一種?；废聪脚摰脑O(shè)計(jì)

殷杰 戚中勇 王麗

摘 要：?；废聪脚摓閿U(kuò)展式，搭載在奔馳烏尼莫克U5000越野車底盤上，利用方艙內(nèi)的洗消艙對(duì)人員進(jìn)行艙內(nèi)流動(dòng)洗消，利用方艙內(nèi)配備的水槍和水帶對(duì)外部場(chǎng)地進(jìn)行噴槍中和或洗消。方艙內(nèi)配備基礎(chǔ)的洗消和偵檢等各類尖端裝備，對(duì)常規(guī)化學(xué)污染快速處置。方艙內(nèi)分設(shè)洗消艙、更衣艙、淋浴艙及動(dòng)力艙。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)展式；洗消；淋浴

中圖分類號(hào)：E929.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）29-0107-03

Abstract： The perilous chemicals washing cabin is an extended type， which is mounted on the chassis of the Mercedes-Benz UNIMOG （Universal-Motor-Ger？t） U5000 off-road vehicle， and uses the washing cabin in the cabin to carry out in-cabin fluid cleaning for personnel. Use the water gun and water hose equipped in the cabin to neutralize or wash out the outside ground with the spray gun. The cabin is equipped with all kinds of advanced equipment， such as basic cleaning and detecting equipment， etc.， for the rapid disposal of conventional chemical pollution. The tank shall be divided into ablution tank， changing compartment， shower tank and power tank.

Keywords： extended type； ablution； shower

1 概述

本文主要研究內(nèi)容為以Mercedes-Benz烏尼莫克U5000 4×4單排駕駛室二類底盤作為基礎(chǔ)車，研發(fā)整體自裝卸?；废聪脚摚糜谖；窞?zāi)區(qū)洗消處理。

2 ?；废聪脚摰恼w設(shè)計(jì)

2.1 洗消方艙的主要參數(shù)

根據(jù)載重車底盤尺寸和公司需求，初定洗消方艙的主要參數(shù)如下：

方艙外形尺寸（長×寬×高）：3850mm×2300mm×1650mm

箱體內(nèi)部尺寸（長×寬×高）：3545mm×2100mm×1450mm

方艙展開外形尺寸（長×寬×高）：3850mm×4480mm×2200mm

方艙總質(zhì)量：6352.55kg（整備4552.55kg+水1800kg）

清洗淋浴作業(yè)能力：144人/h（按每小時(shí)12批，每批12人/3min（清洗）+2min（輔助）

洗消噴頭數(shù)：6個(gè)

單人用水量：30L

淋浴噴頭數(shù)：6個(gè)

洗消用水溫：20℃～40℃

展開與撤收時(shí)間：≤15min

水箱總?cè)萘浚?800L

洗浴用水水源：符合GB3838-2002規(guī)定的Ⅰ～Ⅲ類水域的水

發(fā)電機(jī)額定功率：5kW

洗消液溫度可調(diào)范圍：0℃～70℃

淋浴艙內(nèi)的溫度可調(diào)范圍：16℃～40℃

CNG天然氣容量（4×140L）：123.2

洗消持續(xù)作業(yè)時(shí)間：8.33h（Δt=25℃） 2.66h（Δt=50℃）

2.2 整體結(jié)構(gòu)

2.2.1 結(jié)構(gòu)組成

本洗消方艙為擴(kuò)展式臂鉤方艙，需要搭載在一輛整體自裝卸運(yùn)輸車上。整車二維圖布置見圖1。

本方艙主要由燃?xì)鉄崴到y(tǒng)設(shè)備、CNG壓縮天然氣罐（140L/瓶），包括盛裝氣瓶框架、減壓閥類、管路類、儀表控制、5KW（燃?xì)猓┢桶l(fā)電機(jī)、加壓泵、空氣加熱器、電氣控制系統(tǒng)、洗消系統(tǒng)、淋浴系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)（電控閥）、照明及信號(hào)系統(tǒng)、污水處理裝置等主要部件組成。同時(shí)，箱體內(nèi)配置有偵檢類、防護(hù)類、三防布簾、洗消劑、急救類等物品。方艙兩側(cè)為擴(kuò)展式和布簾搭接結(jié)構(gòu)。方艙兩側(cè)展開見圖2。

2.2.2 洗消系統(tǒng)

洗消系統(tǒng)的作用是把洗消劑與水按照一定的比例通過自動(dòng)比例泵混合。然后通過淋浴系統(tǒng)給裝備進(jìn)行洗消。系統(tǒng)管路全部由奧氏體304不銹鋼管材質(zhì)制作，焊接牢固、可靠，罐體及管路管確保10年不滲漏，不變形。閥門均采用奧氏體304不銹鋼材料或銅鈍化材料。接口均采用鋁合金材料。

2.2.3 方艙箱體

箱體的外形尺寸和結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)一為平板直角方艙。方艙采用上升擴(kuò)展式大板廂式車結(jié)構(gòu)。箱體寬度方向兩側(cè)設(shè)置鉸鏈座，上下可旋轉(zhuǎn)折翻后固定，旋轉(zhuǎn)固定動(dòng)力由液壓缸提供。伸出部分掛三防布簾，供人員進(jìn)入箱內(nèi)洗消和淋浴。因?yàn)橄潴w外部不會(huì)接觸到內(nèi)部的洗消劑，同時(shí)為了保證箱體的強(qiáng)度和剛度，所以主體的外骨架選用優(yōu)質(zhì)碳鋼骨架，而內(nèi)骨架可能會(huì)接觸到洗消劑，所以內(nèi)骨架采用高強(qiáng)度防腐蝕全鋁合金型材框架式搭接結(jié)構(gòu)，一方面減少箱體重量，另一方面也保證了箱體的剛度和強(qiáng)度。方艙兩側(cè)為淋浴艙和洗消艙，中間是器材室，器材室里有很多電路跟電子元器件，處于安全角度考慮，需要將器材室跟淋浴室分開，避免淋浴車和洗消艙的熱水和洗消夜進(jìn)入器材室，因此在器材室跟淋浴室之間設(shè)置簾子門。

