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1、水喷雾灭火系统组件及设置要求水喷雾灭火系统由水雾喷头、雨淋阀、过滤器、供水管道等 主要部件组成。本节主要介绍部件的构成及其设置要求。一、水 雾喷头水雾喷头是在一定的压力作用下,利用离心或撞击原理将 水流分解成细小水雾滴的喷头。(一)水雾喷头分类水雾喷头按 结构可分为离心雾化型水雾喷头和撞击型水雾喷头两种。1.离 心雾化型水雾喷头离心雾化型水雾喷头,由喷头体、涡流器组成, 在较高的水压下通过喷头内部的离心旋转形成水雾喷射出来,它 形成的水雾同时具有良好的电绝缘性,适合扑救电气火灾。但离 心雾化型水雾喷头的通道较小,时间长了容易堵塞。离心雾化型 的水雾喷头有A型和B型两种,其外形如图3-4-6和图
2、3-4-7所 示。A型水雾喷头的进水口与出水口成90角度,安装后喷头出 水方向可在一定范围内进行调节。B型水雾喷头的出水口和进水 口在一条直线上,安装后是完全固定不可调节的。图3-4-6 A型水雾喷头 图3-4-7 B型水雾喷头2.撞击型水雾喷头撞击型 水雾喷头的压力水流通过撞击外置的溅水盘,在设定区域分散为 均匀锥形水雾。喷头由溅水盘、分流锥、框架本体和滤网组成。 撞击型水雾喷头才根据需要可以水平安装,也可以下垂、斜向方向 安装,其外形如图3-4-8。图3-4-8 C型水雾喷头(二)水雾喷 头主要性能参数1 .工作压力水雾喷头的雾化效果与喷头的工作 压力有直接的关系。通常情况下,喷头的工作压
3、力越高,其水雾 滴粒径愈小,雾化效果越好,灭火和冷却的效率也就越高。当水 雾喷头工作压力大于或等于0.2MPa时,能获得良好的分布形状 和雾化效果,满足防护冷却的要求;在压力大于或等于0.35MPa 时,能获得良好的雾化效果,满足灭火的要求。因此,用于灭火 的水雾喷头,其工作压力应为0.35MPa0.8MPa;用于防护冷却 的水雾喷头,其工作压力应为0.2MPa0.6MPa。2.雾化角水雾 喷头常见的雾化角有45、60、90、120、150等五个规 格。3. K系数水雾喷头的流量系数K从K=16至K=102。水 雾喷头K系数由水雾喷头生产厂家自己确定。4.有效射程水雾 喷头的有效射程是指喷头水
4、平喷射时,水雾达到的最高点与喷口 之间的距离,如图3-4-9所示。水雾锥是指在水雾有效射程内水 雾形成的圆锥体。水雾喷头有效射程与雾化角有直接的关系。同 一水雾喷头,雾化角小,射程则远,反之则近。有效射程是水雾 喷头的重要性能参数。在有效射程范围内的水雾强度能够达到设 计要求,可保证灭火或防护冷却要求,因此,水雾喷头与保护对 象的有效距离不应大于水雾喷头的有效射程。图3-4-9离心雾化 型水雾喷头垂直喷射曲线5.水雾滴平均直径水雾滴平均直径随 喷头工作压力变化而变化,压力越大,雾滴平均直径越小。水雾 滴大小直接影响灭火效果,当水雾滴平均直径小于300ym时,灭 火时很难穿透火焰燃烧时产生的上升
5、气流,不能到达燃烧物质的 表面。用于露天保护对象时,小的水雾滴极易受到外界环境的影 响,如有风时会被吹散,达不到保护对象的表面,从而影响了灭 火效果。因此,水雾喷头的水雾滴平均直径不宜太小。但水雾滴太大时,也会影响水雾的气化效果,使水喷雾的冷却和窒息作用 降低,所以一般水雾的粒径应在0.3-1mm范围内。(三)水雾喷 头布置要求1.基本原则水雾喷头布置的基本原则是,保护对象 的水雾喷头数量应才根据设计喷雾强度、保护面积和水雾喷头特 性,按水雾喷头流量计算公式3-4-1和保护对象水雾喷头数量计 算公式3-4-2计算确定,水雾喷头的布置应使水雾直接喷射和完 全覆盖保护对象,如不能满足要求时应增加水
