水喷雾灭火系统分析

回到本章目录回到总目录第３章建筑消防系统3.5水喷雾灭火系统回到本章目录回到总目录水喷雾灭火系统利用水喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。由于水喷雾具有多种灭火机理，使其具有适用范围广的优点，不仅可以提高扑灭固体火灾的灭火效率，同时由于水雾具有不会造成液体火飞溅、电气绝缘性好的特点，在扑灭可燃液体火灾、电气火灾中均得到了广泛的应用，如飞机发动机试验台、各类电气设备、石油加工储存场所等。回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件水喷雾灭火系统有固定式和移动式两种装置，移动式装置可起到固定装置的辅助作用。固定式水喷雾灭火系统一般由高压给水设备、控制阀、水雾喷头、火灾探测自动控制系统等组成。1．系统的组成回到本章目录回到总目录图3—23自动水喷雾灭火器系统流程示意图1--定温探测器；2—差温探测器；3—水雾喷头；4—报警控制器；5—现场声报警；6—防爆遥控现场电启动器；7—配水干管；8—雨淋阀；9—挠曲橡胶接头；10—蝶阀；11—电磁阀；12—止回阀；13—报警试验阀；14—节流孔；15—过滤器；16—水力警铃；17—水泵接合器；18—消防专用水管；19—水塔；20—泄水试验阀3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件水雾喷头的类型有离心雾化型喷头和撞击雾化型喷头。如图3-24所示。图3-24水雾喷头(a)离心雾化型水雾喷头(b)撞击型水雾喷头2．水雾喷头回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件离心雾化型水雾喷头喷射出的雾状水滴较小，雾化程度高，具有良好的电绝缘性，可用于扑救电气火灾。撞击型水雾喷头是利用撞击原理分散水流，水的雾化程度较差，雾状水的电绝缘性能差，不适用于扑救电气火灾。水雾喷头大多数内部装有雾化芯，雾化芯内部的有效过水断面积较小，长期暴露在有粉尘的场所，容易被堵塞使水雾喷头在发生火灾时无法工作，因此当水雾喷头设置于有粉尘的场所时，应设防尘罩，发生火灾时防尘罩在系统给水的水压作用下打开或脱落。回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件水雾系统用于含有腐蚀性介质的场所，水雾喷头长期暴露在腐蚀环境中极易被腐蚀，当发生火灾时必然影响水雾喷头的使用效率，因此应选用防腐型水雾喷头。雨淋阀组由雨淋阀、电磁阀、闸阀、水力警铃、放水阀，压力开关和压力表等部件组成。为保证水流的畅通和防止水雾喷头发生堵塞，应在雨淋阀前的管道上设置过滤器。3．雨淋阀组和控制阀门回到本章目录回到总目录当水雾喷头无滤网时，雨淋阀后的管道亦应设过滤器，过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料，滤网的孔径应为4.0～4.7目/cm2。雨淋阀组雨淋阀放水阀压力开关3.5水喷雾灭火系统3.5.1水喷雾灭火系统的组成及组件回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计水喷雾灭火系统可用于扑救固体火灾，闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾。并可用于可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施的防护冷却。不得用于扑救遇水发生化学反应造成燃烧、爆炸的火灾，以及水雾对保护对象造成严重破坏的火灾。1．水喷雾系统的应用范围回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计水喷雾灭火系统设计的基本参数包括：喷雾强度、持续喷雾时间、水喷雾的工作压力和保护面积、系统的响应时间。设计时应根据防护目的和保护对象确定。喷雾强度是系统在单位时间内每平方米保护面积提供的最低限度的喷雾量。喷雾强度和持续喷雾时间是保证灭火或防护冷却效果的基本参数。（1）喷雾强度和持续喷雾时间2．水喷雾灭火系统设计的基本参数回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计（2）水雾喷头的工作压力:同一种水雾喷头，工作压力越高雾化效果越好。当用于灭火时，水雾喷头的工作压力不应小于0.35MPa；用于防护冷却时不应小于0.2MPa。（3）保护面积：水喷雾灭火系统保护对象的保护面积应按外表面面积确定。