闭式自动喷淋水系统课程设计

能源与安全工程学院课程设计说明书课程名称:闭式自动喷淋水系统设计年级/专业/班:20XX级安全工程x班设计组员：XXX（XX01020XXX）XXXX开始时间:2015年12月28日完成时间:2016年01月08日指导老师：目录一、前言........................................................................................................4二、灭火系统选型、工作组成及原理.............................................................42.1灭火系统选型...........................................................................................42.2系统的组成................................................................................................52.3系统工作原理............................................................................................7三、自动喷淋系统的设计................................................................................83.1喷头选择及布置........................................................................................83.2系统管网布置............................................................................................93.3水力计算..................................................................................................103.4校核设计作用面积内的平均喷水强度..................................................153.5选择消防水泵..........................................................................................153.6喷水灭火系统的维护.............................................................................16四、结束语....................................................................................................17闭式自动喷淋水系统设计任务书(安全工程专业)一、设计目的闭式自动喷水灭火是目前使用广泛、灭火效率高的灭火措施。其工作原理是：喷水管网中经常充满压力水，火灾时，闭式自动喷头温感元件爆破或熔化脱落，即自动喷水灭火，与此同时发出报警信号。适用范围为室内温度为4℃~70℃之间。二、设计原始资料5．某轻危险级建筑物其中一部分的最不利作用面积为180m2，为（15×12m）；环境温度为25℃，选用标准玻璃球喷头，喷头以长方形布置。最不利点处喷头的工作压力为①7mH2O，三、设计任务a)绘制系统工作动作原理图。b)根据危险等级及作用面积，查出喷头的保护面积，并确定设计的设计喷水强度以及设计流量。c)确定喷头及管道布置方式、初选各管段类型以及尺寸，绘制管道透视图（比例为1：100）。d)进行水力计算，确定各管道直径，计算系统设计流量及总的水头损失。e)进行系统设计校核。四、设计要求1、独立开展灭火系统的设计，不得抄袭他人设计。2、水力计算部分应按照原始资料和有关规范进行精确计算，不得假造数据。3、进行水力计算时，应采用沿途计算法确定喷头流量，而不采用作用面积计算法。4、说明书应包括（四）的全部内容，有详细的计算推导过程。5、水力计算应编制成表（如附二所示）。6、说明书前页附上此任务书。五、时间安排此课程设计共14天时间。闭式自动喷淋水系统设计4一、前言课程设计是学生将课程体系的理论和工程实践相结合的重要环节，也是培养同学实践动手和工程应用能力的有效途径，是理论教学和实践教学结合的重要手段。通过本次课程设计，使得学生能更为系统的了解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起正确的防火观念和意识，使其对企业生产和民用生活实用性和工程性的消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面深入的理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中的认识，通过对工程应用中消防系统的分析评价和改进设计，加强学生对企业消防系统控制能力的应用，培养起对实践性消防问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学思维体系，为以后从事防火消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。闭式自动喷水灭火系统是指由水源、管网、喷淋水泵及控制柜、闭式喷头、报警控制装置等组成，是一种能够自动探测火灾并自动启动喷淋水泵灭火的固定灭火系统。可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统。它是目前使用广泛、灭火效率高的一种灭火措施。其工作原理是，喷水管网中经常充满压力水，灭火时，闭式自动喷头温感元件爆破或融化脱落，与此同时发出报警信号。