泡沫喷雾灭火装置

泡沫喷雾灭火装置

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一、 系统概述

1.1系统简介

PWZ-BWSN型泡沫喷雾灭火系统(以下简称系统),是一种近年来出现的新形式的灭火方式,它融合了水喷雾灭火和泡沫灭火及气体灭火的一些更实用的一些特点,同时具备了上述灭火方式的诸多优点,成为灭火大军中越来越受欢迎的成员。

系统在结构组成上,是采用了储压与驱动原理,而在设计应用上,则与水喷雾灭火系统相似。系统采用高效进口泡沫灭火剂,可灭A、B、C类火灾,特别适用于扑救热油流淌和电力变压器等火灾;灭火剂使用量小并具有生物降解性,不污染环境,具有良好的绝缘性能,对设备无影响;采用气体储压式动力源,无需消防水池和配置给水设备;灭火效率高、安全可靠、安装操作维护简单; 其同时具有水雾灭火系统和泡沫灭火系统的冷却、窒息、乳化、隔离等灭火机理。整个灭火系统设备简单、布置紧凑。

1.2适用范围

1) 油浸电力变压器;

2)燃油锅炉房;

3)燃油发电机房;

4)小型石油库;

5)小型储油罐;

6)小型汽车库;

7)小型修车库;

8)船舶的机舱及发动机舱。

1.3装置特点与优点

1) 装置不用大量的水,免除了供、排水设计和相关设施,结构紧凑,易于安装,因而造价低,维护方便。

2)由于灭火剂高的张力及高渗透力,使着火物质迅速隔绝空气而灭火,灭火效率高,时间短。

3)灭火剂属环保产品,对环境及着火物质本身不会造成任何污染。

4)不受水源等地理环境限制,适应性强。

5)可灭A、B、C类火,应用广。

二、 产品概述

2.1系统结构

本装置专门用于油浸变压器火灾灭火。

系统由控制装置、储液罐、泡沫灭火剂、电磁控制阀、氮气启动装置、氮气驱动装置、减压阀、分区阀、安全阀、水雾喷头和管网等组成。

图1 泡沫喷雾灭火结构

2.2工作原理

系统是采用泡沫灭火剂储存于储液罐中。当变压器出现火灾时,通过监测变压器上表面缆式火灾探测器和重瓦斯信号(或两路缆式火灾探测器)自动启动灭火或人为手动启动灭火;灭火启动后,在高压氮气驱动下,推动储液罐内的泡沫灭火剂;通过管道和水雾喷头后,将泡沫灭火剂喷射到变压器上;迅速冷却变压器表面及喷洒出燃烧的变压器油,并产生一层阻燃薄膜,隔离保护对象和空气,使之迅速灭火的灭火系统。

三、技术数据

1) 控制电源AC220V

2)氮气瓶氮气公称压力:13.5Mpa;

3)感温电缆报警温度:105℃;

4)水雾喷头喷洒压力:大于0.35 MPa,不大于0.5 MPa;

5)水雾喷头喷洒高度:≤10米;

6)泡沫灭火剂共给强度:8 L/min·m2

7)泡沫连续共给时间:大于15min;

8)泡沫灭火剂使用寿命: 5年;

9)控制输出接点容量: DC24V 1.5A;                    

10)信号输入公共点电压:DC24V;

11)系统使用环境温度为4℃~50℃(特殊场合订货时提出)

12)控制器工作温度:-10~55℃,24小时内平均温度不超过35℃;

13)控制器存储温度:-27~70℃。

3.1型号编制

四、使用说明

4.1自动启动操作

转动自动、手动选择按钮,使箭头指向自动,即启动自动状态,装置在此状态下能根据外部信号启动装置灭火;

4.2手动动作

装置在运行过程中都能通过按下手动按钮(带防护罩)后启动灭火,不同手动按钮分别控制相应分区阀来选择给不同的被保护装置灭火;

4.3急停按钮

系统在自动或手动开启灭火后,不立即启动灭火装置,一般要延时一段时间后再启动灭火,延时时间可以设定。在启动灭火之后,如果按下急停按钮,则停止灭火启动。

4.4复归

系统在灭火启动并且信号输入恢复正常后,按下复归键,控制器结束灭火,各参数回到初始状态,相应指示灯关闭。但是系统阀门不能自动关闭,灭火系统应进行人工恢复,具体步骤下面介绍。

4.5机械手动启动

在停电或其他特殊情况下,装置没能自动或手动启动灭火系统,工作人员可以通过机械手柄手动开启氮气容器阀和储液罐上的分区阀来启动灭火系统。

其过程如下:

1) 首先用手按下氮气启动电磁阀手动开关,氮气瓶释放气体至储液罐;

2) 观察储液罐压力,当储液罐压力大于0.35MPA后,用专用手柄打开分区阀,开启系统灭火。

五、设计

5.1泡沫喷头设计

式中:q---水雾喷头流量(L/min)。

P---喷头的工作压力(MPa),一般情况下取0.35 MPa;

K---喷头的公称流量系数 根据实际情况,选取不同K值的喷头。

R=Btan(θ/2)

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);B一般在0.8-1m左右,结合实际情况和安全距离适当调整。

θ——水雾喷头的雾化角(°)

选择合适雾化角水雾喷头,水雾喷头可布置为矩形方式和菱形方式,矩形布置时喷头相距不大于水雾锥底面半径的1.4倍,菱形布置时喷头相距不大于水雾锥底面半径的1.7倍。保证水雾可完全覆盖变压器。

