程汽油机采用直连方式，但中型灭火机采用了柴油机，转速相对较低，所以必须要采用一种可增速的传动装置，如带传动就是不错的选择。
结束语
综上所述，喷粉式草原风力灭火机相比传统的便携式灭火机更具性能优势。粉剂本身就具有抑制火焰的作用，可以降低死灰复燃的几率。本文提出了三种喷粉式风力灭火机，不仅能够控制设备成本，还可以提升喷粉灭火的可靠性，并且可以针对不同的火灾情况选择不同类型的喷粉灭火机，大大提升了灭火效益和效率，对控制草原火灾有着重要意义。
参考文献：
[1]李林书. 空气引射风力灭火机的研究及其性能影响因素分析[D]. 中国农业大学， 2014.
[2]丁启斌. 浅谈风力灭火机的使用及保养[J]. 农民致富之友， 2018， （10）：187-188.
[3]刘发林， 黄杨博. 新型风粉混合灭火机的研制与试验[J]. 森林防火， 2016， （01）：52-54.
关键词：喷粉式;草原;风力灭火机
引言
我国草原面积广阔，据统计天然草原面积将近4亿公顷，位于世界第二位。在我国内陆的主要草场中，火灾易发区在1/3以上，频繁发生火灾的草原面积近1/6。草原火灾作为非常严重的草原自然灾害，在很大程度上影响了草原发展的生态平衡，同时也会对草原畜牧业、游牧民族正常生活带来巨大影响。近些年，我国草原火灾问题频发，具有突发性强、危害性大、影响广等特点，对国家草原资源安全、人们生命财产造成了巨大威胁。而草原灭火能力与灭火机性能有直接关系，便携式风力灭火机在草原灭火中效率低下，复燃几率大，这就需要加强新型灭火机的研究，其中喷粉式草原风力灭火机就是不错的选择。
一、便携喷粉式风力灭火机
便携式风力灭火机由于设备轻便、使用灵活，因此在草原火灾中应用十分广泛，但由于该设备的燃料供应受限、灭火效率低，所以在实际应用中有一定局限性。只凭借出风口位置高速风流降低周围热量起到灭火作用，这对大面积草原火灾问题难以起到良好的作用。并且无法有效控制复燃情况，对灭火队员人身安全带来了一定威胁[1]。
针对便携式风力灭火机的劣势，后续对该灭火机进行了改进，成为了喷粉式草原风力灭火机，也就是在原有壳体上开设灭火剂添加孔道，主要设置了两个孔道，一个孔道主要是在进风口位置添加灭火剂;另一个孔道是在出口风的风筒上添加灭火剂。灭火机可以将灭火剂、空气混合使用，通过风机出口位置喷出高浓度风粉混合物，这样不仅能够起到瞬间灭火作用，还可以降低复燃几率。灭火机配备了粉料箱，使用导风管（弹簧塑料软管）相连，而粉料箱壳盖连接部位、管接头与箱体底部连接部位增设了密封垫，避免粉泄漏，保护战斗对原身体健康。在管头、软管之间增设了控制阀，可以调节灭火机喷出流量。
二、手摇式喷粉灭火机
如今常用的手提式便携灭火器的种类有：手提式干粉灭火器、手提式轻水泡沫灭火机、手提式二氧化碳灭火器、1121手提式滅火器。主要根据不同的草原火灾性质，选择相应的灭火机设备[2]。此类手提式灭火器主要是将灭火介质、压缩气体存储到灭火器筒内，通过压缩气体的驱动力灭火。考虑到内部存在高压气体，所以对灭火器材料、加工方案有一定要求，成本相对较多。再者，就是如果此类设备在长期搁置的情况下，会增加压缩气体泄漏几率，所以在应急使用时可能难以起到灭火效果。在便携喷粉式灭火机的启发下，也研发出了密封性好、成本低、可反复添加灭火剂的新型手摇式喷粉灭火剂。
1.卧式手摇风力喷粉器
