自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统 课程名称: 专业课程 学生姓名: 谢 磊 学 号: 31 专业班级: 建筑智能10101班 指导教师: 叶 华 完成时间: 2013 年 6月 10日 报告成绩: 评阅意见: 评阅教师 日期 目 录 前言 ...................................................................... 1 自动喷水系统的任务、目标及意义 .......................................... 2 系统的选择 .......................................................... 2.1 自动喷水系统主要部件 ............................................... 2.2 方案的选择 ......................................................... 3 控制系统的设计 .......................................................... 3.1 自动喷洒用消防泵的控制电路 ..................................... 3.2 全电压启动的喷淋泵控制电路设计 ..................................... 总结 ....................................................................... 参考文献 ................................................................... 0 前言 随着社会的高层建筑拔地而起和智能大厦也不断涌现，而现代高层建筑又以多功能且装饰豪华而著称。所以大厦里装有大量有机材料或可燃易燃物质，一旦起火，这些遍布全楼的可燃物极易造成火灾。这样自动喷水灭火系统是作为世界上采用最广泛的一种固定灭火设施就可以起到很好的保护作用。其特征是:通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处，喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。对于装有闭式喷头的系统，只有那些受火灾影响的喷头才开启洒水扑灭下方的火灾。它的基本功能是:能在火灾发生后，自动地进行喷水灭火;能在喷水灭火的同时发出报警。他分秒值勤，不怕浓烟烈火，随时监视火灾，十分安全可靠，使用于温度不低于4度(低于4度受冻)和不高于70度(高于70度失控,误动作造成水灾)的场所. 自动喷水用消防泵受水路系统压力开关或水流指示器直接控制.火灾时延时启泵或由消防中心控制挺泵，而自动喷水消防系统就可以很好的预防火灾的蔓延。 1 自动喷水系统的任务、目标及意义 由于采用火灾探测传动装置来控制系统的开启，从火灾发生到火灾探测装置动作开启喷水系统的时间短，如果采用充水式雨淋系统，其反应会更快，有利与快速出水灭火。所以自动喷水系统反应快。由于开式喷头向系统保护区域同时喷水，能有效的控制住火灾，防止火灾蔓延，自动喷水灭火系统控制面积大，因此灭火用水量很大。 根据被保护建筑物的性质和火灾发生，发展特性的不同，自动喷水灭火系统，可以有许多不同的系统形式。通常根据系统中所使用的喷头形式不同，分为闭式自动喷水灭火和开式自动喷水灭火系统两大类。 2 系统方案的选择 2.1 自动喷水系统主要部件 湿式喷水灭火系统是由喷头，报警止回阀，延迟器，水力警铃，压力开关(安在干管上)，水流指示器，管道系统，供水设施，报警装置及控制等组成报警阀的前后充满压力水，其动作程序如下图2-1所示。 确认灯 检查 电源 检查电路补偿室 电阻 信号放开关转故障自动 大电路换电路检测回路 检测室 信号 地 图2-1湿式自动喷水灭火系统动作程序图 当发生火灾时，随着火灾部位的温度的升高，系统喷头上的玻璃球暴裂(或易熔合金喷头上的易熔合金片熔化脱落)，喷头开始喷水，水管内的水流推动水流指示器的桨片，使其电接点闭合接通电路，输出电信号至消防中心。此时，设在主干水管上的报警水阀被水流冲开，向洒水喷头供水，同时水流经过报警阀流入延迟器，竟延迟后，又流入压力开关使压力继电器动作SP接通，使喷洒用消防泵启动，在压力继电器动作的同时，启动水力警铃，发出报警信号。 