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消防喷淋头的结构原理

 物业工匠 2024-04-29 发布于广东

消防喷淋头的结构原理

消防喷淋头也被称为消防喷淋,是一种重要的室内自动喷水灭火设备,属于国家湿式自动灭火系统中的一部分,也属于消防强制标准GB5135。消防喷头按照产品结构、使用场景、工作原理分为不同的种类。

一、消防喷淋头发展历史

洒水喷头灭火技术发展至今也已有近300年的历史了,这也是火灾给人类带来巨大灾难后而被发明出来的。

据记载,在1723年的英国,有人就将木桶,水以及一些易熔断的部件,共同组装成了一套能够自动喷水灭火的装置。

到了19世纪初,穿孔管喷水系统诞生了,人们将金属管上打无数个孔,平常并不会给管道通水,如果出现火灾就打开阀门给管道通水,而水也会沿着管道从小孔中喷洒出来浇灭火灾。

虽然这套系统在一段时间内被广泛使用和推广,但是,该系统在使用后也发现有明显的缺点,那就是时间久了,管道内部的小孔容易被锈迹和杂物堵塞。

在19世纪中期,终于发明出了自动洒水喷头,但当时的产品还是较笨重,并且灵敏度也并不是很高,虽然很快就被改进后的新产品所代替,但是还是为现代消防技术的发展做出了巨大的贡献。

二、消防喷淋头的分类

1.闭式喷头与开式喷头

自动喷水灭火系统中的喷淋头按产品结构分为开式和闭式两种,开式喷头一般用于雨淋自动灭火系统中,而闭式喷头一般用于自动喷水灭火系统中,两者的安装方法都一样,只是系统的工作原理不同。在不同环境温度场所内设置喷头时,应严格按照环境摄度来选用喷头等级。

1) 闭式喷淋头:

内置玻璃球,玻璃球顶住喷头的密封垫,当发生火灾时,球内的液体受热膨胀压力升高,当压力达到规定值时,玻璃球爆裂,密封垫失去支撑,压力水喷出灭火。用于消防喷淋系统中,消防喷淋系统管网内有水压,当玻璃球爆破时,管网里的水自动喷洒,形成灭火。

闭式喷淋头是具有释放机构的洒水喷头。释放机构是指:喷头中由热敏感元件,密封件等零件所组成的机构。即喷头启动时,能自动脱离喷头本体的部分。

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2). 开式喷淋头:

开式喷淋头本身无释放机构,无内置玻璃球,喷水口为开式,水压经过喷淋头直接喷洒,开式喷淋头由本体、支架和溅水盘组成。一般用于雨淋灭火系统中,需与火灾自动报警系统联动使用,当现场发生火灾,火灾自动报警系统收到信号后,控制雨淋阀开启,水压直接经过喷淋头喷洒,形成大范围灭火。

开式喷淋头具有一段无水的特殊辅助管件。


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2.按热敏感元件分类

分为玻璃球洒水喷头和易熔元件洒水喷头

1) 玻璃球洒水喷头


2) 易熔金属快速应型喷头

易熔金属喷头的工作原理主要是将感温元件换成易熔金属材料,将其置于不锈钢球和中心柱间。

主要结构和工作原理:本产品由喷头体框架、密封座、密封垫、定位板、熔金座、熔金套和支架、钩板以及易熔合金等组成,熔金金、套之间的易熔合金在火灾发生时受温度升高而熔化,使熔金金、套之间的高度发生变化而降低、定位板失去支撑、钩板无支点而脱落、支架倾斜、水流冲出密封座开始喷水灭火,在一定水流下,水流指示器启动消防水泵或报警阀,开始供水,继续从已开启的喷头中源源流出喷射,达到自动喷水灭火的目的。


3.消防喷头按喷洒方向或安装方式分为

按喷洒方向分为上喷、下喷和侧喷三种。这个容易理解。

4.消防喷头按洒水方式分为

分为下垂型洒水喷头、直立型洒水喷头、普通型洒水喷头、边墙型洒水喷头等。

1)直立型洒水喷头

喷头直立安装于供水支管上,洒水形状为球形,它将水量的60%~80%向下喷洒,同时还有一部分喷向顶棚。

2)下垂型洒水喷头

喷头下垂安装于供水支管上,洒水形状为抛物体形,它将水量的80%以上向下喷洒。下垂型喷头是使用最广泛的一种喷头,下垂安装于供水支管上,洒水的形状为抛物体型,将总水量的80~100%喷向地面。保护有吊顶的房间,在吊顶下方布置喷头,应采用下垂型喷头或吊顶型喷头。