二、灭火系统选型、工作组成及原理2.1灭火系统选型2.1.1建筑物的火灾危险性等级据设计原始资料（闭式自动喷淋水系统设计任务书，以下简称任务书）显示，该建筑物火灾危险等级为中危险级。2.1.2确定设计基本技术参数由原始资料，设计消防系统的工作面积为15×12m2；根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2005）表5.0.1民用建筑和工业厂房的系统设计参数，该灭火系统的喷水强度为4.00L/min·m2；喷头工作压力为9.8×104Pa（10mH2O），且最不利点处工作压力以7mH2O计算；设计喷水量为9.0L/s。闭式自动喷淋水系统设计52.1.3系统选型应根据建筑物的实际情况进行选择，设计书以绝大多数常温场所常采用的湿式系统为例进行设计，且建筑物的环境温度为25℃符合湿试系统设计要求。2.2系统的组成湿式喷水灭火系统主要由以下几部分构成，如图2-2。闭式自动喷淋水系统设计6（1）水箱：在正常状态下维持管网的压力，当火灾发生的初期给管网提供灭火用水；（2）水力警铃：用于湿式、干式、干湿两用式、雨淋和预作用自动喷水灭火系统中，是自动喷水灭火系统中的重要部件。当火灾发生时，由报警阀流出带有一定压力的水驱动水力警铃报警。警铃流量等于或大于一个喷头的流量时立即动作；（3）湿式报警阀：安装在总供水干管上，连接供水设备和配水管网，一般采用止面阀的形式。当管网中有喷头喷水时，就破坏了阀门上下的平衡压力，使阀板开启接通水源和管网。同时部分水流通过阀座上的环形槽，经信号管道送至水力警铃，发出音响报警信号。（4）消防水泵结合器：用于给消防车提供供水口；（5）火灾收信机（消防控制中心）：在控制室内安装，用于接收系统传来的电信号及发出控制指令；（6）压力罐（未设置）：用于自动启动消防水泵。当管网中的水压过低时，与压力罐连接的压力开关发出信号给控制箱，控制箱接到信号后发出指令启动消防泵给管网增压。当管网水压达到设定值后消防水泵停止供水；（7）消防水泵：给消防管网中补水用；（8）闭式喷头：可分为易溶金属式、双金属片式和玻璃球式三种，其中以玻璃球式应用最多；正常情况下，喷头处于封闭状态。当有火灾发生且温度达到动作值时喷头开启喷水灭火；（9）水流指示器：其动作原理是，当水流指示器感应到水流动时，其电触点动作，接通延时电路（延时20～30s）。延时时间到后，通过继电器触发，发出声光信号给控制室，以识别火灾区域；（10）压力开关：是自动喷水灭火系统的自动报警和控制附件，它能将水压力信号转换成电信号。当压力超过或低于预定工作压力时，电路就闭合或断开，输出信号至火灾报警控制器或直接控制启动其他电气设备；（11）延时器：是一个罐式容器，安装在报警阀与水力警铃之间。用以对由闭式自动喷淋水系统设计7于水源压力突然发生变化而引起的报警阀短暂开启，或对因报警阀局部渗漏而进入警铃管道的水流起一个暂时容纳的作用。从而避免虚假报警。只有真正发生火灾时，喷头和报警阀相继打开，水流源源不断地大量流入延时器，经30s左右冲满整个容器，然后冲入水力警铃报警；（12）试警铃阀：用于人工测试。打开试警铃阀泻水，使报警阀自动打开，水流充满延迟器后可使压力开关及水力警铃动作报警；（13）放水阀：用于检修时放空管网中余水；（14）末端试水装置：设在管网末端，用于自动喷水灭火系统等流体工作系统中。该试水装置末端接相当于一个标准喷头流量的接头，打开该试水装置，可进行系统模拟试验调试。利用此装置可对系统进行定期检查，以确定系统是否能正常工作；（15）试验喷头：安装于屋顶，每年校验喷头性能；（16）压力表：观察系统水压是否正常；（17）水箱下止回阀：防止消防水进入水箱；（18）火灾信号传感器：感应火灾信号。2.3系统工作原理当火灾发生时，火源周围温度上升，导致火源上方的喷头开启、出水，管网压力下降，报警阀阀后压力下降致使阀板开启，接通管网和水源，供水灭火。于是同时，部分水流由阀座上的凹形槽经报警阀的信号阀，带动水力警铃发出报警信号。如果管网中设有水流指示器，水流指示器感应到水的流动，也可发出电信号。如果管网中设有压力开关，当管网水压下降到一定值时，也可发出电信号，启动水泵供水，消防控制室同时接到信号。系统工作原理图如图2-1。闭式自动喷淋水系统设计8图2-1湿式自动喷水灭火系统工作原理三、自动喷淋系统的设计3.1喷头选择及布置（1）喷头的选择喷头的选用，设计选用标准玻璃球喷头。ZST型玻璃球洒水喷头。`喷头可用来探测火灾，并通过自动洒水来控制和扑灭火灾，是自动喷头灭火系统的主要部件，广泛用于高层建筑、宾馆、商场、工厂、仓库等各类建筑物，能满足各种危险等级的防户要求。闭式自动喷淋水系统设计9（2）喷头的布置根据任务书上表2可知每只喷头的最大保护面积为21m2(转换成半径为2.58m)，喷头的布置间距为S=3.657m（标准中危险级的布置间距）。喷头与边墙的距离不超过设计规范中要求的2.3m，但也不小于0.6m。系统应有库存备用喷头，数量不应少于总安装数的1%。正方形布置如上图所示，只有当4个喷水圆两两相切于O点，而且在R=N时，该喷头的布置最经济合理。此时，喷头间间距为S=2RCOS45°2/2*99.1*23.657m式中R——喷头计算喷水半径S——喷头间距3.2系统管网布置确定最不利点喷头的位置为1号节点处的喷头（见图3-1），在节点处平行于配水支管划定矩形作用面积，其长边长度为：mAL10.162002.12.1每条支管上最多动作喷头数：个440.465.310.16n而对于支管的数目有条428.365.312m经过多次的画草图和计算，综合考虑最终确定每条支管为4个，共4条支管。根据有关规范（表3-1）预选管径，管网按侧边中心方式布置（如图3-2），系统共布置了16个喷头，系统设湿式报警阀和水流指示器各1个。表3-1：轻危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数闭式自动喷淋水系统设计10工程直径/mm控制的标准喷头数/只轻危险级251323405501065188048100--图3-2管网分布图3.3水力计算按逐点法计算,即矩形面积内每