3 方艙特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 采用方艙上下翻轉(zhuǎn)及擴(kuò)展技術(shù)

改進(jìn)目前市場(chǎng)洗消和淋浴功能不能同時(shí)工作的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)洗消和淋浴集成在一個(gè)方艙內(nèi)，并且具備升降、車廂寬度兩側(cè)方向均可擴(kuò)展和調(diào)平等功能，實(shí)現(xiàn)人員的洗消和淋浴工作。在方艙的左右側(cè)設(shè)置擴(kuò)展上下翻板，構(gòu)成人員通道。上部向上翻轉(zhuǎn)后，中間將形成一個(gè)較大的擴(kuò)展空間，四周以帳篷布簾形式快速搭建一個(gè)帳篷式工作間，為該方艙提供一個(gè)較大的安裝空間及較舒適的工作環(huán)境。

3.2 以天然氣為熱水器材料

天然氣作為一種干凈、環(huán)保的新型優(yōu)良能源，燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)幾乎不含微粒粉末、硫元素和其他有害物質(zhì)。不僅可以削減煤和石油的用量，而且與使用煤和石油時(shí)比較，二氧化硫和粉塵排放量幾乎為0，還能夠大幅度的削減二氧化碳排放量和氮氧化合物排放量，有助于舒緩地球溫室效應(yīng)，防止酸雨形成，從根本上改善地球的環(huán)境質(zhì)量。

3.3 采用即熱式熱水系統(tǒng)技術(shù)

將節(jié)能、智能、恒流特點(diǎn)于一體的即熱式系統(tǒng)引用在該裝備上，該熱水系統(tǒng)無需派人看守，只要將所需要的溫度輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)自行加熱，使出水口的溫度符合要求，只要系統(tǒng)內(nèi)提供熱量的天然氣含量充足，系統(tǒng)可以穩(wěn)定的提供符合要求的恒溫?zé)崴^對(duì)不會(huì)產(chǎn)生斷流、水冷等現(xiàn)象。據(jù)查新資料顯示，國內(nèi)外目前?；废聪囘€沒有采用該技術(shù)。

3.4 洗消用途多樣化

該洗消方艙將艙內(nèi)洗消、器材洗消、區(qū)域洗消結(jié)合為一，不僅能對(duì)人員裝備進(jìn)行洗消，還能夠?qū)?chǎng)地、車輛等進(jìn)行遠(yuǎn)程洗消。

3.4.1 人員實(shí)施洗消（艙內(nèi)）

方艙內(nèi)部設(shè)有洗消艙、淋浴艙。洗消艙內(nèi)設(shè)有一套多體位脈沖的噴淋裝置，提高洗消作業(yè)的效率和質(zhì)量。共6個(gè)噴淋頭，可在一定位置實(shí)現(xiàn)多方位旋轉(zhuǎn)，對(duì)人員實(shí)施洗消，一個(gè)批次可供六人同時(shí)洗消。淋浴艙設(shè)有噴洗裝置、更衣艙、6個(gè)淋浴噴頭，2個(gè)暖氣片，可供六人同時(shí)淋浴。經(jīng)多體位噴淋裝置沖洗，利用“人員洗消劑”通過高壓脈沖噴淋的洗消方式對(duì)防化服用洗消液水洗消處理。

3.4.2 車輛與設(shè)備實(shí)施洗消（艙外）

利用水帶將水槍連接到洗消方艙的自動(dòng)比例泵上，然后通過水槍對(duì)被危險(xiǎn)化學(xué)品污染的車輛器材按照自上而下、由里到外、從前到后的順序進(jìn)行洗消。包括參戰(zhàn)人員使用的防毒設(shè)施、檢測(cè)儀器、設(shè)備等車輛等。

3.4.3 危險(xiǎn)源和污染區(qū)實(shí)施洗消

當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品或者其他有毒物質(zhì)發(fā)生大面積泄漏事故時(shí)，消防官兵需要盡快清理出一片安全區(qū)域，將洗消方艙通過整體自裝卸運(yùn)輸車放置在安全區(qū)域，當(dāng)消防官兵對(duì)泄漏氣體或者氣體的源頭控制完成后，將水槍和水帶連接至洗消方艙的洗消室，對(duì)污染的器材及區(qū)域進(jìn)行洗消。

3.4.4 方艙質(zhì)心計(jì)算

由于方艙整體呈對(duì)稱布置，且裝置較多，在這里忽略一些小質(zhì)量裝置（未計(jì)算的質(zhì)量為6352.55-6130=222.55kg），只計(jì)算大質(zhì)量裝置對(duì)方艙質(zhì)心的影響。如圖3，其中A為天然氣分布的中心，B為方艙骨架的中心，C為熱水器的中心，以方艙中心B為原點(diǎn)建立中心坐標(biāo)系，水平方向?yàn)閄軸，豎直方向?yàn)閅軸。

經(jīng)過三維建模分析可知，可將各裝置的中心作為他們