毛紡廠自動噴淋系統(tǒng)設(shè)計

1、目錄1前言12.概況13滅火系統(tǒng)的分類選擇、工作原理及其組成23.1滅火系統(tǒng)的選擇及選擇23.2濕式自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理23.3系統(tǒng)的組成3閉式噴頭3報警閥4水流指示器4壓力開關(guān)4末端試水裝置4其它組件54自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計54.1車間的火災(zāi)危險性等級54.2基本技術(shù)參數(shù)的確定54.3選擇與布置噴頭64.5管網(wǎng)的布置64.6水力計算74.7校核設(shè)計作用面積內(nèi)的平均噴水強度154.8選擇消防水泵155 噴水滅火系統(tǒng)的維護156結(jié)束語16參考文獻17附錄171前言自動噴淋滅火系統(tǒng)，簡單地說，就是在火災(zāi)情況下，能自動噴水滅火，以保障人身和財產(chǎn)安全的一種滅火系統(tǒng)。其特征是：通過加壓設(shè)備將水送入

2、管網(wǎng)至帶有熱敏元件的噴頭處，噴頭在火災(zāi)的熱環(huán)境中自動開啟噴水滅火。對于裝有閉式噴頭的系統(tǒng)，只有那些受火災(zāi)影響的噴頭才開啟噴水撲滅下方的火災(zāi)。 自動噴水滅火系統(tǒng)發(fā)展迄今為止已有100多年的歷史，最早是以“鉆孔管式噴水滅火系統(tǒng)”(1812年安裝在英國皇家劇院-Theatre Royal Drury Lane)的形式出現(xiàn)。從20世紀80年代初開始，隨著我國經(jīng)濟突飛猛進地發(fā)展，自動滅火系統(tǒng)進行系統(tǒng)研究，相繼推出了一批玻璃球噴頭、報警閥門和相關(guān)組件，可組成濕式、預(yù)作用式和雨淋、干式等自動噴水滅火系統(tǒng)，逐漸改變了以往自動噴水滅火系統(tǒng)依靠進口的局面。自動噴水滅火系統(tǒng)是目前國際上應(yīng)用范圍最廣、用量最大、滅火成

3、功率最高、且造價最為低廉的固定滅火設(shè)施，并被公認是最為有效的建筑火災(zāi)自救設(shè)施。其廣泛應(yīng)用在高層建筑等火災(zāi)危險性較大的建筑物中，主要是由于它在保護人身和財產(chǎn)安全方面有著其他系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)點。自動噴淋滅火系統(tǒng)在我國已經(jīng)有70多年的應(yīng)用歷史。為我國公共場所的火災(zāi)應(yīng)急救援做出了很大的貢獻。2.概況 該廠是一家生產(chǎn)毛紡紗線的專業(yè)工廠，位于工業(yè)區(qū)內(nèi)，主要生產(chǎn)、銷售及加工各類機織和針織全毛混紡紗，車間內(nèi)生產(chǎn)過程中排除大量的紗棉落棉和下腳，并伴隨產(chǎn)生大量紗棉飛花類物質(zhì)，車間內(nèi)產(chǎn)生固體物質(zhì)粉碎為極細小的粒子，并能長期懸浮于空氣中的特殊狀態(tài)成為粉塵。粉塵對勞動者身體健康造成極大的影響，并且也是火災(zāi)發(fā)生的一個大隱

4、患。該車間為長方體結(jié)構(gòu)，采用混磚構(gòu)造，長44m,寬20m,高6m，室內(nèi)外高差為±0.00，凍土深度為1.1m，當?shù)丨h(huán)境最高溫度為38。試進行濕式自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，系統(tǒng)自動噴水滅火，減小其帶來的危害。3滅火系統(tǒng)的分類選擇、工作原理及其組成3.1滅火系統(tǒng)的選擇及選擇 根據(jù)被保護建筑物的性質(zhì)和火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展特性的不同，自動噴水滅火系統(tǒng)可以有許多不同的形式，包括開式和閉式兩種。閉式自動噴淋滅火系統(tǒng)還可以分為：濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、干濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、循環(huán)自動噴水滅火系統(tǒng)等。開式自動噴水滅火系統(tǒng)可以分為雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)。 本文針對某毛紡廠進行自