设计人员根据实际情况确定型号,选择合适喷头型号及数量。

水雾喷头、管道与电气设备带电(裸露)部分的安全净距离应符合线型国家相关标准规定距离。

5.2保护面积计算方法

按照《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-2010中7.4.2.1条规定,即变压器保护面积按变压器油箱本体水平投影且四周外延1米确定。

5.3最小灭火剂用量计算

Q=S×W×T

式中Q灭火剂总用量(L);

S被保护的面积(m²)

W保护对象的泡沫灭火剂供给强度(L/min·㎡),按《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-2010中7.4.2.2条规定,式中取W=8 L/min·㎡。

T泡沫喷洒时间(min),式中取15min。

5.4最小喷头数量计算

n=Q/q

式中如果n为整数,N=n,如果n为小数,则N=n+1。N为最小喷头数量,实际喷头使用数量不小于N。

5.5实际灭火剂用量

Qj=Nj*q

式中Qj为灭火及实际设计用量,Nj为喷头实际使用数量。

5.6管路设计

依据《泡沫灭火设计规范》9.2.1规定储液区泡沫灭火系统水和泡沫混合液流速不宜大于3m/s。

可按3m/s计算主管道直径,然后取大于或等于计算值的标准管径。

管径经验值见下表:

泡沫喷洒量(L) 工作压力(MPa) 按3m/s流速的计算直径mm 主管道及分区阀推荐直径mm
500 0.35 15.36 25
800 19.43
1000 21.7
1500 26.6 50
2000 30.7
2500 34.34
3000 37.62
3500 40.63
4000 43.44
4500 46.08
5000 48.57 65
5500 50.94
6000 53.21
6500 55.38
7000 57.47
7500 59.49
8000 61.44 80
8500 63.33
9000 65.16
9500 66.95
10000 68.69
11000 72.04
12000 75.24 100
13000 78.32
14000 81.27
15000 84.12
16000 86.88

5.7氮气瓶组设计

先计算泡沫罐的工作压力H=∑h+P0+hz

式中:H-泡沫储液罐的工作压力即减压器低压侧设定压力 (MPa);

∑h-管道沿程和局部水头损失的累计值(MPa);

P0-最不利点处水雾喷头工作压力(MPa),这里取0.35MPa;

hz-最不利点喷头距泡沫液出口的高程差(MPa);

依据《泡沫灭火系统设计规范》9.2.1舍维列夫计算公式计算压力损失

式中:i-管道单位长度损失;

V-管道内泡沫液平均流速;

dj管道的计算内径;

到最不利点的所有管道,根据不同直径算出管道单位损失及长度,再用当量法求出管道内的局部水头损失,最后得到∑h。

再依据玻意耳-马略特定律计算动力瓶组个数

式中:

PC----系统工作压力 ,按H值计算

V----储液罐容积

PN----标准状况下氮气瓶内允许最低工作压力,一般规定为压力下限8MPa

VP----单个氮气瓶容积 我们一般用70L氮气瓶

N----计算的氮气瓶个数

六、注意事项

1、本系统应存放在安全地方,没有经过培训或非专业人员不得接近;

2、本系统在寒冷地区应该装有加热系统,温度不得低于4℃,瓶内氮气压力会随温度升高而升高,应避免温度过高或直晒,温度过高时要注意氮气瓶内压力,氮气瓶内压力不应高于15Mpa,如有超压现象,要人工释放瓶内气体。

3、氮气瓶组氮气瓶内气体压力不能低于10Mpa,启动氮气瓶内压力不得低于3Mpa,要定期巡视,记录氮气瓶内压力,保证氮气瓶内氮气压力在规定范围内;

4、减压器在出厂前已经调试到正确位置,系统在出厂以后不要随意转动减压器调压手柄,万一出现调压器手柄转动现象,要通过专业人员将减压阀调整回正确位置;

5、系统调试安装完毕,正式运行之前,必须打开电磁气动阀和气瓶容器阀上的防护锁,还要开启喷雾管道上的控制阀。

七、维护管理

7.1氮气启动源

目测氮气瓶及瓶上电磁阀、减压器、单向阀等各阀体是否有机械性损伤,检测瓶内压力,压力应在3-6.7MPa之间:检查周期:每月。

7.2氮气动力源

目测氮气瓶及瓶上气压阀、减压器、单向阀等各阀体是否有机械性损伤,检测瓶内压力,压力应该在10-14.9MPa之间:检查周期:每月。

7.3储液罐

目测储液罐有无机械损伤,排渣口处截止阀有无渗液现象,分区阀有无机械损伤、外漏现象;检查周期:每月。

7.4水雾喷头及管网

目测水雾喷头及管网有无机械损伤、变形及堵塞;检查周期:每年

7.5泡沫灭火剂

泡沫灭火剂使用寿命大于5年,每五年应该检测泡沫灭火剂的性能,如果不达标要由供应商进行更换。检查周期 1年。

7.6灭火系统的恢复

本系统中氮气动力源和泡沫只供一次灭火喷放使用,灭火结束后,所有容器阀重新换上封闭膜片,然后将动力源及启动源氮气瓶重新装满氮气;关闭分区阀,储液罐重新装满灭火剂。此工作必须有泡沫灭火系统供应商完成。

八、产品图片展示

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