Принцип водяного тумана
Водяной туман определяется в NFPA 750 как водяной туман, для которого Dv0,99, для взвешенного по потоку совокупного объемного распределения капель воды, составляет менее 1000 микрон при минимальном расчетном рабочем давлении сопла водяного тумана. Система водяного тумана работает под высоким давлением и подает воду в виде мелкодисперсного тумана. Этот туман быстро превращается в пар, который тушит огонь и предотвращает попадание в него кислорода. В то же время испарение создает значительный охлаждающий эффект.
Вода имеет превосходные свойства теплопоглощения, поглощая 378 кДж/кг. и 2257 кДж/кг. для преобразования в пар, плюс при этом расширение примерно 1700:1. Чтобы использовать эти свойства, необходимо оптимизировать площадь поверхности капель воды и максимально увеличить время их прохождения (до попадания на поверхность). При этом тушение поверхностных пожаров может быть достигнуто за счет сочетания
1.Отбор тепла от огня и топлива
2.Снижение содержания кислорода за счет парового удушения на фронте пламени
3.Блокировка лучистой теплопередачи
4.Охлаждение дымовых газов
Для выживания огня необходимо наличие трех элементов «огненного треугольника»: кислорода, тепла и горючего материала. Удаление любого из этих элементов приведет к тушению пожара. Система водяного тумана под высоким давлением идет еще дальше. Он атакует два элемента огненного треугольника: кислород и тепло.
Очень маленькие капли в системе водяного тумана высокого давления быстро поглощают столько энергии, что капли испаряются и превращаются из воды в пар из-за большой площади поверхности по сравнению с небольшой массой воды. Это означает, что каждая капля при приближении к горючему материалу расширится примерно в 1700 раз, в результате чего кислород и горючие газы будут вытеснены из огня, а это означает, что в процессе горения будет все больше не хватать кислорода.
Для тушения пожара традиционная спринклерная система распределяет капли воды по определенной площади, которая поглощает тепло и охлаждает помещение. Из-за большого размера и относительно небольшой поверхности основная часть капель не поглощает достаточно энергии для испарения и быстро падает на пол в виде воды. Результатом является ограниченный охлаждающий эффект.
Напротив, водяной туман высокого давления состоит из очень мелких капель, которые падают медленнее. Капли водяного тумана имеют большую площадь поверхности по сравнению с их массой и при медленном спуске к полу поглощают гораздо больше энергии. Большое количество воды будет следовать за линией насыщения и испаряться, а это означает, что водяной туман поглощает гораздо больше энергии из окружающей среды и, следовательно, из огня.
Вот почему водяной туман под высоким давлением охлаждает литр воды более эффективно: до семи раз лучше, чем можно получить при использовании одного литра воды в традиционной спринклерной системе.
Принцип водяного тумана
Водяной туман определяется в NFPA 750 как водяной туман, для которого Dv0,99, для взвешенного по потоку совокупного объемного распределения капель воды, составляет менее 1000 микрон при минимальном расчетном рабочем давлении сопла водяного тумана. Система водяного тумана работает под высоким давлением и подает воду в виде мелкодисперсного тумана. Этот туман быстро превращается в пар, который тушит огонь и предотвращает попадание в него кислорода. В то же время испарение создает значительный охлаждающий эффект.
Вода имеет превосходные свойства теплопоглощения, поглощая 378 кДж/кг. и 2257 кДж/кг. для преобразования в пар, плюс при этом расширение примерно 1700:1. Чтобы использовать эти свойства, необходимо оптимизировать площадь поверхности капель воды и максимально увеличить время их прохождения (до попадания на поверхность). При этом тушение поверхностных пожаров может быть достигнуто за счет сочетания
1.Отбор тепла от огня и топлива
2.Снижение содержания кислорода за счет парового удушения на фронте пламени
3.Блокировка лучистой теплопередачи
4.Охлаждение дымовых газов
Для выживания огня необходимо наличие трех элементов «огненного треугольника»: кислорода, тепла и горючего материала. Удаление любого из этих элементов приведет к тушению пожара. Система водяного тумана под высоким давлением идет еще дальше. Он атакует два элемента огненного треугольника: кислород и тепло.
Очень маленькие капли в системе водяного тумана высокого давления быстро поглощают столько энергии, что капли испаряются и превращаются из воды в пар из-за большой площади поверхности по сравнению с небольшой массой воды. Это означает, что каждая капля при приближении к горючему материалу расширится примерно в 1700 раз, в результате чего кислород и горючие газы будут вытеснены из огня, а это означает, что в процессе горения будет все больше не хватать кислорода.
Для тушения пожара традиционная спринклерная система распределяет капли воды по определенной площади, которая поглощает тепло и охлаждает помещение. Из-за большого размера и относительно небольшой поверхности основная часть капель не поглощает достаточно энергии для испарения и быстро падает на пол в виде воды. Результатом является ограниченный охлаждающий эффект.
