家庭式簡易滅火裝置設(shè)計(jì)與研究.doc

家庭式簡易滅火裝置設(shè)計(jì)與研究 張偉1,2曾佳寧1張宛秋1王騰飛1徐松1 （1.沈陽工學(xué)院能源與水利學(xué)院，遼寧撫順113122；2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧沈陽110004） 【摘要】伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，住宅式建筑火災(zāi)每年發(fā)生的數(shù)量都在增加，并且每年因此死亡的人數(shù)占了很大比例。目前適合家庭式滅火的設(shè)備就是滅火器，但是滅火器存在諸多不利因素，針對此種現(xiàn)象，根據(jù)家庭式火災(zāi)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)符合家庭式火災(zāi)的滅火設(shè)備，彌補(bǔ)滅火器帶來的不利因素，使每個家庭都能在發(fā)生火災(zāi)初期，能夠及時滅火，保護(hù)家庭成員安全以及避免造成財產(chǎn)損失。 關(guān)鍵詞家庭；滅火器；滅火裝置 TheDesignandResearchonSimpleFamilyTypeExtinguishingEquipment ZHANGWei1,2ZENGJia-ning1ZHANGWan-qiu1WANGTeng-fei1XUSong1 （1.ShenyangInstituteofTechnologyCollegeofEnergyandWaterResource,FushunLiaoning113122,China; 2.NortheasternUnivercity,CollegeofResourceandCivilEngineering,ShenyangLiaoning110004,China) 【Abstract】Withthedevelopmentofeconomy,thenumberofresidentialbuildingfiresoureachyearareontherise,andalargeproportionofthenumberofdeathseveryyear.Theequipmentforfamilytoputoutthefireisthefireextinguisher,butfireextinguisherhasmanydisadvantagefactors.Aimingatthisphenomenon,aordingtothecharacteristicsoffamilyfire,conformstothefamilyoffireextinguishingequipmentisdesigned,andthenegativefactorsoffireextinguisherismakeup,.whichcanmakeeveryfamilyintheearlyfiretoputoutthefireintime,protectthefamilymembersofthesecurityandavoidtocausedamagetoproperty. 【Keywords】Family;Fireextinguisher;Extinguishingequipment 近年來由于我國家庭用電用氣日益頻繁，室內(nèi)易燃物品增多，人們消防觀念淡薄等原因，家庭火災(zāi)比率逐年攀升，特別是家庭火災(zāi)死亡人數(shù)占火災(zāi)總死亡人數(shù)60%以上，比例驚人，究其原因，其中很重要的一點(diǎn)是，我國家庭室內(nèi)滅火器配置率極低，人們消防知識嚴(yán)重缺乏，這固然與我國消防安全知識普及有一定關(guān)系，但更重要的是目前市場上還沒有出現(xiàn)針對消費(fèi)者個體需求的室內(nèi)滅火器產(chǎn)品。常用的滅火器還需要年檢、檢修等必須到專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的規(guī)定，對于家庭使用來說極其不方便。本小組以普通家庭人員對室內(nèi)滅火器的需求為中心展開研究，從使用者、產(chǎn)品、使用環(huán)境出發(fā)等方面進(jìn)行了細(xì)致的研究設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，整合了普通家庭用戶對室內(nèi)滅火器的需求點(diǎn)，構(gòu)建了符合需求的室內(nèi)滅火器的設(shè)計(jì)要素，明確了室內(nèi)滅火器的實(shí)際定位，并通過具體的實(shí)際案例來討論相關(guān)結(jié)論。在室內(nèi)滅火器的造型及滅火方法上進(jìn)行了可行性很強(qiáng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)1，4。 1裝置設(shè)計(jì)原理及方案 1.1家庭式火災(zāi)類型及蔓延過程 1.1.1家庭式火災(zāi)的類型 家庭式火災(zāi)的類型主要有： A類固體火災(zāi)：室內(nèi)有較多可燃物，例如桌椅板凳、床上用品以及裝飾用的易燃物質(zhì)都屬于危險源，易發(fā)生固體火災(zāi)。 B類液體火災(zāi)：部分家庭中使用液化氣罐易發(fā)生液體火災(zāi)。 C類氣體火災(zāi)：主要是由家用燃?xì)?煤氣、天然氣)等引起的火災(zāi)。 E類電氣火災(zāi)：主要是由家用電氣設(shè)備引起的火災(zāi)。 