水喷雾灭火系统组件及设置要求.docx

1、水喷雾灭火系统组件及设置要求第一章 水喷雾灭火系统组件及设置要求 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

2、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。 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。 （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

3、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。水喷雾头的工作压力，当用于灭火时不应小于0.35MPa；当用于防护冷却时不应小于0.2MPa，但对于甲B、乙、丙类液体储罐不应小于0.15MPa。 2雾化角 水雾喷头常见的雾化角有45、60、90、120、150（30、45、60、90和120）等五个规格。（水喷雾灭火系统技术规范GB50291-1995 3.2.4最新版的规范上没有列举雾化角的度数） 3流量系数 水雾喷头的流量系数K从K为16102。由水雾喷头生产厂家自己确定。 4有

4、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。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。离心雾化型水雾喷头的垂直喷射曲线如图3-4-9所示。 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300m时，灭火时很难穿透火焰燃烧时产

5、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

6、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。 式中：q水雾喷头的流量（L/min）； 水雾喷头的工作压力（）； 水雾喷头的流量系数，取值由生产厂提供。 式中：保护对象的水雾喷头的计算数量； 保护对象的保护面积（）； 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

7、底圆半径应按下式计算： 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）； 水雾喷头的雾化角（）。的取值范围为 30、45、60、90、120。 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 1）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。 2）当保护

8、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1000m，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

9、。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

10、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。 二、雨淋阀 雨淋阀作为水喷雾灭火系统中的系统报警控制阀，起着十分重要的作用。雨淋阀一般有角式雨淋阀和直通式雨淋阀两种。 （一）角式雨淋阀 1角式雨淋阀的组成 角式雨淋阀组是由角式雨淋阀、供水蝶阀、单向阀、电磁阀、手动快开阀、过滤器、压力开关、水力警铃等主要部件组成，具有功能完善、安全可靠、抗腐蚀性能好、便于安装、维护方便等特点。角式雨淋阀结构如图3-4-12所示。图3-4-12电动启动角式雨淋阀示意图 2角式雨淋阀部件名称及用途 角式雨淋阀各部件名称及用途见表3-4-2。表3-4-2 角式雨淋阀组各部件名称及用途序号部件名称用途1供水管通

11、水2放余水阀(常闭)调试、试验雨淋阀时打开，也可排放管网余水3供水蝶阀(常开)系统检修时关闭4主阀(常闭)灭火时打开，向管网供水5压力表显示压力腔压力6水力警铃产生声报警7压力开关产生报警电信号或启动消防水泵8电磁阀(常闭)电动打开，使压力腔泄压而启动主阀9放余水阀(常闭)手动打开，排放报警管内余水10压力表显示供水压力11单向阀防止因压力腔水压波动而产生误动作12控制管球阀(常开)关闭后可使供水腔与压力腔不连通13过滤器对报警水流进行过滤，防止杂物堵塞警铃喷口14试警铃球阀(常闭)手动打开后，可在雨淋阀关闭状态下试警铃15报警管球阀(常开)手动关闭后，可消除报警16压力表密封垫压力表密封用1

12、7压力表接头安装压力表18警铃接管组件连接 3角式雨淋阀工作原理 角式雨淋阀是利用隔膜上下运动实现阀瓣的启闭。隔膜将阀分为压力腔（即控制腔）、工作腔和供水腔，由供水管而来的压力水流（0.14MPa1.2MPa）作用于隔膜下部阀瓣。同时，也从控制管路经单向阀进入压力腔而作用于隔膜的上部，由于上、下受水作用面积的差异，保证了隔膜雨淋阀具有良好的密封性。当保护区发生火警时，通过火灾报警灭火控制器，直接打开隔膜雨淋阀的电磁阀，使压力腔的水快速排出，由于压力腔泄压，从而作用于阀瓣下部的水迅速推起阀瓣，水流即进入工作腔，流向整个管网喷水灭火。同时部分压力水流向报警管网，使水力警铃发出铃声报警、压力开关动作

13、，给值班室发出信号指示或直接启动消防水泵供水。此时由于隔膜雨淋阀控制管路上的电磁阀具有自锁功能，所以雨淋阀被锁定为开启状态，灭火后，手动将电磁阀复位，稍后雨淋阀将自行复位。 （二）直通雨淋阀 1直通雨淋阀组成 直通雨淋阀组主要由直通雨淋阀、信号蝶阀、单向阀、电磁阀、手动球阀、压力开关、水力警铃等主要部件组成。具有功能完善、安全可靠、抗腐蚀性能好、便于安装、维护方便等特点，它相对其它型式的雨淋阀而言，还具有水力性能好，水力摩阻损失小的优点。直通雨淋阀结构如图3-4-13所示。 2直通雨淋阀组部件名称及用途 直通雨淋阀组各部件名称及用途见表3-4-3。表3-4-3直通雨淋阀组各部件名称及用途序号部