Напротив, водяной туман высокого давления состоит из очень мелких капель, которые падают медленнее. Капли водяного тумана имеют большую площадь поверхности по сравнению с их массой и при медленном спуске к полу поглощают гораздо больше энергии. Большое количество воды будет следовать за линией насыщения и испаряться, а это означает, что водяной туман поглощает гораздо больше энергии из окружающей среды и, следовательно, из огня.
Вот почему водяной туман под высоким давлением охлаждает литр воды более эффективно: до семи раз лучше, чем можно получить при использовании одного литра воды в традиционной спринклерной системе.
Система водяного тумана высокого давления является уникальной системой пожаротушения. Вода подается через микрофорсунки под очень высоким давлением, создавая водяной туман с наиболее эффективным для пожаротушения распределением размеров капель. Эффекты тушения обеспечивают оптимальную защиту за счет охлаждения за счет поглощения тепла и инертизации за счет расширения воды примерно в 1700 раз при ее испарении.
Специально разработанные форсунки для водяного тумана.
Форсунки водяного тумана высокого давления основаны на технологии уникальных микрофорсунок. Благодаря своей особой форме вода приобретает сильное вращательное движение в вихревой камере и очень быстро превращается в водяной туман, который с большой скоростью выбрасывается в огонь. Большой угол распыления и форма распыления микрофорсунок обеспечивают большое расстояние.
Капли, образующиеся в головках форсунок, создаются под давлением 100–120 бар.
После серии интенсивных испытаний на огнестойкость, а также механических испытаний и испытаний материалов форсунки были специально созданы для работы с водяным туманом под высоким давлением. Все испытания проводятся независимыми лабораториями, поэтому выполняются даже самые строгие требования, предъявляемые к морским объектам.
Конструкция насоса
Интенсивные исследования привели к созданию самого легкого и компактного насоса высокого давления в мире. Насосы представляют собой многоосевые поршневые насосы, изготовленные из коррозионностойкой нержавеющей стали. В уникальной конструкции в качестве смазки используется вода, а это означает, что регулярное обслуживание и замена смазочных материалов не требуются. Насос защищен международными патентами и широко используется в самых разных сферах. Насосы обеспечивают энергоэффективность до 95% и очень низкую пульсацию, что снижает уровень шума.
Клапаны с высокой коррозионной стойкостью
Клапаны высокого давления изготовлены из нержавеющей стали и обладают высокой коррозионной стойкостью и устойчивостью к загрязнениям. Конструкция блока коллектора делает клапаны очень компактными, что упрощает их установку и эксплуатацию.
Преимущества системы водяного тумана высокого давления огромны. Контроль/тушение пожара за считанные секунды, без использования каких-либо химических добавок, с минимальным потреблением воды и практически без ущерба от воды. Это одна из самых экологически чистых и эффективных систем пожаротушения, доступных на рынке, и абсолютно безопасная для человека.
Минимальное использование воды
• Ограниченный ущерб от воды
• Минимальный ущерб в маловероятном случае случайной активации.
• Меньше необходимости в системе предварительного действия
• Преимущество, когда существует обязанность собирать воду
• Резервуар требуется редко
• Локальная защита, ускоряющая тушение пожара.
• Меньше времени простоя благодаря меньшему ущербу от пожара и воды.
• Снижение риска потери доли рынка, поскольку производство быстро возобновляется.
• Эффективен – также для тушения нефтяных пожаров
• Снижение счетов и налогов за водоснабжение.
Маленькие трубы из нержавеющей стали
• Простота установки
• Простота в обращении
• Не требует обслуживания
• Привлекательный дизайн для облегчения установки
• Высокое качество
• Высокая долговечность
• Экономичность при сдельной работе
• Пресс-фитинг для быстрой установки.
• Легко найти место для труб.
• Легко модернизировать
• Легко сгибается
• Требуется мало фитингов
Насадки
• Охлаждающая способность позволяет установить стеклянное окно в противопожарной двери.
• Большое расстояние
• Малое количество сопел – привлекательный с архитектурной точки зрения
• Эффективное охлаждение
• Охлаждение окон – позволяет покупать более дешевое стекло.
• Короткое время установки
• Эстетичный дизайн
1.3.3 Стандарты
1. NFPA 750 – издание 2010 г.
2.1 Введение
Система HPWM будет состоять из ряда форсунок, соединенных трубами из нержавеющей стали с источником воды высокого давления (насосными агрегатами).
2.2 Форсунки
Форсунки HPWM представляют собой прецизионные устройства, разработанные в зависимости от применения системы для подачи водяного тумана в форме, обеспечивающей подавление, контроль или тушение пожара.
2.3 Секционные клапаны – открытая система форсунок
В систему пожаротушения водяным туманом поставляются секционные клапаны для разделения отдельных пожарных секций.
Для установки в трубопроводную систему поставляются секционные клапаны, изготовленные из нержавеющей стали, для каждой из защищаемых секций. Клапан секции нормально закрыт и открыт при срабатывании системы пожаротушения.
Секционные клапаны могут быть сгруппированы на общем коллекторе, а затем установлены отдельные трубопроводы к соответствующим форсункам. Секционные клапаны также могут поставляться отдельно для установки в трубопроводную систему в подходящих местах.