5、動噴淋滅火系統(tǒng)的設(shè)計，此車間是某毛紡廠的車間采用平房建筑，長為44m，寬20m,高為6m.室內(nèi)外高差為±0.00，凍土深度為1.1m，當?shù)丨h(huán)境最高溫度為38。試進行濕式自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計。3.2濕式自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理 如下圖所示為系統(tǒng)工作原理方框圖。當火災(zāi)發(fā)生時，火源周圍溫度上升，導(dǎo)致火源上方的噴頭開啟、出水，管網(wǎng)壓力下降，報警閥閥后壓力下降致使閥板開啟，接通管網(wǎng)和水源，供水滅火。于是同時，部分水流由閥座上的凹形槽經(jīng)報警閥的信號閥，帶動水力警鈴發(fā)出報警信號。如果管網(wǎng)中設(shè)有水流指示器，水流指示器感應(yīng)到水的流動，也可發(fā)出電信號。如果管網(wǎng)中設(shè)有壓力開關(guān)，當管網(wǎng)水壓下降到一定值時，也

6、可發(fā)出電信號，啟動水泵供水，消防控制室同時接到信號。報告與傳送指令水力警鈴報警末端試驗閥開啟值班室(服務(wù)臺）啟動水泵消防控制室壓力開關(guān)動作濕式報警閥動作水流指示器動作噴頭動作噴水火災(zāi)發(fā)生圖1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理3.3系統(tǒng)的組成 自動噴水滅火系統(tǒng)主要由噴頭、報警閥組、水流指示器、壓力開關(guān)、末端試水裝置、管網(wǎng)等組成。3.3.1閉式噴頭 自動噴水滅火系統(tǒng)的主要部件是噴頭，閉式噴頭實際上帶有一種感溫閥門，它在火災(zāi)的熱氣流中能夠自動啟動，不能恢復(fù)原狀，這也就是常說的感溫釋放器，它在預(yù)定的溫度下使得噴頭能自動開啟、噴水、滅火。噴頭的動作溫度以公稱溫度表示。玻璃球式噴頭是我國目前常用的噴頭，又稱爆

7、炸甁式噴頭，用于支撐噴水口的閥蓋。在不同的溫度場所使用的噴頭，對其公稱溫度也有不同的要求。規(guī)范要求，選擇噴頭時，噴頭的公稱溫度應(yīng)比環(huán)境最高溫度高30度左右。3.3.2報警閥 濕式報警閥是濕式自動滅火系統(tǒng)的主要部件，安裝在總水管上，連接供水設(shè)備和配水管網(wǎng)，是一種只允許水流單向流入配水管網(wǎng)，并在規(guī)定流量下報警的止回型閥門，在系統(tǒng)動作前，它將管網(wǎng)與水流隔開，避免水和可能的污染；當系統(tǒng)開啟時，報警閥打開，接通水源和配水管；在報警閥開啟的同時，部分水流通過閥座上的一環(huán)形槽，經(jīng)信號管道送至水力警鈴，發(fā)出音響警報信號。 濕式報警閥組應(yīng)包括控制閥、報警閥、水力警鈴和系統(tǒng)實驗裝置。控制閥應(yīng)采用安全信號閥，明確顯

8、示閥門啟閉情況，為常開閥。在報警閥前后和系統(tǒng)實驗裝置上，設(shè)壓力表，水力警鈴適宜安裝在報警閥附近。連接管道應(yīng)采用鍍鋅鋼管，長度不超過6m時，管徑應(yīng)采用15mm；長度不超過20m時，采用20mm管道。連接水力警鈴的信號管總長度不超過20m。3.3.3水流指示器 水流指示器安裝在管網(wǎng)中，當有大于預(yù)定流量的水流通過管道時，水流指示器能發(fā)出電信號，顯示水的流動情況。通常水流指示器設(shè)在噴水滅火系統(tǒng)的分區(qū)配水管上，當噴頭開啟時，向消防控制室指示開啟噴頭所處的位置分區(qū)，有時也可以設(shè)在水箱的出水管上，一旦系統(tǒng)開啟，水箱被動用，水流指示器可以發(fā)出電信號，通過消防控制室啟動水泵供水滅火。為了便于檢修分區(qū)管網(wǎng)，水流指