14、件名称用 途1进水管通水2信号蝶阀(常开)系统检修时关闭3排水阀(常闭)调试，也可排放管网余水4试水阀(常闭)手动打开后，可在雨淋阀关闭状态下试警铃5报警管阀(常开)手动关闭后，可消除报警6过滤器过滤水流，防止压力开关和水力警铃受堵7压力开关产生报警电信号或启动消防水泵8水力警铃产生声音报警9电磁阀（常闭）电动打开，使控制腔泄压而启动主阀10压力表一显示控制腔压力11堵头其它应用方式（如传动管启动应用）的预留口12控制阀(常闭)手动打开，使控制腔泄压而紧急启动主阀13复位杆动作后，手动复位14雨淋阀(常闭)灭火时打开，向管网供水15单向阀防止因控制腔水压波动产生误动作16压力表二显示供水压力1

15、7控制管阀（常开）关闭后可使进水管与控制腔不连通 3直通雨淋阀工作原理 直通雨淋阀是利用隔膜左右运动实现阀瓣的启闭。由隔膜将阀分为控制腔和工作腔。来自供水管的压力水流（0.14MPa1.6MPa）作用于阀瓣，同时，压力水还从控制管路经单向阀进入控制腔而作用于隔膜的左部，由隔膜通过推杆将力传递到压臂上，由压臂压紧阀瓣，保证隔膜雨淋阀具有良好的密封性。阀门具有三种控制方式：电动、手动和传动控制。电动控制是当保护区发生火灾时，通过火灾报警控制器，直接打开直通雨淋阀的电磁阀，使控制腔的水快速排出。手动控制是人员手动打开控制管路上的手动球阀排水泄压，启动阀门。传动控制是依靠安装在保护区内与系统相连的闭式

16、喷头火灾时玻璃球破裂，进而排水或排气泄压。由于控制腔的泄压，通过推杆作用在压臂上的力消除，作用于阀瓣下部的水迅速推起阀瓣，水流即进入工作腔，流向整个管网喷水灭火，同时一部分压力水流向报警管网，使水力警铃发出铃声报警、压力开关动作，发出信号指示或直接启动消防水泵供水。灭火后，需手动复位雨淋阀。 （三）雨淋阀组的功能及设置要求 1雨淋阀组应具备以下功能 1）应有自动控制、手动控制操作方式； 2）应能监测供水、出水压力； 3）应能接通或关闭水喷雾灭火系统的供水； 4）应能接受电信号电动开启雨淋阀，接受传动管信号液动或气动开启雨淋阀； 5）应能驱动水力警铃报警。 6）应能显示雨淋阀启、闭状态。 2雨淋

17、阀的设置应符合下列要求 1）雨淋阀组宜设在环境温度不低于4、并有排水设施的室内，其位置宜靠近保护对象并便于操作； 2）雨淋阀组设在室外时，雨淋阀组配件应具有防腐功能，设在防爆区的雨淋阀组配件应符合防爆要求； 3）寒冷地区的雨淋阀组应采用电伴热或蒸汽伴热进行保温； 4）并联设置的雨淋阀组，雨淋阀入口处应设止回阀； 5）雨淋阀前的管道应设置可冲洗的过滤器；当水雾喷头无滤网时，雨淋阀后的管道上也应设置过滤器。过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料，滤网的孔径应为4.04.7目/c； （6）雨淋阀的试水口应接入可靠的排水设施。 三、管道 水喷雾系统的管道分为雨淋阀前管道和阀后管道两部分。阀后管道应采用内外热镀

18、锌钢管，且管道上不应设置其他用水设施。系统管道的工作压力不应大于1.2MPa，系统管道的连接，应采用沟槽式连接件（卡箍），或螺纹、法兰连接。镀锌管道不得采用电焊、气焊挖孔、热煨弯或其它破坏镀锌层的操作。系统管道采用钢管时，管径不应小于25mm；采用铜管时，管径不应小于20mm。系统管道的最低处或水容易聚集的地方应设置泻水阀。本章思考题 1、水喷雾灭火系统如何分类？ 2、水喷雾灭火系统的适用范围有哪些？ 3、水喷雾灭火系统有哪些主要部件组成？ 4、水喷雾系统的喷头布置有哪些要求？ 5、水喷雾灭火系统的灭火机理有哪些？ 6、水喷雾灭火系统是如何工作的（工作原理）？参考文献 1中华人民共和国住房和城乡建设部 GB50219-2014. 水喷雾灭火系统设计规范 S.北京:中国计划出版社，2015 2中华人民共和国公安部消防局.中国消防手册：第六卷：公共场所.用火用电防火.建筑消防设施M.上海：上海科学技术出版社.2007.第五章 细水雾灭火系统