Секционные клапаны должны располагаться за пределами защищаемых помещений, если иное не предусмотрено стандартами, национальными правилами или органами власти.
Размеры секционных клапанов основаны на расчетной мощности каждой отдельной секции.
Клапаны секций системы поставляются в виде клапанов с электроприводом. Для работы секционных клапанов с электроприводом обычно требуется сигнал 230 В переменного тока.
Клапан предварительно собран вместе с реле давления и запорными клапанами. Наряду с другими вариантами также доступна опция контроля запорных клапанов.
2.4Насосединица
Насосный агрегат обычно работает при давлении от 100 до 140 бар, при этом расход одного насоса составляет 100 л/мин. В насосных системах может использоваться один или несколько насосных агрегатов, подключенных через коллектор к системе водяного тумана, чтобы соответствовать требованиям конструкции системы.
2.4.1 Электрические насосы
При активации системы запускается только один насос. В системах, включающих более одного насоса, насосы запускаются последовательно. Если поток увеличится из-за открытия большего количества форсунок; дополнительный насос(ы) запустится автоматически. Будет работать ровно столько насосов, сколько необходимо для поддержания постоянного расхода и рабочего давления в соответствии с конструкцией системы. Система водяного тумана под высоким давлением остается активированной до тех пор, пока квалифицированный персонал или пожарная команда не отключат систему вручную.
Стандартный насосный агрегат
Насосный агрегат представляет собой единый комбинированный агрегат на раме, состоящий из следующих агрегатов:
Фильтрующий блок | Буферный бак (зависит от входного давления и типа насоса) |
Перелив резервуара и измерение уровня | Входное отверстие резервуара |
Обратная труба (может быть предпочтительно подведена к выпускному отверстию) | Впускной коллектор |
Всасывающий коллектор | Насосный агрегат(ы) ВД |
Электродвигатель(и) | Манифольд давления |
Пилотный насос | Панель управления |
2.4.2Панель насосного агрегата
Панель управления стартером двигателя стандартно устанавливается на насосном агрегате.
Общий источник питания в стандартной комплектации: 3x400В, 50 Гц.
Насос(ы) в стандартной комплектации запускаются напрямую. Пуск-треугольник, плавный пуск и пуск с преобразователем частоты могут быть предусмотрены в качестве опции, если требуется пониженный пусковой ток.
Если насосный агрегат состоит из более чем одного насоса, введен временной контроль постепенного подключения насосов для получения минимальной пусковой нагрузки.
Панель управления имеет стандартную отделку RAL 7032 со степенью защиты IP54.
Запуск насосов осуществляется следующим образом:
Сухие системы – от беспотенциального сигнального контакта, предусмотренного на панели управления системой обнаружения пожара.
Мокрые системы – От падения давления в системе, контролируемого пультом управления двигателем насосного агрегата.
Система упреждающего действия – необходимы индикации как о падении давления воздуха в системе, так и о беспотенциальном сигнальном контакте, предусмотренном на панели управления системой обнаружения пожара.
2.5Информация, таблицы и рисунки
2.5.1 Сопло
При проектировании систем водяного тумана необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать препятствий, особенно при использовании форсунок с низким расходом и небольшим размером капель, поскольку препятствия отрицательно влияют на их производительность. Во многом это связано с тем, что плотность потока достигается (с помощью этих форсунок) за счет турбулентного воздуха внутри помещения, что позволяет туману равномерно распространяться по пространству - если присутствует препятствие, туман не сможет достичь своей плотности потока внутри помещения. поскольку он превратится в более крупные капли, когда конденсируется на препятствии и будет капать, а не распространяться равномерно по пространству.
Размер и расстояние до препятствий зависят от типа насадки. Информацию можно найти в технических характеристиках конкретной насадки.
Тип | Выход л/мин | Власть KW | Стандартный насосный агрегат с панелью управления Д х Ш х В мм | Выход мм | Вес насосного агрегата кг примерно |
ХСВБ 100/12 | 100 | 30 | 1960 год×430×1600 | Ø42 | 1200 |
ХСВБ 200/12 | 200 | 60 | 2360×830×1600 | Ø42 | 1380 |
ХСВБ 300/12 | 300 | 90 | 2360×830×1800 г. | Ø42 | 1560 г. |
ХСВБ 400/12 | 400 | 120 | 2760×1120×1950 год | Ø60 | 1800 г. |
ХСВБ 500/12 | 500 | 150 | 2760×1120×1950 год | Ø60 | 1980 год |
ХСВБ 600/12 | 600 | 180 | 3160×12:30×1950 год | Ø60 | 2160 |
ХСВБ 700/12 | 700 | 210 | 3160×12:30×1950 год | Ø60 | 2340 |
Мощность: 3 x 400 В переменного тока, 50 Гц, 1480 об/мин.
2.5.3 Стандартные клапанные сборки
Стандартные узлы клапанов указаны ниже на рис. 3.3.
Данная арматура рекомендуется для многосекционных систем, питающихся от одного водопровода. Такая конфигурация позволит другим секциям оставаться в рабочем состоянии, пока проводится техническое обслуживание одной секции.