9、示器前宜安裝安全信號閥。3.3.4壓力開關(guān) 雨淋系統(tǒng)和防火分隔水幕系統(tǒng)，管道充水時容易被沖水流指示器壞，因此推薦采用壓力開關(guān)。NFPA-12標準中規(guī)定，漿片式水流指示器只允許在濕式系統(tǒng)中使用。 壓力開關(guān)為消防專用產(chǎn)品，須經(jīng)授權(quán)機構(gòu)檢測，因此可靠性好，所以應(yīng)采用壓力開關(guān)控制穩(wěn)壓泵，其選型應(yīng)能調(diào)節(jié)穩(wěn)壓泵的啟停壓力。報警閥組必須配置壓力開關(guān)而不能采用電接點壓力表的原因，就是出于保證可靠性的考慮。3.3.5末端試水裝置 自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)的末端應(yīng)該設(shè)置末端試水裝置，應(yīng)與水流指示器一一對應(yīng)。末端試水裝置應(yīng)由壓力閥、閘閥或電磁閥和流量表組成。流量表直徑與噴頭相同。連接管道直徑不小于20mm。末端試水裝置

10、是用在平時維護管理時，對系統(tǒng)進行定期檢查，以確認系統(tǒng)是否能正常工作。末端試驗閥可以采用手動閥或者電磁閥，在設(shè)有消防控制室時，若采用電磁閥可以直接從控制室啟動試驗閥，方便檢查手續(xù)。3.3.6其它組件（1） 安全信號閥 安全信號閥是利用電信號顯示閥門啟閉狀態(tài)的閥門.管理人員從信號顯示裝置可以得知每一個閥門的開關(guān)狀態(tài)和開啟程度,以防閥門誤動作,提高了消防供水的安全度。 國內(nèi)生產(chǎn)的安全信號閥分為無觸點式輸出和有點式輸出兩種，電源為24V直流電，顯示燈可就地顯示，也可遠距離（消防中心控制室）顯示。（2） 節(jié)流裝置 有多層噴水管網(wǎng)時，低層噴頭的流量大于高層噴頭的流量，造層不必要的浪費，應(yīng)采用減壓孔板或節(jié)流

11、管等技術(shù)措施，宜均衡各層管段的流量。 設(shè)置減壓板時，應(yīng)符合下列要求： a 應(yīng)設(shè)置在直徑為50mm及50mm以下的水平管道上； b 孔口直徑不小于安裝管段直徑的50%； c 孔板應(yīng)安裝在節(jié)流轉(zhuǎn)變處下游一側(cè)的直觀段上，其距離不應(yīng)小于安裝管段管徑的兩倍。 采用節(jié)流管時，節(jié)流管內(nèi)流速不應(yīng)超過20m/s,其長度不宜小于1m。4自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計4.1車間的火災(zāi)危險性等級根據(jù)消防工程學(xué)書上表17-10設(shè)置場所火災(zāi)危險等級舉例可知：工業(yè)建筑中生產(chǎn)棉毛麻絲及化纖的紡織、織物及制品的，木材木器及膠合板、谷物加工、煙草及制品的，其火災(zāi)危險等級為中危險級之級。4.2基本技術(shù)參數(shù)的確定在建筑物的火災(zāi)危險等級劃分確

12、定后，就要確定該類建筑物的噴淋滅火系統(tǒng)的基本設(shè)計參數(shù)。包括噴水強度、作用面積、噴頭動作數(shù)、每只噴頭保護面積、最不利點處噴頭壓力及理論供水量。表1 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù)火災(zāi)危險等級噴水強度/作用面積/噴頭工作壓力/MPa輕危等級 41600.10中危等級級6級8嚴重危險級級12260級16根據(jù)上表1可查得，中危險級級建筑物的噴水強度為，作用面積為160，噴頭工作壓力為0.1MPa。4.3選擇與布置噴頭 （1） 噴頭的選擇本設(shè)計選用標準玻璃球噴頭，它的參數(shù)為：其動作溫度為68，公稱直徑為15，噴頭流量特性系數(shù)K=4.2。 （2） 噴頭的布置該車間為長方形，所以噴頭可以采取長方形布置

13、。根據(jù)消防工程學(xué)書上表17-13可知它的布置間距為3.4m（標準中危險級的布置間距）。噴頭與邊墻的距離不超過設(shè)計范中要求的1.7m,作用面積為160，一只噴頭的保護面積為11.5.系統(tǒng)應(yīng)有庫存?zhèn)溆脟婎^。確定最不利點噴頭的位置為1號節(jié)點處的噴頭（見圖3-2），在節(jié)點處平行于配水支管劃定矩形作用面積，其長邊長度為： 每邊支管上最多動作噴頭數(shù)： 作用面積內(nèi)共布置3排噴頭，最大動作噴頭數(shù)為15個。4.5管網(wǎng)的布置根據(jù)消防工程學(xué)書上表17-16預(yù)選管徑，管網(wǎng)布置如圖1和圖2所示，系統(tǒng)共布置了72個噴頭，系統(tǒng)設(shè)濕式報警閥和水流指示器各1個。圖2濕式噴水滅火系統(tǒng)平面圖 圖3自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)平面布置圖4.

