Nguyên tắc sương mù nước
Sương mù nước được định nghĩa trong NFPA 750 là bình xịt nước mà DV0,99, đối với sự phân bố thể tích tích lũy có trọng lượng dòng chảy của các giọt nước, là ít hơn 1000 micron ở áp suất vận hành thiết kế tối thiểu của vòi phun nước. Hệ thống sương mù nước hoạt động ở áp suất cao để cung cấp nước dưới dạng sương mù nguyên tử. Sương mù này nhanh chóng được chuyển đổi thành hơi nước làm mờ lửa và ngăn chặn oxy tiếp theo tiếp cận nó. Đồng thời, sự bay hơi tạo ra hiệu ứng làm mát đáng kể.
Nước có đặc tính hấp thụ nhiệt tuyệt vời hấp thụ 378 kJ/kg. và 2257 kJ/kg. Để chuyển đổi sang hơi nước, cộng với khoảng 1700: 1 mở rộng khi làm như vậy. Để khai thác các tính chất này, diện tích bề mặt của các giọt nước phải được tối ưu hóa và thời gian vận chuyển của chúng (trước khi lên bề mặt) tối đa hóa. Khi làm như vậy, có thể đạt được sự ức chế lửa của các đám cháy bùng cháy bề mặt bằng cách kết hợp
1.Khai thác nhiệt từ lửa và nhiên liệu
2.Giảm oxy bằng cách phun hơi ở mặt trận ngọn lửa
3.Chặn truyền nhiệt bức xạ
4.Làm mát khí đốt
Đối với một ngọn lửa để tồn tại, nó dựa vào sự hiện diện của ba yếu tố của 'tam giác lửa': oxy, nhiệt và vật liệu dễ cháy. Việc loại bỏ bất kỳ một trong những yếu tố này sẽ dập tắt một đám cháy. Một hệ thống sương mù nước áp suất cao đi xa hơn. Nó tấn công hai yếu tố của tam giác lửa: oxy và nhiệt.
Các giọt rất nhỏ trong hệ thống sương mù nước áp suất cao nhanh chóng hấp thụ rất nhiều năng lượng đến nỗi các giọt nước bay hơi và biến đổi từ nước sang hơi nước, vì diện tích bề mặt cao so với khối lượng nước nhỏ. Điều này có nghĩa là mỗi giọt sẽ mở rộng khoảng 1700 lần, khi đến gần vật liệu dễ cháy, theo đó oxy và khí đốt sẽ bị dịch chuyển khỏi lửa, có nghĩa là quá trình đốt cháy sẽ ngày càng thiếu oxy.
Để chữa cháy, một hệ thống phun nước truyền thống lan truyền các giọt nước trên một khu vực nhất định, hấp thụ nhiệt để làm mát căn phòng. Do kích thước lớn và bề mặt tương đối nhỏ, phần chính của các giọt sẽ không hấp thụ đủ năng lượng để bay hơi và chúng nhanh chóng rơi xuống sàn dưới dạng nước. Kết quả là một hiệu ứng làm mát hạn chế.
Ngược lại, sương nước áp suất cao bao gồm những giọt rất nhỏ, giảm chậm hơn. Những giọt sương nước có diện tích bề mặt lớn so với khối lượng của chúng và, trong thời gian chậm trễ xuống sàn, chúng hấp thụ nhiều năng lượng hơn. Một lượng lớn nước sẽ đi theo đường bão hòa và bay hơi, có nghĩa là sương mù nước hấp thụ nhiều năng lượng hơn từ môi trường xung quanh và do đó ngọn lửa.
Đó là lý do tại sao sương mù nước áp suất cao làm mát hiệu quả hơn cho mỗi lít nước: tốt hơn gấp bảy lần so với có thể thu được với một lít nước được sử dụng trong hệ thống phun nước truyền thống.
