自力式自动水喷淋消防降温系统.doc

自力式无源自动喷淋消防降温系统 全龙浩上海胶州路上的一场大火，再一次向社会敲响了警钟：火灾必须预先防范！如此惨烈的火灾不得不让人反思：在防范方面，我们在人力、物力、财力方面投入了多少？纵观这些年来，各地城市化的步伐越来越快，成片成片的高楼拔地而起，但这些楼宇除了高档的写字楼、宾馆、酒店及政府的办公楼安装了消防系统外，居民楼及民用建筑基本没有安装消防系统，只是在楼层里摆放灭火器；值得指出的是这些民用建筑也包括幼儿园、托儿所和敬老院；这些弱势群体聚居的场所，由于没有相对可靠的消防设施，也造成过巨大的灾难：如2001年江西广播电视艺术幼儿园发生的火灾，由于孩子们根本没有能力使用灭火器，导致13名3至4岁的幼儿在火灾中丧生，最大的才4岁半！现在的民用建筑虽然投入越来越多、越修越漂亮，但在消防设施方面几乎就没有改进；究其原因就是现有的消防技术，特别是自动灭火系统由固定的管网、喷头、烟离子传感（或采用易熔合金或内装易汽化有机溶剂的玻璃泡直接作为喷淋头，这种喷淋头一旦破裂开启，就会喷淋不止，直至人为关闭来水管道上的阀门为止）、报警器、计算计控制中心、供水系统、水池（或高位水池）组成；由于设计安装十分复杂，造价昂贵，开发商是不愿意在普通的建筑内安装；另外建筑工地现场的消防装置就完全是空白，而这也是造成央视大火和上海火灾的直接原因！再例如地铁，公共汽车，火车等交通工具由于没有自动喷淋系统，也成为火灾频发的场所。有些人士指出，民用建筑没有安装消防设施的重要原因，是没有一种造价合理，安装方便，启闭自如，能直接与自来水管网连接，也可以直接与灭火器（罐）连接的自成系统的自动灭火设备！天佰立（北京）新技术发展有限公司开发的自力式自动喷淋消防系统，是一种能自动监测环境温度、当环境温度异常变化时，又能自动启闭喷淋的技术，设备的工作不需要外力（例如电力）的作用，适用于水介质或干粉介质；装置可组成大型的消防网格系统，也可以由几只装置、甚至一只装置与自来水或灭火器连接成系统，适用于不同的场所；也由于拆装方便很适合建筑工地的临时消防。经查新检索，该技术国内、国际都处于领先，系统享有多项知识产权。自动喷淋消防系统的特点1）无火情时，该系统只对周围环境进行检测，当环境温异常升高时，无需电源和外力的作用就可以自动开启。 2）当环境温度恢复正常，系统自动关闭阀门，最大限度的减少由于水渍造成的损失；当再次发生火情时，系统可以重复工作，避免火情二次发生，更适宜需要温度控制、火灾易发等人机隔离、无人值守的高危场所。3）与自来水管网或灭火器（罐）连接即可以工作，使用通用的消防介质。4）施工方便，拆装容易，适于在临时的环境中实施，也适合未安装消防系统的建筑改造，并可以和其他消防系统兼容。5）可与水管网系统连接安装，对温度变化要求严格的设备进行自动喷淋降温，如油罐、汽罐、大型变压器。技术的创新点1)采用PRO/E，AANSYS等现代设计方法设计阀门、管网系统。2)新颖的温度控制自动启闭阀门系列，利用形状温度记忆合金及磁耦合传动系统达到阀门启闭自动。3)根据灭火系统的温度控制节点，系统研究开发了双程镍钛记忆合金，保证了严格的控温精度。4)充分利用国内外先进技术，在分析典型火场的燃爆特点的基础上，建立了防火主体的温度场，为防火喷淋系统的设计和实施提出科学依据。5)喷淋系统符合国际标准、国家标准和设计规范，并补充了规范中暂缺的产品。核心专利技术的原理1，双程镍钛记忆合金效应用于阀门启闭(1)自动启闭：形状温度记忆合金在不同温度条件下有不同的记忆特性，形变过程中产生机械力。记忆合金既可以是感温材料又是驱动部件，结构简单，性能特点： 1)寿命长，热循环反复动作50万次，动作特性几乎没有任何变化： 2)温度滞后很小，范围为12K,作为温度线感元件兼执行元件使用。动作温度驯化为57、63、79、93、141、182，关闭温度低于开启温度并可调。(2)经过驯化的弹簧状的双程形状温度记忆合金，正常环境温度下的记忆状态为收缩状态。(3)当环境温度到达或超过驯化温度点(或设置点)时，弹簧状的形状温度记忆合金突然产生形变膨胀，沿簧状的轴线方向推动传动机构，通过磁耦合系统，带动阀芯动作打开阀门。(4)当环境温度下降到驯化温度点(或设置点)以下值时，形状温度记忆合金形变恢复到原始的记忆常态，并通过传动机构带动磁耦合系统将阀门关闭。