2.2 方案的选择 2.2.1 洒水喷头 喷头可分为开启式和封闭式两种。它是喷水系统的重要组成部分，因此其质量，性质和安装的优劣直接影响火灾初期灭火的 成败，可见选择时必须注意。 A 封闭式喷头:可以分为易熔合金式，双金属片式和玻璃球式三种。应用最多的是玻璃球式喷头，喷头不止在房间顶棚下面，与支管相连。喷头主要技术参数(如表2)所示，动作温度级别(如表3 )所示。 表2 玻璃球式喷淋头主要技术参数 通水口炸裂温最高温流量系 直径 接管螺温度级玻璃球 型号 径 度范度环境数 (mm) 纹(in) 别(度) 色标 (mm) 围% (度) K(%) ZST-15 57 橙 27 系列 15 11 1/2 68 +15 红 38 80 2 79 黄 49 93 绿 63 表3 玻璃球式喷水头动作温度级别 动作温度(度) 安装环境允许最高温度级别(度) 颜 色 57 38 橙 68 49 红 79 60 黄 93 74 绿 141 121 蓝 182 160 紫 227 204 黑 260 238 黑 综上可知，喷头具有探测火情，启动水流指示器，扑灭早期火灾的重要作用。其特点是:结构新颖，耐腐蚀性强，动作灵敏，性能稳定。 B 开启式喷头:按其结构可分为双臂下垂型，单臂下垂型，双臂直力型和双臂边墙型四种，其主要参数(见表4)。 表4 开启式喷淋头的主要技术参数 直径 外形尺寸(mm) 型号接管螺纹 流量系数 (mm 高 低 名称 (in) K(%) ) ZSTK- 15 ZG1/2 74 46 80 15 表5 喷头的保护面积与喷头间距 保护面积/m2 喷头距离 室内高度9.1m 室内高度 9.1-13.7m 最大 最小 最大 最小 最大 最小 9.3 7.4 3.66 2.44 3.25 2.44 表 6 不同危险等级不同种类的喷水强度比较 一只 喷头 喷水 喷头 流量 喷头 喷头 强度 喷头 工作 强度 最大危险等级 系数 间距 流量 比较 种类 压力 L(min 保护 K m L/min % 2/MPa m) 面积 2 m 4 0.10 80 100 轻危险级 标准 80 4.4 2.19.36 0.05 56 70 8 6 0.10 80 100 ?级 标准 80 3.6 4.13.0 中 0.05 56 72 危 3 险 8 0.10 80 100 级 ?级 标准 80 3.4 5.11.56 0.05 56 70 6 12 0.10 80 100 严 标准 80 2.6 8.6.76 0.05 56 70 重 4 危 ?级 大 12 0.10 115 100 险 口 115 3.1 8.9.6 0.05 81 70 级 径 5 0.20 113 16 100 标准 80 2.65 7.0 0.05 56 8 50 大 ?级 0.15 140 16 100 口 115 3.0 9.0 0.05 81 9 56 径 4 2.2.2 水流指使器(水流开关) 水流指使器的作用是:把水的流动转换成电信号报警的部件。其电接点即可直接启动消防水泵，也可接通电警铃报警。在保护面积较小的场所，可以用水流指使器代替湿示报警阀，但应仍设置止回阀于主管道底部，一是可防止水污染(如和生活用水同水源)，二是可配合设置水泵接合器的需要。 2.2.3 压力开关 压力开关应用接线:压力开关用在系统中需经模块与报警总线连接，(如图2-2)所示。【7】 图2-2 压力开关接线图 2.2.4 报警阀 报警阀在自动喷水灭火系统过程中负责接通或切断水源，并启动报警器。在自动喷水灭火系统中，报警阀是至关重要的组件，其作用有三:接通或切断水源、输出报警信号和防止水流倒回供水源，以及通过报警阀可以对系统的供水装置和报警装置进行检验。报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。 2.2.5 末端试水装置 作为喷洒系统的重要组成部分，自动喷水灭火系统末端试水装置可以检测整个系统运行状况，《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084 -2001，以下简称“设计规范”),条文解释中对此装置作用做了详细的诠释:“为了检测系统的可靠性，测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动，要求在每个报警阀的供水最不利处设置末端试水装置。末端试水装置测试的，包括报警阀、水流指示器、水力警铃、压力开关、的动作是否正常，配水管道是否通畅，以及最不利点处的喷头工作压力等。喷水管网的末端应设置末端试水装置，宜与水流指示器一一对应。图中流量表直径与喷头相同，连接管道直径不大于20mm。 