Nguyên tắc sương mù nước
Sương mù nước được định nghĩa trong NFPA 750 là bình xịt nước mà DV0,99, đối với sự phân bố thể tích tích lũy có trọng lượng dòng chảy của các giọt nước, là ít hơn 1000 micron ở áp suất vận hành thiết kế tối thiểu của vòi phun nước. Hệ thống sương mù nước hoạt động ở áp suất cao để cung cấp nước dưới dạng sương mù nguyên tử. Sương mù này nhanh chóng được chuyển đổi thành hơi nước làm mờ lửa và ngăn chặn oxy tiếp theo tiếp cận nó. Đồng thời, sự bay hơi tạo ra hiệu ứng làm mát đáng kể.
Nước có đặc tính hấp thụ nhiệt tuyệt vời hấp thụ 378 kJ/kg. và 2257 kJ/kg. Để chuyển đổi sang hơi nước, cộng với khoảng 1700: 1 mở rộng khi làm như vậy. Để khai thác các tính chất này, diện tích bề mặt của các giọt nước phải được tối ưu hóa và thời gian vận chuyển của chúng (trước khi lên bề mặt) tối đa hóa. Khi làm như vậy, có thể đạt được sự ức chế lửa của các đám cháy bùng cháy bề mặt bằng cách kết hợp
1.Khai thác nhiệt từ lửa và nhiên liệu
2.Giảm oxy bằng cách phun hơi ở mặt trận ngọn lửa
3.Chặn truyền nhiệt bức xạ
4.Làm mát khí đốt
Đối với một ngọn lửa để tồn tại, nó dựa vào sự hiện diện của ba yếu tố của 'tam giác lửa': oxy, nhiệt và vật liệu dễ cháy. Việc loại bỏ bất kỳ một trong những yếu tố này sẽ dập tắt một đám cháy. Một hệ thống sương mù nước áp suất cao đi xa hơn. Nó tấn công hai yếu tố của tam giác lửa: oxy và nhiệt.
Các giọt rất nhỏ trong hệ thống sương mù nước áp suất cao nhanh chóng hấp thụ rất nhiều năng lượng đến nỗi các giọt nước bay hơi và biến đổi từ nước sang hơi nước, vì diện tích bề mặt cao so với khối lượng nước nhỏ. Điều này có nghĩa là mỗi giọt sẽ mở rộng khoảng 1700 lần, khi đến gần vật liệu dễ cháy, theo đó oxy và khí đốt sẽ bị dịch chuyển khỏi lửa, có nghĩa là quá trình đốt cháy sẽ ngày càng thiếu oxy.
Để chữa cháy, một hệ thống phun nước truyền thống lan truyền các giọt nước trên một khu vực nhất định, hấp thụ nhiệt để làm mát căn phòng. Do kích thước lớn và bề mặt tương đối nhỏ, phần chính của các giọt sẽ không hấp thụ đủ năng lượng để bay hơi và chúng nhanh chóng rơi xuống sàn dưới dạng nước. Kết quả là một hiệu ứng làm mát hạn chế.
Ngược lại, sương nước áp suất cao bao gồm những giọt rất nhỏ, giảm chậm hơn. Những giọt sương nước có diện tích bề mặt lớn so với khối lượng của chúng và, trong thời gian chậm trễ xuống sàn, chúng hấp thụ nhiều năng lượng hơn. Một lượng lớn nước sẽ đi theo đường bão hòa và bay hơi, có nghĩa là sương mù nước hấp thụ nhiều năng lượng hơn từ môi trường xung quanh và do đó ngọn lửa.
Đó là lý do tại sao sương mù nước áp suất cao làm mát hiệu quả hơn cho mỗi lít nước: tốt hơn gấp bảy lần so với có thể thu được với một lít nước được sử dụng trong hệ thống phun nước truyền thống.
Hệ thống sương mù áp lực cao là một hệ thống chữa cháy độc đáo. Nước bị ép qua các vòi phun vi mô ở áp suất rất cao để tạo ra một màn sương nước với sự phân bố kích thước giảm hỏa lực hiệu quả nhất. Các hiệu ứng dập tắt cung cấp sự bảo vệ tối ưu bằng cách làm mát, do sự hấp thụ nhiệt và sự cố do sự giãn nở của nước khoảng 1.700 lần khi nó bay hơi.