(5)先进的磁耦合传动系统：密封在阀门内的阀芯套内的阀芯上部内镶磁柱，下端安装活塞；通过套在阀芯套外面的磁组合带动作上下运动，实现了阀门的自动启闭，最大特点是实现了介质的永不外泄。 阀门的基本结构设计 + 图 1 图 2图1是结构原理图2是外观照片：图1中：1阀体，2大活塞，3阀芯，4焊接点，5磁柱，6磁环，7连接罩，8记忆合金，9固定螺栓，10导热孔，11阀门安装罩，12复位簧，13上磁环盖， 14磁下环盖，15缓冲垫，16阀盖，17阀芯套，18阀芯，19小活塞，水流方向见图中箭头。阀门是这样工作的：当阀门通过螺栓安装后，将阀门的进水口与水源管道，或灭火器管道连接，出水口可根据实际情况连接各种喷淋头或管道；有火情发生时，阀门内记忆合金（8）通过传热孔（10）检测到环境温度异常升高，并超过记忆合金的设定温度形变值时，记忆合金立即膨胀形变，产生的机械推力推动固定螺栓（9）向上移动，固定螺栓（9）再拉动与之连接的上磁环盖（13）向上移动，上磁环盖带动磁环（6）、下磁环盖（14）向上移动，同时压缩复位簧（12）；套在阀芯套（17）外的磁环（6）向上滑动时，通过磁耦合带动阀芯套（17）内的磁柱（5）、即带动阀芯（18）向上移动，阀芯向上移动时，迫使阀芯下端部的小活塞（19），离开封堵在大活塞（2）上的泄压孔，小活塞离开大活塞上的泄压孔的瞬间，大活塞上方的水压被释放，阀体（1）进水口的水压将大活塞（2）顶开，即阀门打开，消防水经出水口，再经喷淋头喷出。当火情被扑灭以后，阀门环境温度逐渐下降到记忆合金（8）的形变温度以下时，记忆合金迅速恢复收缩到原来的记忆状态，在复位簧（12）的弹性恢复力的共同作用下，迫使磁环组件立即向下移动，带动阀芯(18)内的磁柱（5）、小活塞（19）向下移动，小活塞重新封堵住大活塞上的泄压孔，在进口水压的作用下，阀门迅速关闭。可根据需要变化喷水形状，例如：水雾、淋洒、大水滴、水幕等，并进行步进式、多点定向、定量、防暴水幕等喷洒方式。基本参数1， 喷淋水压为0.3MPa左右。2， 供水强度为9L/min.m3， 供水流速3m/s。4， 供水管进口处应设置40目的过滤网。5， 阀门的开启温度为：57、63、79、93、141、182，关闭温度低于开启温度并可调，具体选用按实际情况确定。运 用1，按本文开篇所述的民用建筑存在的种种消防问题，当务之急应在幼儿园、托儿所、敬老院以及建筑工地进行首先普及安装，系统可根据现场的具体情况实施，有自来水的地方可与市政管网连接，水源不充分的地方可采用系统与各型灭火器连接，灭火器的容量规格根据实际情况而定。A,室内的安装应根据面积和结构的具体情况，将阀门喷淋口按不同的方向、角度，喷水形状和数量进行布置，达到两两喷水之间互为交叉。B,采用灭火罐作为介质的喷淋系统的安装，与水管路连接方式一样，具体连接见图3。C，建筑工地的实施，分工棚内安装和建筑现场安装，工棚内的安装方式与民用建筑室内安装方式一样，接管可采用软管，介质采用水流或干粉；由于系统的拆装十分方便，建筑现场的消防系统可以与脚手架一起随楼层的上升而上升，也可以按两层楼高安装一圈；上水管可采用临时软管见图4，适于介质水流。图 3 图 4图3中管路与阀、阀与阀及管路与灭火罐之间用活接连接。图4中：1 在建建筑，2 无源自动消防阀，3 脚手架，4 上水管，5 接消防阀的支管；其中上水管与支管的连接可以采用活接式连接。2，在一些特殊场合的运用A. 可运用在长距离隧道的消防，其特点是哪儿有火情，那儿的阀门自动打开，火灭，自动关闭，避免了现有技术数个玻璃泡破碎（破碎后不会关闭），喷头同时喷水，导致水压降低，无法有效灭火的弊端。B. 在轮船、车辆、化工厂、仓库，特别是高级别的防爆场合都有不可替代的作用。 C.对设施进行降温：我国有大量的油罐、气罐、大型变压器由于对温度的变化十分敏感，也是事故频发的高危场合。据权威部门的统计、研究：美日石油蒸发的油蒸汽占年产量3-5，前苏联占7。在我国，一个110的地面油罐，夏季每天蒸发损耗近05-1t，一个自然通风的 5000 m3 汽油罐，每月蒸发损耗汽油53t左右；经试验对储油罐70的表面通过淋水冷却，可降低损耗20左右，但由于没有一种可根据油罐温度自动 喷淋的装置（装置显然是不能安装电力设施），长期靠人为喷淋，一方面很难掌握罐顶温度，另一方面也造成大量水资源的浪费。我们有理由相信，此难而未决的问