3 控制系统的设计 3.1 自动喷洒用消防泵的控制电路分析 自动喷洒系统是自动喷水灭火系统，用消防泵受水路系统的压力开关或水流指示(继 电)器直接控制，延时起泵，或者由消防中心控制起挺泵。自动喷洒用消防泵一般设计为两台泵一用一备，互为备用，工作泵故障时，备用泵延时自动投入运行。 自动喷洒系统是自动水灭火系统，自动喷洒用消防泵受水路系统的压力开关或水流指示(继电)器直接控制，延时起泵，或者由消防中心控制起挺泵。自动喷洒用消防泵一般设计为两台泵一用一备，互为备用，工作泵故障时，备用泵延时自动投入运行。 3.2 全电压启动的喷淋泵控制电路设计 电气线路的组成:在高层建筑及建筑群体中，每座楼宇的喷水系统所用的泵一般为2,3台。采用2台泵时，平时管网中压力水来自高位水池，当喷头喷水，管道里有消防水流动时，流水指示器启动消防泵，向管网补充压力水。平时一台工作，一台备用，当一台故障停转，接触器触点不动作时，备用泵立即投入运行，两台可以互为备用。(如图3-1)为两台泵的全电压启动的喷淋泵电路，图中B1、B2、Bn为区域水流指示器。如果分区较多可用n个水流指示器及n个继电器与之配合。 采用3台消防泵的自动喷水系统也比较常见，三台泵中两台为压力泵，一台为恒压泵。恒压泵一般功率很小，在5kW左右，其作用是使消防管网中水压保持在一定范围之内。此系统的管网不得与自来水或高水位池相连，管网消防用水来自消防储水池，当管网中的渗漏压力降到某一数值时，恒压泵启动补压。当达到一定压力后，所接压力开关断开恒压泵控制回路，恒压泵停止运行。 6 图 3-1 全电压启动的喷淋泵电路 电路的工作情况分析 A 正常(即1号泵工作，2号泵备用)时:将QS1、QS2、QS3合上，将转换开关SA至“1自，2备)位置，其SA的2、6、7号触头闭合，电源信号灯HL(n+1)亮，做好火灾下的运行准备。 如二层着火，且火势使火灾现场温度达到热敏玻璃球发热程度时，二楼的喷头爆裂并喷出水流。由于喷水后压力降低，压力开关动作，向消防中心发出信号，同时管网里有消防水流动时，水流指示器B2闭合，使中间继电器KA2线圈通电，时间继电器KT2线圈通电，经延时后，中间继电器KA(n+1)线圈通电，使接触器KM1线圈通电，1号喷淋消防泵启动运行，向管网补充压力水，信号灯HL(n+1)亮，同时警铃HA2响，信号灯HL2亮，即发出声光报警信号。 B 当一号泵故障时，2号泵的自动投入过程(如果KM1机械卡住):如n层着火，n曾喷头因室温达到动作值而爆裂喷水，n层水流指示器Bn闭合，中间继电器Kan线圈通电，使时间继电器KT2线圈通电，延时后KA(n+1)线圈通电，信号灯HLn亮，警铃HLn响，发出声光报警信号，同时KM1线圈通电，使备用中间继电器KA线圈通电，接触器KM2线圈通电，2号备用泵自动投入运行，向管网补充压力水，同时信号灯HL(n+3)亮。 C 手动强投:如果KM1机械卡住，而且KT1也损坏时，应将SA至“手动“位置，其SA的1、4号触头闭合，按下按钮SB4，使KM2通电，2号泵启动，停止时按下按钮SB3,KM2线圈失电，2号电动机停止。 总结 自动喷水灭火系作为智能建筑系统的一个子系统，在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。自动喷水灭火系统的容量大、探测对象多样化、功能模块化，对设计与维修有很大的方便。大部分功能可以通过现场软件设计，便于系统功能的设置及增强，从而减少了系统的误报率;同时，系统还可以与建筑物自动控制系统联网，相互传递信息，增强综合防灾能力，便于发挥智能建筑的优越性。 通过此次自动喷水灭火系统设计，我更深层次的体会到智能建筑的意义，这样我们就通过科学设计可以完全自动、适时的探测火灾的存在并发出报警，及时地实现联动控制为人们准确快速、及早控制火灾的发展，尽早扑灭火灾，确保人身安全和减少社会财富的损失。而就这次毕业设计而言，使我对专业知识有了更深层次的理解，最后感谢学校各位老师的教导，我将终生铭记不忘。 8 参考文献 [1]盛 建 火灾报警自动消防系统 天津大学出版社 2001 [2]姜文源 建筑灭火设计手册 中国建筑工业出版社 1997 [3]梁延东 建筑消防系统 中国建筑出版社 1997 [4]李念慈 建筑消防给水系统的设计 中国建筑出版社 2003 [5]郑 强 智能建筑设计与系列图集—消防系统 中国建筑出版社 2002 [6]朱吕通 自动消防系统安全手册 中国计划出版社 1996 [7]陈伯时 自动控制系统 机械工业出版社 1981 [8]邵桌氏 最新建筑防火设计与消防标准实施手册 吉林电子出版社 2004 10