14、6水力計算（1）矩形面積的確定 確定最不利作用面積在管網(wǎng)中的位置，作用面積的形狀為矩形，其長邊平行于配水支管，其長度不小于作用面積平方根的1.2倍，噴頭數(shù)若有小數(shù)就進位成整數(shù)。當配水支管的實際長度小于邊長的計算值時，作用面積要擴展到該配水管鄰近支管上的噴頭。（2） 逐點法水力計算按逐點法進行水力計算,即矩形面積內(nèi)每個噴頭噴水量按該噴頭處的水壓計算確定。支管盡端的噴頭1為整個管系的最不利點，在規(guī)定的工作水頭作用下，節(jié)點1的水流量為:則管段1-2的流量為： 因為中度危險級控制的標準噴頭數(shù)為1只，查表2可得公稱直徑d=25。表2 中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù)公稱直徑/mm控制的標準

15、噴頭數(shù)/只中危險級2513234045086512803210064管道1-2內(nèi)水的流速為：每米管道的水頭損失為： 該管徑為90°彎頭，由表2可查，當管徑為25時，當量長度為=0.6m。管道的水頭損失為：表3 當 量 長 度 表管件直徑mm25324050708010012515045°彎頭0.30.30.60.60.90.91.21.52.190°彎頭0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2蝶閥1.82.13.13.72.73.1閘閥0.30.30.30.60.60.9止回閥1.52.

16、12.73.44.34.96.78.39.8異徑接頭32 25 4032504070508070100801251001501252001500.20.30.30.50.60.81.11.31.6節(jié)點2的水壓為： 其水流量為:則管段2-3的流量為： 因為中度危險級控制的標準噴頭數(shù)為2只，查表2可得公稱直徑d=32。管道2-3內(nèi)水的流速為：每米管道的水頭損失為： 該管徑為三通，由表3可查，當管徑為32時，當量長度為=1.8m。則管道的水頭損失為：節(jié)點3的水壓為：其水流量為:則管段3-4的流量為： 因為中度危險級控制的標準噴頭數(shù)為3只，查表2可得公稱直徑d=40。管道3-4內(nèi)水的流速為：每米管道的

17、水頭損失為： 該管徑為四通，由表3可查，當管徑為40時，當量長度為=2.4m。則管道的水頭損失為：節(jié)點水壓與節(jié)點2的節(jié)點水壓相等，即，節(jié)點的水壓與節(jié)點3的節(jié)點水壓相等，即 節(jié)點4的水壓為：其水流量為:則管段4-5的流量為： 因為中度危險級控制的標準噴頭數(shù)為6只，查表2可得公稱直徑d=50。管道4-5內(nèi)水的流速為：每米管道的水頭損失為： 該管徑為四通，由表3可查，當管徑為50時，當量長度為=3.1m。則管道的水頭損失為：由于各支管水力情況完全相同（噴頭數(shù)量、構(gòu)造、管段長度、管徑、標高等），因此,節(jié)點5的水壓為：節(jié)點流量： 則節(jié)點5的總流量為：則管段5-6的流量為： 因為中度危險級控制的標準噴頭數(shù)

18、為12只，查表2可選公稱直徑65的管徑d=70。管道5-6內(nèi)水的流速為：每米管道的水頭損失為： 該管徑為四通，由表3可查，當管徑為70時，當量長度為=3.7m。則管道的水頭損失為：同理可得節(jié)點的總水壓、管道6-7的管段流量、流速和單位長度水頭損失。其結(jié)果見表3。由表3可查，當管徑為100時，當量長度為=6.1m。又由圖3可知管道6-8的長度為：管道6-8有6個四通、兩個90°彎頭、一個止回閥、一個閘閥等組成，則6-8的當量長度為：則管道的水頭損失為：水流指示器的節(jié)點水壓為 濕式報警閥的節(jié)點水壓為 節(jié)點8的水壓為： 節(jié)點8 的流量為：表4 自動噴水系統(tǒng)管道水力計算節(jié)點管段特性系數(shù)K節(jié)點