6、雾喷头的数量;水 雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的有效射程;水 雾喷头、管道与电气设备带电(裸露)部分的安全净距应符合国 家现行有关标准的规定。(3-4-1)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。(3-4-2)式中:N保护对象的水雾喷头的计算数量;S保护对象的保护面积(川);W保护对象的设计喷雾强度(L/minm2) o 2.布置方式水雾喷头的平面布置方式可为矩形或菱形。当 按矩形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的 水雾锥底圆半径;当按菱形布置时,水雾喷头之间的距离不应大 于1.7倍水雾喷
7、头的水雾锥底圆半径,如图3-4-10和图3-4-11所 示。水雾锥底圆半径应按下式计算:错误!未找到引用 源。(3-4-3)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); 0水雾喷头的雾化角()。0的取值范围为30、45、60、90、120。图3-4-10菱形布置图3-4-11矩形布置3.保护变压器的水雾喷头布置要求保护对象为油浸式变压器时,水雾喷头应布置在变压器周 围,不宜布置在变压器顶部;保护变压器顶部的水雾不应直接喷 向高压套管;变压器的油枕、冷却器、集油坑均应设水雾喷头保 护;水雾喷头之间的水平距离与垂直距离应满足水雾锥相交的要 求。4.保护储罐、球罐的水雾
8、喷头布置要求当保护对象为可燃 气体和甲、乙、丙类液体储罐时,水雾喷头宜布置在保护对象周 围,与保护储罐外壁之间的距离不应大于0.7m。当保护对象为球 罐时,水雾喷头的喷口应面向球心;水雾锥沿球罐纬线方向应 相交,沿经线方向应相接;当球罐的容积等于或大于1000m3, 水雾锥沿球罐纬线方向应相交,沿经线方向宜相接,但赤道以上 环管之间的距离不应大于3.6m;无防护层的球罐钢支柱和罐体液 位计、阀门等处应设水雾喷头保护。5.保护电缆的水雾喷头布 置要求当保护对象为电缆时,水雾喷头喷射的水雾应完全包围电 缆。电缆水平敷设或垂直敷设时,都按平面保护对象考虑。水平 敷设的电缆,喷头宜布置在其上方;垂直敷
9、设的电缆,喷头可沿 其侧面布置。多层水平或垂直敷设的电缆,其层间没有装设耐火 隔板时,设置的喷头要采用包围式,使中间层的电缆处于水雾的 包围中,以便迅速窒息灭火。当电缆支架阻挡水雾时,在该部位 应增设喷头。6.保护输送机皮带的水雾喷头布置要求当保护对 象为输送机皮带时,水喷雾应完全包围输送机的机头、机尾和上、 下行皮带。由于输送机皮带是一种平面的往返运动的保护对象, 在没有停机前皮带的着火部位可能随之往返运动,极易造成火灾 蔓延,故其喷头的布置应采用包围式,使水雾覆盖上行皮带、输 送物、下行返回皮带以及支架构件等全部表面。7.保护其他对 象的水雾喷头布置要求当保护对象为室内燃油、燃气锅炉、电液
10、 装置、氢密封油装置、发电机、充油开关时,水雾喷头宜在保护 对象的顶部周围平面布置,使水雾直接喷向并完全覆盖保护对 象。当保护对象为气轮机油箱、磨煤机润滑油箱时,水雾喷头宜 沿油箱顶部周围平面布置,使水雾直接喷向并完全覆盖油箱液 面。二、雨淋阀雨淋阀作为水喷雾灭火系统中的系统报警控制 阀,起着十分重要的作用。雨淋阀一般有角式雨淋阀和直通式雨 淋阀两种。(一)角式雨淋阀1 .角式雨淋阀的组成角式雨淋阀 组是由角式雨淋阀、供水蝶阀、单向阀、电磁阀、手动快开阀、 过滤器、压力开关、水力警铃等主要部件组成,具有功能完善、 安全可靠、抗腐蚀性能好、便于安装、维护方便等特点。角式雨 淋阀结构如图3-4-1
11、2所示。图3-4-12电动启动角式雨淋阀示意 图2.角式雨淋阀部件名称及用途角式雨淋阀各部件名称及用途 见表3-4-2。表3-4-2角式雨淋阀组各部件名称及用途序号 部件 名称 用途1供水管 通水2放余水阀(常闭)调试、试验雨淋阀 时打开,也可排放管网余水3供水蝶阀(常开)系统检修时关闭4 主阀(常闭)灭火时打开,向管网供水5压力表 显示压力腔压力 6水力警铃 产生声报警7压力开关 产生报警电信号或启动消 防水泵8电磁阀(常闭)电动打开,使压力腔泄压而启动主阀9 放余水阀(常闭)手动打开,排放报警管内余水10手动快开阀(常 闭)手动打开,使压力腔泄压而启动主阀11压力表显示供水压 力12单向阀