Vòi phun nước được thiết kế đặc biệt
Các vòi phun nước áp suất cao dựa trên kỹ thuật của các vòi phun vi mô độc đáo. Do hình thức đặc biệt của chúng, nước tăng chuyển động quay mạnh trong buồng xoáy và cực kỳ nhanh chóng biến thành một màn sương nước được phun vào lửa với tốc độ lớn. Góc phun lớn và mô hình phun của Vòi phun vi mô cho phép khoảng cách cao.
Các giọt được hình thành trong đầu vòi được tạo ra bằng cách sử dụng giữa 100-120 thanh áp suất.
Sau một loạt các thử nghiệm lửa chuyên sâu cũng như các thử nghiệm cơ học và vật liệu, các vòi phun được thực hiện đặc biệt cho sương nước áp suất cao. Tất cả các xét nghiệm được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm độc lập để ngay cả những nhu cầu rất nghiêm ngặt đối với nước ngoài cũng được đáp ứng.
Thiết kế bơm
Nghiên cứu chuyên sâu đã dẫn đến việc tạo ra máy bơm áp suất cao nhẹ nhất và nhỏ gọn nhất thế giới. Bơm là máy bơm piston đa trục được sản xuất trong thép không gỉ chống ăn mòn. Thiết kế độc đáo sử dụng nước làm chất bôi trơn, có nghĩa là không cần thiết phục vụ và thay thế chất bôi trơn. Máy bơm được bảo vệ bởi các bằng sáng chế quốc tế và được sử dụng rộng rãi trong nhiều phân khúc khác nhau. Các máy bơm cung cấp tới 95% hiệu quả năng lượng và xung rất thấp, do đó làm giảm tiếng ồn.
Van chống ăn mòn cao
Các van áp suất cao được làm từ thép không gỉ và có khả năng chống ăn mòn cao và chống bụi bẩn. Thiết kế khối đa dạng làm cho các van rất nhỏ gọn, giúp chúng rất dễ cài đặt và vận hành.
Những lợi ích của hệ thống sương mù nước áp suất cao là rất lớn. Kiểm soát/ dập lửa trong vài giây, mà không sử dụng bất kỳ chất phụ gia hóa học nào và tiêu thụ nước tối thiểu và gần với không có thiệt hại nước, đây là một trong những hệ thống chữa cháy thân thiện với môi trường và hiệu quả nhất có sẵn và hoàn toàn an toàn cho con người.
Sử dụng tối thiểu nước
• Thiệt hại nước hạn chế
• Thiệt hại tối thiểu trong trường hợp không có khả năng kích hoạt tình cờ
• Ít cần hệ thống hành động trước
• Một lợi thế có nghĩa vụ bắt nước
• Một hồ chứa hiếm khi cần thiết
• Bảo vệ địa phương cho bạn chữa cháy nhanh hơn
• Thời gian chết ít hơn do thiệt hại do hỏa hoạn và nước thấp
• Giảm nguy cơ mất thị phần, vì sản xuất nhanh chóng hoạt động trở lại
• Hiệu quả - cũng để chống cháy dầu
• Hóa đơn hoặc thuế cấp nước thấp hơn
Ống thép không gỉ nhỏ
• Dễ dàng cài đặt
• Dễ dàng xử lý
• Bảo trì miễn phí
• Thiết kế hấp dẫn để kết hợp dễ dàng hơn
• Chất lượng cao
• Độ bền cao
• Hiệu quả về chi phí tại công việc
• Nhấn phù hợp để cài đặt nhanh
• Dễ dàng tìm phòng cho đường ống
• Dễ dàng trang bị thêm
• Dễ uốn cong
• Một vài phụ kiện cần thiết
Vòi phun
• Khả năng làm mát cho phép lắp đặt cửa sổ kính trong cửa lửa
• Khoảng cách cao
• Vài vòi phun - hấp dẫn về mặt kiến trúc
• Làm mát hiệu quả
• Làm mát cửa sổ - Cho phép mua kính rẻ hơn
• Thời gian cài đặt ngắn
• Thiết kế thẩm mỹ
1.3.3 Tiêu chuẩn
1. NFPA 750 - Phiên bản 2010
2.1 Giới thiệu
Hệ thống HPWM sẽ bao gồm một số vòi phun được kết nối bằng đường ống thép không gỉ với nguồn nước áp suất cao (đơn vị bơm).