卧式手摇风力喷粉器主要是借助传动轴，让搅拌器不断搅动粉剂，并通过隔板被风叶喷出喷头。通过调节隔板通道面积调节喷粉量。该设备不是在料仓、轴承位置连接传动轴，而是采用双联齿轮连接机座，这样可以更便捷的打开料仓。在料仓、排出口位置增设一个风叶，可以带动粉剂沿着料仓纵向移动或带动粉剂沿着出口方向排出。设计中去掉了双联齿轮结构，在壳体两侧定位传动轴，重量有所降低，降低了手摇负荷量，减少了加工成本，优势明显。
2.立式手摇喷粉式风力灭火机
立式手摇喷粉式风力灭火机主要是通过齿轮箱带动风机转动，将上部粉料箱粉剂从出口部位喷出。立式手摇灭火机传动轴直接作用在风机上，所以在粉门位置不会产生粉剂结拱情况，因此不需要设置与手柄联动的搅拌杆。也有立式手摇灭火机采用按压喷粉方案，借助二级增速技术，借助了风机叶轮外缘金属环、增加重量与惯性，通过增加叶轮惯的形式改善了喷粉稳定性，保证转速增加的稳定性，降低转速波动率。
3.中型喷粉式风力灭火机
随着人们对草原灭火技术不断研究，灭火方法和设备也不断增多，国内外也提出了新的灭火方法，在很多草原火灾事故中起到了关键作用。考虑到普通便携式灭火机在使用中的局限性，特别是灭火距离较短的问题，通常只能扑灭火焰高度不足10cm的小火，因此需要一种风速高、功率大、流量大、效率高的中型喷粉式灭火机。中型灭火机在整体设计方案思路中，主要凭借发动机高频率、风机尺寸提升灭火效率、距离，并且还要确保设备可以地上自由行走，操作更加灵活[3]。
中型喷粉灭火机多数都是车载式，将车辆作为其行走系统，一旦投入使用，需要一名灭火队员负责驾驶、另一名灭火队员坐副驾驶，到达了火灾现场之后，副驾驶人员下车到车辆后斗启动灭火机设备，之后调整位置负责操作灭火机。在发动机平稳运转之后即可对准火场进行灭火。在灭火操作当中，车辆驾驶人员可以根据灭火需求调整车辆位置，而风筒操纵人员可以控制油门大小控制喷粉风力和喷粉量，实现高速灭火的目标。其结构组成为：
（1）动力系统。由于要在草原上行走，因此电动机适应性不强，而柴油发动机功率大、使用寿命长、动力性好，二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物相比汽油发动机排放量少，因此最好是采用柴油发动机。
（2）风机系统。风机分为轴流风机、离心风机两种。便携式灭火机多数都是采用离心风机，主要是改变风管介质流向，风量和风压都很大;轴流风机不会改变管内介质流向，风量、风压较低。所以，最好是选择离心风机。
（3）传动系统。便携式灭火机的离心风机和两冲程汽油机采用直连方式，但中型灭火机采用了柴油机，转速相对较低，所以必须要采用一种可增速的传动装置，如带传动就是不错的选择。
结束语
综上所述，喷粉式草原风力灭火机相比传统的便携式灭火机更具性能优势。粉剂本身就具有抑制火焰的作用，可以降低死灰复燃的几率。本文提出了三种喷粉式风力灭火机，不仅能够控制设备成本，还可以提升喷粉灭火的可靠性，并且可以针对不同的火灾情况选择不同类型的喷粉灭火机，大大提升了灭火效益和效率，对控制草原火灾有着重要意义。
参考文献：
[1]李林书. 空气引射风力灭火机的研究及其性能影响因素分析[D]. 中国农业大学， 2014.
[2]丁启斌. 浅谈风力灭火机的使用及保养[J]. 农民致富之友， 2018， （10）：187-188.
[3]刘发林， 黄杨博. 新型风粉混合灭火机的研制与试验[J]. 森林防火， 2016， （01）：52-54.