F類烹飪器具內(nèi)的烹飪物（如動植物油脂）火災(zāi)：主要是指廚房內(nèi)的火災(zāi)。 以上火災(zāi)除了液體、氣體、電氣火災(zāi)均可以直接用水系滅火劑進(jìn)行滅火。但是如果發(fā)生天然氣、煤氣火災(zāi)，第一時間先把閘門關(guān)掉，然后也可以使用水系滅火劑。如果發(fā)生電氣火災(zāi)，現(xiàn)在家庭的電路都設(shè)有過載保護(hù)會自動斷電，如果不能斷電，先把家里總的閘閥關(guān)掉，然后也可以用水滅火劑進(jìn)行滅火。綜合以上因素，采用最簡易的，最適用范圍廣的水系滅火劑是較為有效的選擇5，7。 1.1.2家庭式火災(zāi)的蔓延過程 火災(zāi)是火失去控制而蔓延的一種災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象。室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展過程是典型的建筑物起火過程，可用室內(nèi)煙氣和火焰平均溫度隨時間變化來描述（如圖1）。 根據(jù)室內(nèi)火災(zāi)溫度隨時間的變化關(guān)系的特點(diǎn)，可將火災(zāi)分為三個階段，即起火階段、全面發(fā)展階段和熄滅階段。從圖上可以看出滅火的最佳階段在起火階段，當(dāng)火災(zāi)進(jìn)入全面發(fā)展階段以后，就會伴隨轟然等現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)行滅火是相當(dāng)困難的。在熄滅階段滅火已經(jīng)沒有什么實(shí)際意義。針對此情況，在火災(zāi)初期，如果家庭備有滅火器，則能在較短的時間內(nèi)進(jìn)行滅火，保護(hù)家庭的人員安全和財產(chǎn)損失。 圖1室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程平均溫度曲線與時間的關(guān)系 1.2設(shè)計(jì)原理 本項(xiàng)目是利用水的理化性質(zhì)作為滅火劑進(jìn)行滅火，將家庭用的自來水通過兩個并聯(lián)的高壓式離心水泵對高層居民住宅小區(qū)飲用水進(jìn)行二次加壓，使加壓后的飲用水達(dá)到需要的揚(yáng)程和射程進(jìn)行滅火。 2家庭滅火器的參數(shù)計(jì)算 2.1參數(shù)設(shè)計(jì) 綜合產(chǎn)品的占用面積、水泵的流量、水泵的揚(yáng)程、水泵的功率、電壓、電流、進(jìn)水管、出水管等方面的考慮。 現(xiàn)針對室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展情況，對家用式滅火器進(jìn)行如下參數(shù)計(jì)算： 假設(shè)房間高度h1=3.5m，水槍出水口距地面的距離h2=1m（取一般住宅式家庭的較大尺寸）。因此，當(dāng)揚(yáng)程達(dá)到2.5m。即滿足要求。 項(xiàng)目所用水泵壓力P=13-15Kg(1.3MPa-1.5MPa)?，F(xiàn)求水槍能噴射的最遠(yuǎn)距離。根據(jù)公式： 至高點(diǎn)至起火的距離L2： 因此，可以達(dá)到的水平射程R： R=L1+L2=9.34+9.43=18.68m 水平射程一般能夠滿足房間對角最大尺寸即可，根據(jù)一般住宅房間較大面積200平方米計(jì)算，其房間最大距離均小于R值。根據(jù)以上計(jì)算，最終確定了以下基本參數(shù)： 表2滅火裝置基本參數(shù) 因此，所選用水泵的理論水平射程可達(dá)到18.68m。符合設(shè)計(jì)要求。 2.2外觀設(shè)計(jì) 結(jié)合家庭使用的特點(diǎn)，初步設(shè)計(jì)該家庭滅火器總體外觀為50cm50cm50cm的正方體，外壁設(shè)有放置水槍的溝槽和纏繞水管的鉚釘以及便攜式的手提和指示燈區(qū)。圖和圖為外觀設(shè)計(jì)的效果圖： 1.便攜式提手；2.起蓋螺釘；3.出水口；4.滑動滾輪；5.蓄電池； 6.固定托盤；7.進(jìn)水口；8.水泵 圖3家用滅火器主視圖 圖4家用滅火器結(jié)構(gòu)圖 3結(jié)論 3.1通過對家庭式火災(zāi)特點(diǎn)的研究，確定了滅火裝置的結(jié)構(gòu)、組成。組成的部件均是可以直接能購買的。 3.2以上數(shù)據(jù)的計(jì)算均是采用一般家庭式住宅的面積以及設(shè)計(jì)參數(shù)。有普遍的適用范圍。而滅火裝置的體積采取最小化的原則，盡量少占用家庭使用面積。 3.3滅火器的簡易設(shè)計(jì)是一般家庭都可以完成制作的，而且避免了滅火器定期檢修、年檢的不利條件。 參考文獻(xiàn) 1周波.新型高分子水系滅火劑的制備及其滅火性能研究J.上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版.xx(03). 2徐曉楠.水系滅火劑的滅火性能對比分析研究J.火災(zāi)科學(xué),xx(04). 3劉玉恒,金洪斌,葉宏烈.我國滅火劑的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀J.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,xx(01). 4徐曉楠.新型水系滅火劑的試驗(yàn)研究J.化工進(jìn)展,xx(07). 5風(fēng)火輪.火災(zāi)類