2.2 Vòi phun
Vòi phun HPWM là các thiết bị được thiết kế chính xác, được thiết kế tùy thuộc vào ứng dụng hệ thống để cung cấp dịch vụ phóng xạ nước ở dạng đảm bảo triệt tiêu, kiểm soát hoặc dập tắt lửa.
2.3 Phần Van - Hệ thống vòi phun mở
Các van phần được cung cấp cho hệ thống chữa cháy nước để tách các phần lửa riêng lẻ.
Các van phần được sản xuất bằng thép không gỉ cho mỗi phần được bảo vệ được cung cấp để lắp đặt vào hệ thống đường ống. Van phần thường được đóng và mở khi hệ thống chữa cháy hoạt động.
Một sự sắp xếp van phần có thể được nhóm lại với nhau trên một đa tạp chung, và sau đó đường ống riêng lẻ đến các vòi phun tương ứng được cài đặt. Các van phần cũng có thể được cung cấp lỏng lẻo để lắp đặt vào hệ thống đường ống tại các vị trí phù hợp.
Các van phần nên được đặt bên ngoài các phòng được bảo vệ nếu không được quyết định bởi các tiêu chuẩn, quy tắc quốc gia hoặc chính quyền.
Kích thước của các van dựa trên từng phần thiết kế phần riêng lẻ.
Các van phần hệ thống được cung cấp dưới dạng van động cơ hoạt động bằng điện. Các van phần vận hành cơ giới thường yêu cầu tín hiệu 230 VAC cho hoạt động.
Van được lắp ráp sẵn cùng với công tắc áp suất và van cách ly. Tùy chọn để giám sát các van cách ly cũng có sẵn cùng với các biến thể khác.
2.4Bơmđơn vị
Đơn vị bơm sẽ hoạt động điển hình từ 100 bar đến 140 bar với tốc độ dòng bơm đơn reo 100L/phút. Các hệ thống bơm có thể sử dụng một hoặc nhiều đơn vị bơm được kết nối thông qua một đa dạng đến hệ thống sương mù nước để đáp ứng các yêu cầu thiết kế hệ thống.
2.4.1 Máy bơm điện
Khi hệ thống được kích hoạt, chỉ có một máy bơm sẽ được khởi động. Đối với các hệ thống kết hợp nhiều hơn một máy bơm, các máy bơm sẽ được bắt đầu tuần tự. Nếu dòng chảy tăng do mở thêm vòi phun; (các) bơm bổ sung sẽ tự động bắt đầu. Chỉ có nhiều máy bơm cần thiết để giữ cho dòng chảy và áp suất vận hành không đổi với thiết kế hệ thống mới hoạt động. Hệ thống sương mù áp suất cao vẫn được kích hoạt cho đến khi nhân viên đủ điều kiện hoặc đội cứu hỏa đã tắt hệ thống.
Đơn vị bơm tiêu chuẩn
Đơn vị bơm là một gói gắn kết kết hợp duy nhất được tạo thành từ các cụm sau:
Đơn vị lọc | Bể đệm (phụ thuộc vào áp suất đầu vào và loại bơm) |
Chống xe tăng và đo mức | Đầu vào xe tăng |
Đường ống trở lại (có thể với lợi thế được dẫn đến ổ cắm) | Đầu vào đa dạng |
Đường hút đa tạp | Đơn vị bơm HP |
Động cơ điện | Đa tạp áp lực |
Máy bơm thí điểm | Bảng điều khiển |
2.4.2Bảng điều khiển đơn vị bơm
Bảng điều khiển khởi động động cơ là tiêu chuẩn được gắn tại bộ phận bơm.