12、 防止因压力腔水压波动而产生误动作13控制管球 阀(常开)关闭后可使供水腔与压力腔不连通14过滤器对报警 水流进行过滤,防止杂物堵塞警铃喷口 15试警铃球阀(常闭)手 动打开后,可在雨淋阀关闭状态下试警铃16报警管球阀(常开) 手动关闭后,可消除报警17压力表密封垫 压力表密封用18压 力表接头安装压力表19电磁阀组件电动开启20警铃接管组 件 连接3.角式雨淋阀工作原理角式雨淋阀是利用隔膜上下运 动实现阀瓣的启闭。隔膜将阀分为压力腔(即控制腔)、工作腔 和供水腔,由供水管而来的压力水流(0.14MPa1.2MPa)作用 于隔膜下部阀瓣。同时,也从控制管路经单向阀进入压力腔而作 用于隔膜的上部
13、,由于上、下受水作用面积的差异,保证了隔膜 雨淋阀具有良好的密封性。当保护区发生火警时,通过火灾报警 灭火控制器,直接打开隔膜雨淋阀的电磁阀,使压力腔的水快速 排出,由于压力腔泄压,从而作用于阀瓣下部的水迅速推起阀瓣, 水流即进入工作腔,流向整个管网喷水灭火。同时部分压力水流 向报警管网,使水力警铃发出铃声报警、压力开关动作,给值班 室发出信号指示或直接启动消防水泵供水。此时由于隔膜雨淋阀 控制管路上的电磁阀具有自锁功能,所以雨淋阀被锁定为开启状 态,灭火后,手动将电磁阀复位,稍后雨淋阀将自行复位。(二) 直通雨淋阀1.直通雨淋阀组成直通雨淋阀组主要由直通雨淋阀、 信号蝶阀、单向阀、电磁阀、手
14、动球阀、压力开关、水力警铃等 主要部件组成。具有功能完善、安全可靠、抗腐蚀性能好、便于 安装、维护方便等特点,它相对其它型式的雨淋阀而言,还具有 水力性能好,水力摩阻损失小的优点。直通雨淋阀结构如图3-4-13 所示。图3-4-13直通雨淋阀结构及安装示意图2.直通雨淋阀组 部件名称及用途直通雨淋阀组各部件名称及用途见表3-4-3。表 3-4-3直通雨淋阀组各部件名称及用途序号 部件名称 用 途1 进水管 通水2信号蝶阀(常开)系统检修时关闭3排水阀(常闭) 调试,也可排放管网余水4试水阀(常闭)手动打开后,可在雨 淋阀关闭状态下试警铃5报警管阀(常开)手动关闭后,可消除 报警6过滤器 过滤水
15、流,防止压力开关和水力警铃受堵7压力 开关 产生报警电信号或启动消防水泵8水力警铃 产生声音报 警9电磁阀(常闭)电动打开,使控制腔泄压而启动主阀10压 力表一显示控制腔压力11堵头 其它应用方式(如传动管启动 应用)的预留口 12控制阀(常闭)手动打开,使控制腔泄压而紧 急启动主阀13复位杆 动作后,手动复位14雨淋阀(常闭)灭火 时打开,向管网供水15单向阀 防止因控制腔水压波动产生误 动作16压力表二 显示供水压力17控制管阀(常开) 关闭后 可使进水管与控制腔不连通3.直通雨淋阀工作原理直通雨淋阀 是利用隔膜左右运动实现阀瓣的启闭。由隔膜将阀分为控制腔和 工作腔。来自供水管的压力水流(
16、0.14MPa1.6MPa)作用于阀 瓣,同时,压力水还从控制管路经单向阀进入控制腔而作用于隔 膜的左部,由隔膜通过推杆将力传递到压臂上,由压臂压紧阀瓣, 保证隔膜雨淋阀具有良好的密封性。阀门具有三种控制方式:电 动、手动和传动控制。电动控制是当保护区发生火灾时,通过火 灾报警控制器,直接打开直通雨淋阀的电磁阀,使控制腔的水快 速排出。手动控制是人员手动打开控制管路上的手动球阀排水泄 压,启动阀门。传动控制是依靠安装在保护区内与系统相连的闭 式喷头火灾时玻璃球破裂,进而排水或排气泄压。由于控制腔的 泄压,通过推杆作用在压臂上的力消除,作用于阀瓣下部的水迅 速推起阀瓣,水流即进入工作腔,流向整个管网喷水灭火,同时 一部分压力水流向报警管网,使水力警铃发出铃声报警、压力开 关动作,发出信号指示或直接启动消防水泵供水。灭火后,需手 动复位雨淋阀。(三)雨淋阀组的功能及设置要求1.雨淋阀组 应具备以下功能(1)应有自动控制、手动控制操作方式;(2) 应能监测供水、出水压