期刊发表网电话

全国热线
022-83699069

关于自动喷水灭火控制系统的设计与研究

作者: 发布时间:2020-01-17 16:10:02 阅读: 121 次

 

【摘要】自动喷水灭火系统是一种重要的灭火措施,随着社会的发展迫使高层建筑拔地而起。更由于智能大厦的出现,使现代高层建筑以多功能且装饰豪华而著称。大量有机材料或可燃易燃物质拥入大厦,一旦起火,这些遍布全楼的可燃物便是火灾燃烧的极好物质条件。本次设计的湿式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。

【关键词】自动喷水  灭火系统  电路设计  控制电路

1.湿式自动喷水灭火系统特征

自动喷水灭火系统是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火设施。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。

在目前具备灭火功能的消防设施中,消火栓灭火系统占据着主导地位。与消火栓灭火系统相比,本文设计的湿式自动喷水灭火系统具有以下优点:

1)自动化程度高

自动喷水灭火系统能自动感知火灾、报警、开启喷头控火、灭火。

2)灭火效率高

自动喷水灭火系统的灭火效率高,根据美国消防协会的统计资料,自动喷水灭火系统灭火、控火成功率达到80.2%

 3)灭火时间短、损失小

自动喷水灭火系统扑灭火灾所需时间极短的主要原因在于自喷系统扑灭火灾时,火灾往往都处于初期,相应的火灾小,易于扑灭,同时造成损失就相应减小。另外,自动喷水灭火系统扑灭火灾所用水量较少,造成的水渍损失也比消火栓灭火系统小。

2.自动喷水灭火系统工作过程

2.1系统组成

湿式自动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,如图1所示。  

 

1 自动喷水灭火系统

2.2湿式自动喷水灭火系统工作过程

自动喷洒泵的启动过程是:当出现火情时,随着火灾现场温度的上升,喷头上的玻璃球破碎(或是易熔合金片),喷头开始工作,同时水流指示器使得电路接通,发射信号给消防中心;与此同时主水管的报警水阀也打开对喷头进行供水,水流经过报警阀流入延迟器,经延迟后,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。

2.3湿式自动喷水灭火系统优势

湿式自动喷水灭火系统使用感温部件实现对火情的监测,广泛适用于大部分场所的灭火功能需要。其具有构造简单,经济可靠,灭火速度和控火效率高,施工维修方便等优点。同时,湿式自动喷水灭火系统无需火灾自动报警系统或者防火分区系统的帮助,能独立的、高效的完成喷水灭火任务。

3.湿式自动喷水灭火系统设计

3.1系统硬件组成

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,选择时必须注意。洒水喷头具有探测火情,启动水流指示器,扑灭早期火灾的重要作用。其功能要求是:结构简单,耐腐蚀性强,动作灵敏,性能稳定。

2)水流开关

水流开关的作用是: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。在保护面积小的场所(如小型商店,高层公寓等),可以用水流开关代替湿示报警阀,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。

3)报警阀

报警阀主要负责报警器的启动和水源的控制,在自动灭火系统中的作用非常重要,报警阀分为湿式、干式和雨淋式。

4)末端试水装置

末端试水装置是实现整个灭火系统功能检测的部件,其测试的主要内容包括水流开关、报警阀和压力开关等。

5)压力开关

压力开关安装在延迟器与水力警铃之间的信号管道上。压力开关的工作原理是:当喷头启动喷水时,报警阀阀瓣开启,水流通过阀座上的环型槽流入信号道和延迟器。延迟器充满水后,水流经信号管进入压力继电器,压力继电器接到水压信号,即接通电路报警,并启动喷淋泵。

3.2控制系统设计

3.2.1喷淋泵控制电路设计

下图2中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。

 

2全电压启动的喷淋泵控制电路

电路的工作过程分析:

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。

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层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。

3.2.2火灾自动报警系统设计

火灾自动报警系统分为三种基本设计形式,即:区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

其系统结构如图3所示。采用区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器、各种火灾探测器以及功能模块和联动控制装置,进一步加强了对消防设备的监测与控制,适用于大型的建筑群、高层或超高层建筑等对象,可以对各类设置在建筑中的消防设备实现联动控制和手动/自动控制转换。

 

3 控制中心报警系统示意图

总结

自动喷水灭火系统属于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。系统的设计要满足建筑的消防要求,能够完全自动、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。

参考文献

[1]姜文源.建筑灭火设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:26-58.

[2]盛 建.火灾报警自动消防系统[J].天津:天津大学出版社,2011:12-13.

[3]李念慈.建筑消防给水系统的设计[M].北京:中国建筑出版社,2009:89-91.

[4]梁延东.建筑消防系统[M].北京:中国建筑出版社,2007:4-6.