Cung cấp năng lượng chung theo tiêu chuẩn: 3x400V, 50 Hz.
(Các) máy bơm trực tiếp trực tiếp bắt đầu theo tiêu chuẩn. Bắt đầu khởi động, khởi động mềm và bộ chuyển đổi tần số bắt đầu có thể được cung cấp dưới dạng tùy chọn nếu cần giảm dòng bắt đầu là cần thiết.
Nếu đơn vị bơm bao gồm nhiều hơn một máy bơm, điều khiển thời gian để ghép dần các máy bơm đã được đưa ra để có được tải tối thiểu.
Bảng điều khiển có lớp hoàn thiện tiêu chuẩn RAL 7032 với xếp hạng bảo vệ vào IP54.
Bắt đầu của máy bơm đạt được như sau:
Các hệ thống khô từ một tiếp xúc tín hiệu không có volt được cung cấp tại bảng điều khiển hệ thống phát hiện lửa.
Hệ thống ướt - Từ áp lực giảm trong hệ thống, được theo dõi bởi bảng điều khiển động cơ đơn vị bơm.
Hệ thống trước hành động-Cần chỉ định từ cả sự sụt giảm áp suất không khí trong hệ thống và tiếp xúc tín hiệu không có volt được cung cấp tại bảng điều khiển hệ thống phát hiện lửa.
2.5Thông tin, bảng và bản vẽ
2.5.1 Vòi phun
Phải cẩn thận để tránh các vật cản khi thiết kế các hệ thống sương mù nước, đặc biệt là khi sử dụng các vòi phun kích thước giọt nhỏ, nhỏ vì hiệu suất của chúng sẽ bị ảnh hưởng xấu bởi các vật cản. Điều này phần lớn là do mật độ từ thông đạt được (với các vòi phun này) bởi không khí hỗn loạn trong phòng cho phép sương mù lan truyền đều trong không gian - nếu một vật cản xuất hiện, sương mù sẽ không thể đạt được mật độ từ thông của nó trong phòng vì nó sẽ biến thành những giọt lớn hơn khi nó lên đến vật cản.
Kích thước và khoảng cách đến các vật cản phụ thuộc vào loại vòi phun. Thông tin có thể được tìm thấy trên các bảng dữ liệu cho vòi phun cụ thể.
Kiểu | Đầu ra l/phút | Quyền lực KW | Đơn vị bơm tiêu chuẩn với bảng điều khiển L x w x h mm | Oulet mm | Đơn vị bơm trọng lượng kg khoảng |
XSWB 100/12 | 100 | 30 | 1960×430×1600 | Ø42 | 1200 |
XSWB 200/12 | 200 | 60 | 2360×830×1600 | Ø42 | 1380 |
XSWB 300/12 | 300 | 90 | 2360×830×1800 | Ø42 | 1560 |
XSWB 400/12 | 400 | 120 | 2760×1120×1950 | Ø60 | 1800 |
XSWB 500/12 | 500 | 150 | 2760×1120×1950 | Ø60 | 1980 |
XSWB 600/12 | 600 | 180 | 3160×1230×1950 | Ø60 | 2160 |
XSWB 700/12 | 700 | 210 | 3160×1230×1950 | Ø60 | 2340 |
Sức mạnh: 3 x 400VAC 50Hz 1480 vòng / phút.
2.5.3 Lắp ráp van tiêu chuẩn
Các cụm van tiêu chuẩn được chỉ định bên dưới Hình 3.3.
Lắp ráp van này được khuyến nghị cho các hệ thống đa mặt được cung cấp từ cùng một nguồn cung cấp nước. Cấu hình này sẽ cho phép các phần khác vẫn hoạt động trong khi bảo trì được thực hiện trên một phần.