3) 普通型洒水喷头

普通型洒水喷头既可直接安装,洒水形状为球形,又可下垂安装于喷水管网上,将总水量的40%-60%向下喷洒,较大部分喷向吊顶。适用于餐厅、商店、仓库、地下车库等场所。

4) 边墙型洒水喷头

边墙型洒水靠墙安装,分为水平和直立两种形式。喷头的洒水形状为半抛物体形,它将水直接洒向保护区域。

边墙型洒水喷头适宜于空间布管较难的场所安装,主要用于办公室、门厅、休息室、走廊、客房等建筑物的轻危险部位。顶板为水平面的轻危险级、中危险级|级居室和办公室,可采用边墙型喷头。

5)吊顶型洒水喷头

喷头隐蔽安装在吊顶内的供水支管上,分为平齐型、半隐蔽型和隐蔽型三种形式。喷头的洒水形状为抛物体形。

隐蔽式喷淋适用于高档酒店、住宅、剧院等需要保证天花平整整洁效果的地方。隐蔽式喷淋的盖子是用易熔金属焊接在螺纹上的,熔化点是57度。

5.按动作温度和颜色标志分

1) 玻璃球洒水喷头动作温度

       分为13档;57℃、68℃、79℃、93℃、100℃等并在其 相应在玻璃球工作液中作出相应的颜色标志。    

喷淋头温度选择应是现场最高温度再加30度,所以室内使用的喷淋头,温度一般设置在68摄氏度左右。

2) 易熔元件洒水喷头的公称动作温度

      分为7档,应在喷头轭臂上作出相应的颜色标志。

6.其他还分水幕系统喷头、快速响应喷头等。

三、设置喷淋头的标准有哪些

1. 喷淋头根据探测方式不同,可以分为两种情况,.一种 是通过烟感探测实现喷淋的喷淋头,设置的时候,要求应保持直径距离15米,半径距离7.5米,另一种是通过温度探测实现喷淋的喷淋头,设置的时候,要求应保持直径距离10米,半径距离5米。

2. 在设置喷淋头的时候,如果安装于走道,那么烟感探测的喷淋器之间,应保持15米的安全距离,温感探测的喷淋器之间,应保持10米的安全距离。若探测器安装在墙壁上,或者房梁上,那么就之间的水平距离应控制在50公分以内。

3. 因为喷淋头是为了在火灾发生时,及时将火势扑灭而设置的,所以在设置喷淋头的时候,要求周围必须空旷,不能有大件的遮挡物,否则可能影响探测设备的林敏度,导致喷淋器不动作或者误喷。


四、玻璃球闭式喷淋头工作原理

消防喷头安装在墙壁或天花板上,与充满压力的水网管道相连,或者沿着管道安装个别喷头,以保护它们下面的区域。

因为水总是在管道里,所以消防喷头就是处于“随时待命”状态,如果发生火灾,当空气中的温度达到足够高时,火源上方的空气温度会升高,而喷淋头中的玻璃球受到高温后,内部的液体就会开始膨胀,当超过了设定的膨胀温度后,液体就会将玻璃球挤破。

而这个玻璃球就好像一个杠杆,平时是顶住水管塞子的,当玻璃球破裂后水管塞子没有了支撑也就会掉落下来,喷头即会启动,水就会流出,并被喷淋头下面带齿形的洒水器扩散开,这样就能让水喷洒的面积变得更大。

喷头在火焰上方持续喷水,在大多数情况下会完全浇灭火源,或者至少控制热量,限制有毒烟雾的产生,直到消防队到达。


 其中最主要的就是这个热敏玻璃球,它是由玻璃和内部所装的煤油/乙醚等溶液组成的,还有不同的颜色,这表示在不同的温度下喷淋才会启动喷水。


1. 消防喷淋头环境温度

一般常规的湿式喷头的动作温度分两种68°℃和93℃,除了厨房、玻璃顶棚等温度比较高的场所安装93℃的喷头外,一般均安装68℃喷头。

喷淋头根据你选用的型号玻璃球的温度报警,红色球-68度,黄色-79度,绿色-93度。当然还有别的易熔合金喷头(车库用)一般是白色的(80-107度),这些是用的最多的。

2. 消防喷淋头安装规范

1) 喷淋头安装间距一般为直径3.6米,半径1.8米;

2)喷淋头最大保护面积为12.5平方;

3)喷淋头距墙不能小于300mm;

4)当喷淋头与吊顶距离大于80m,且吊顶内有可燃物时需使用上下喷;

参考文件

根据GB5135.1.3.1中定义,洒水喷头是:在热的作用下,在预定的温度范围内自行启动,或根据火灾信号由控制设备启动,并按设计的洒水形状和流量洒水的一种喷水装置。

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