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水喷雾系统组件及设置要求

来源:易洋消防 | 作者:易洋消防 | 发布时间:2016-4-20 20:14:57

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0.35MPa~0.8MPa;用于防护冷却的水雾喷头,其工作压力应为0.2MPa~0.6MPa。

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300μm时,灭火时很难穿透火焰燃烧时产生的上升气流,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(㎡);

   W——保护对象的设计喷雾强度(L/min·㎡)。

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);

θ——水雾喷头的雾化角(°)。θ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。


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