19、水壓H/MPa節(jié)點 流量Q/L·s-1 管段流量Q/L·s-1管徑d/mm流速v/m·s-1單位長度水頭損失i/10-5MPa·m-1管段長度L/m當量長度Lm水頭損失h/MPa10.11.33124.21.33252.710.00953.40.60.03820.1382.89234.22.89323.610.0123.41.80.06230.24.77344.24.77403.80.0111.72.40.0432'0.1381.573'0.23.540.2438.22454.28.22504.120.00923.43.10.0650.3

20、0316.44a54.11a'52.78564.216.44704.270.00633.43.70.044760.332724.66674.224.66803.270.00313.44.60.025b64.75b'63.42684.224.661003.140.0021331.262.30.199水流指示器0.020濕式報警器0.02080.571724.66h+P00.57174.7校核設(shè)計作用面積內(nèi)的平均噴水強度設(shè)計作用面積內(nèi)平均噴水強度滿足規(guī)范要求。4.8選擇消防水泵 按照上述計算結(jié)果，選擇型號IS125125100400的消防水泵，揚程為。5 噴水滅火系統(tǒng)的維護（1）自

21、動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)具有管理、檢測、維護規(guī)程，并應(yīng)保證系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)。（2） 維護管理人員應(yīng)熟悉自動噴水滅火系統(tǒng)的原理、性能和操作維護規(guī)程。（3） 維護管理人員每天應(yīng)對水源控制閥、報警閥組進行外觀檢查，并應(yīng)保證系統(tǒng)處于無故障狀態(tài)。（4） 每年應(yīng)對水源的供水能力進行一次測定。（5） 消防水池、消防水箱及消防氣壓給水設(shè)備應(yīng)每月檢查一次，并應(yīng)檢查其消防儲備水位及消防氣壓給水設(shè)備的氣體壓力。同時，應(yīng)采取措施保證消防用水不作它用，并應(yīng)每月對該措施進行檢查，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時進行處理。（6）消防水池、消防水箱、消防氣壓給水設(shè)備內(nèi)的水應(yīng)根據(jù)當?shù)丨h(huán)境、氣候條件不定期更換。更換前，負責(zé)自動噴水滅火系統(tǒng)的專職或兼職管

22、理人員應(yīng)向領(lǐng)導(dǎo)報告，并報告當?shù)叵辣O(jiān)督部門。（7）寒冷季節(jié)，消防儲水設(shè)備的任何部位均不得結(jié)冰。每天應(yīng)檢查設(shè)置儲水設(shè)備的房間，保持室溫不低于5。（8） 每兩年應(yīng)對消防儲水設(shè)備進行檢查，修補缺損和重新油漆。（9） 鋼板消防水箱和消防氣壓給水設(shè)備的玻璃水位計，兩端的角閥在不進行水位觀察時應(yīng)關(guān)閉。（10）消防水泵應(yīng)每月啟動運轉(zhuǎn)一次，內(nèi)燃機驅(qū)動的消防水泵應(yīng)每周啟動運轉(zhuǎn)一次。當消防水泵為自動控制啟動時，應(yīng)每月模擬自動控制的條件啟動運轉(zhuǎn)一次。（11）電磁閥應(yīng)每月檢查并應(yīng)作啟動試驗，動作失常時應(yīng)及時更換。（12） 每個季度應(yīng)對報警閥旁的放水試驗閥進行一次供水試驗，驗證系統(tǒng)的供水能力。（13） 系統(tǒng)上所有的控制閥門均應(yīng)采用鉛封或鎖鏈固定在開啟或規(guī)定的狀態(tài)。每月應(yīng)對鉛封、鎖鏈進行一次檢查，當有破壞或損壞時應(yīng)及時修理更換。（14） 室外閥門井中，進水管上的控制閥門應(yīng)每個季度檢查一次，核實其處于全開啟狀態(tài)。（15）消防水泵接合器的接口及附件應(yīng)每月檢查一次，并應(yīng)保證接口完好、無滲漏、悶蓋齊全。（16）每兩個月應(yīng)利用末端試水裝置對水流指示器進行試驗。（17） 每月應(yīng)對噴頭進行一次外觀檢