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新型电脉冲点火器在森林草原防火中的效能评估:基于多环境模拟的燃烧控制实验
摘要:传统点火装置面临消耗大量资源、效率低下等问题。而新型电脉冲点火器采用高压电脉冲点火原理,并结合精确油量控制和无明火点火,提升点火效率并减少燃料浪费。通过不同天气环境下的模拟火灾控制试验,验证了该点火装置在潮湿天气、强风天气等条件下的良好表现。该实验结果表明,该点火装置的优异性能为广大森林与草地消防员提供更为有效、健康、安全的灭火救援方案。
关键词:节能点火;防火设备;保护资源
引言
森林大火严重危及生态系统和人民的安全,因此需要新技术以提高火灾的防范能力,新型电子脉冲点火器结合了高压电脉冲点火技术、精确的油水混合物控制与无烟熄灭的设计,可在各种气候条件下长时间工作,可大大改善点火效率且减少燃油消耗。
1.新型电脉冲点火器技术原理
1.1 电子脉冲点火技术
点火设备利用电子脉冲点火原理,以电容储能的强电脉冲激发的火花来点燃油气燃料。该点火方式可实现良好的电弧点燃,依靠强的电火花可实现迅速的点火,点火成功率高,很少受环境等条件的影响。与传统点火设备相比,无需明火,减少了在荒漠、大风等恶劣环境中的点火危险性。(如图1电子脉冲点火技术原理示意图)
1.2 油量控制与喷雾技术
新型电子脉冲点火器具有精准控制喷油量的输油技术和雾化技术,能够根据环境自主调节输油量来达到对燃油的充分使用。新型电子脉冲点火器通过转盘控制输油量和喷雾系统,可根据不同种植区的植被覆盖率以及气候变化自主调节燃油用量,避免了传统滴油点火器输油量不均的问题。喷雾技术能够使燃油与空气混合均匀,使燃烧效率更高,适用于密植区。
1.3 无明火设计
利用电子脉冲点火器没有明火的特性,就可避免因为明火引发的消防安全隐患问题。通过该装置用高电压的脉冲电击点燃燃料,而非传统由明火点火的方式进行燃料的点火,减少了燃料过多和外在环境条件引起火源的危险性。对于很多火灾危险性很高的地方,干旱和大风等情况下,能够防止明火引发的火灾蔓延,不会出现火灾安全隐患问题。即使是在杂草多、浓烟密布的环境中依然能够保证其有效的点火效果,更能保证工作人员的人身安全,比如在森林的高危火灾区域以及紧急情况撤离的地带等,有着非常安全的功效。
2.新型电脉冲点火器技术的应用场景
2.1 点火隔离带与计划烧除
新型电脉冲点火器可根据不同植物类型、不同环境条件适时调整用油量,确保高效率、高稳定性作业;电子脉冲点火系统可在特定区域适时快速、精准地喷发,确保高效点火,中断、熄灭大火源的焚烧。计划烧除能清理林区可燃物、能防火势蔓延、对植被的恢复也起到积极推动作用;具有低烟低尘、低排放及低能耗的特点,是森林防火的重要工具、核心设备。
2.2 应急灭火与以火灭火策略
新型电脉冲点火器具有精确定量出油、雾化技术,能够产生瞬时反向燃烧区,直接接触主火焰可达到灭火的目的。能够在高温、大风等极端的环境中,起到更好的灭火反应速度和效果,能帮助控制火势的发展。燃油管理系统能够提高燃料的利用效率,减少能源损耗,确保在紧急情况下充分发挥其功能,正是因为电子脉冲点火器良好的性能和安全性,成为突发事件情况下用火控制火势的重要武器。
2.3 恶劣气候与复杂环境中的操作适应性
新型电脉冲点火器采用的是无焰式设计,能保证在高湿、高热、大风、暴雨等恶劣自然气候条件下依然具有稳定的操作性能和较强的适应性。能适应复杂植被区、浓烟等恶劣情况的火灾扑救工作,能防水、抗寒等,保障设备在恶劣的气象条件下长时间可靠运行,这一新技术可使点火器应对各种不可预知的环境条件和状态,提供操作更加高效、安全的解决方案。
3.基于多环境模拟的燃烧控制实验的效能评估
为了验证新型电脉冲点火器在实际应用中的可靠性,在一次森林灭火实验中对其性能进行了评估。在模拟突发火情的训练中利用新型电子脉冲点火设备触发点火各种干枯植被,在实验过程中天气有大风、烟雾,但是电子脉冲点火设备可以很好地触发到预期地点以及不引起其他的着火点。
3.1环境适应性与作业效率
新型电脉冲点火器在潮湿的大风天气的应用提高了点火成功率和工作距离。与传统滴油式点火器相比,节省油量40%左右,工作的效率提高60%以上。尤其在湿度大、风速高的条件下能实现连续燃烧,可有效完成隔离带及烧除任务。
3.2安全性与紧急响应能力
在紧急情况下,以火灭火手段能够及时控制火势蔓延,采用电子脉冲点火装置,在短时间内构建背火道以控制主火,凭借其细水雾直喷喷雾以及喷油量调节功能,实现火势可控,节约无谓的耗油量,及时扑灭燃烧,保障作业人员安全。
3.3极端气候条件下的稳定性
新型电脉冲点火器环境适应能力强,可在恶劣环境下(大风大雨潮湿等)保持正常运行。无明火特征可避免了传统的点火设备在高湿度环境下点火失败。利用即时的油量控制技术,电子脉冲点火装置可在恶劣条件下保证点火的可靠率并降低油耗。电子脉冲点火器在极端气候条件下的作业表现对比如表3所示。
在恶劣情况下电子脉冲点火器的点火成功概率、适用工作空间、耗油量和使用寿命远远高于传统滴油点火器,这证明了电子脉冲点火器的高效稳定性能。
结语:新型电脉冲点火器在森林火灾防治中效果较好,而应用高压电脉冲点火技术、精准油料控制和无明火设计,可在特殊环境、复杂条件下,保证其良好的性能和效果。燃烧控制实验表明,该点火装置能有效提高点火成功率、节约油料、保证工作效率和安全,在划定隔离、预烧区或紧急扑火等情况下得到广泛应用,展示了其高效性、安全性、环保的新型森林火灾防控办法。
参考文献:
[1] 何操,袁梅.茂县林业资源保护及森林防火管理措施[J].南方农业, 2024, 18(12):181-183.
[2] 许万贤.常见林业造林方法及森林防火措施分析[J].农业灾害研究, 2023, 13(3):160-162.
姓名:刘思语
出生年月:2004年7月性别:女 民族:汉族
籍贯:黑龙江省哈尔滨市五常市学历:专科
学校:兴安职业技术学院 邮政编码:137400


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