（4）系统的响应时间：系统的响应时间即为由火灾探测器发出火警信号至水雾喷头喷出有效水雾的时间间隔。回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计水雾喷头的布置，应使水雾直接喷射和覆盖保护对象，喷头的数量应根据设计喷雾强度、保护面积和喷头特性按下式计并确定。（1）水雾喷头流量按下式计算：PKq10式中q－水雾喷头的流量，L/min；P－水雾喷头的工作压力，MPa；K－水雾喷头的流量系数，取值由生产厂提供。3．水喷雾系统喷头布置回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中N－被保护对象的水雾喷头的计算数量；S－被保护对象的保护面积，m2；W－被保护对象的设计喷雾强度，L/min·m2。水雾喷头的平面布置方式可为矩形式或菱形。为保证水雾完全覆盖被保护对象，当按矩形布置时，水雾喷头之间的距离不应大于1.4R；按菱形布置时，水雾喷头之间的距离不应大于1.7R（如图3-25所示）。qWSN（2）被保护对象的水雾喷头的计算数量按下式计算：回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中R－水雾锥底圆半径，ｍ；B－水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离（ｍ）θ－水雾喷头的雾化角（。）。θ的取值范围为30，40，45，90，120。2tgBR水雾锥底圆半径R（如图3-26所示），应按下式计算：回到本章目录回到总目录图3.5.3水雾喷头间距及布置形式图3-25水雾喷头间距及布置方式图3-26水雾喷头的喷雾半径回到本章目录回到总目录保护油浸式电力变压器的水雾喷头应布置在变压器的周围不宜布置在变压器的顶部。变压器的外形不规则，设计时应保证整个变压器的表面有足够的喷雾强度和完全覆盖，同时还要考虑喷头及管道与电器设备之间要有一定的安全距离。变压器水雾喷头布置如图3-27所示。当保护对象为液化石油气储罐时，要求喷头与储罐外壁之间的距离不大于0.7m，以便利用水雾对罐壁的冲击降温冷却作用；减少火焰的热气流与风对水雾的影响。当保护对象为电缆时，喷雾应完全包围电缆。当保护对象为输送机皮带时，喷雾应完全包围输送机的机头、机尾和上、下行皮带。3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计（1）设计流量系统的计算流量应按下式计算：式中Qj－系统的计算流量（L/s）；n－系统启动后同时喷雾的水雾喷头数量；qi－水雾喷头的实际流量（L/min），应按水雾喷头的实际工作压力pi(MPa)计算。niiq1j60/1Q4．水力计算回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中Qs－系统的设计流量（L/s）；k－安全系数，应取1.05～1.10。系统的设计流量应按下式计算：jSQQk＝（2）水头损失计算水喷雾灭火系统如果采用钢管时沿程水头损失按下式计算：回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中i－管道的沿程水头损失（MPa/m）；v－管道内水的流速（m/s），宜取≤5m/s；Dj－管道的计算内径（m）。管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算，或按管道的沿程水头损失的20%～30%计算。3.120000107.0jDvi回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中hr－雨淋阀的局部水头损失（MPa）；BR－雨淋阀的比阻值，取值由生产厂提供；Q－雨淋阀的流量（L/s）。雨淋阀的局部水头损失应按下式计算：2RrQBh＝回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计式中H－系统管道入口或消防水泵的计算压力（MPa）；∑h－系统管道沿程水头损失与局部水头损失之和（MPa）；ho－最不利点水雾喷头的实际工作压力（MPa）；Z－最不利点水雾喷头与系统管道入口或消防水池最低水位的高程差，当系统管道入口或消防水池最低水位高于最不利点水雾喷头时，Z应取负值（m）。100ZhhH系统管道入口或消防水泵的计算压力应按下式计算：回到本章目录回到总目录3.5水喷雾灭火系统3.5.2水喷雾灭火系统的设计下一节3.6消防水炮灭火系统