Korkeapaineinen vesisumujärjestelmä
Johdanto
Vesisumun periaate
Water Mist on määritelty NFPA 750:ssa vesisuihkuksi, jolle Dv0,99, vesipisaroiden virtauspainotetussa kumulatiivisessa tilavuusjakaumassa, on alle 1000 mikronia vesisumusuuttimen pienimmällä mitoituskäyttöpaineella. Vesisumujärjestelmä toimii korkealla paineella ja toimittaa vettä hienona sumutettuna sumuna. Tämä sumu muuttuu nopeasti höyryksi, joka tukahduttaa tulen ja estää hapen pääsyn siihen. Samalla haihdutus saa aikaan merkittävän jäähdytysvaikutuksen.
Vedellä on erinomaiset lämmön absorptio-ominaisuudet ja se imee 378 KJ/kg. ja 2257 KJ/kg. muuntaa höyryksi sekä noin 1700:1-laajennus näin tehdessäsi. Näiden ominaisuuksien hyödyntämiseksi vesipisaroiden pinta-ala on optimoitava ja niiden kulkuaika (ennen osumista pintoihin) maksimoitava. Näin tehdessäsi pintaliekkien tulipalojen sammuttaminen voidaan saavuttaa yhdistelmällä
1.Lämmönotto tulesta ja polttoaine
2.Hapen vähentäminen höyrysammuttamalla liekin etuosassa
3.Säteilylämmönsiirron estäminen
4.Palamiskaasujen jäähdytys
Tulipalon selviytyminen edellyttää "palokolmion" kolmen elementin läsnäoloa: happi, lämpö ja palava materiaali. Minkä tahansa näistä elementeistä poistaminen sammuttaa tulipalon. Korkeapaineinen vesisumujärjestelmä menee pidemmälle. Se hyökkää palokolmion kahta elementtiä: happea ja lämpöä.
Erittäin pienet pisarat korkeapaineisessa vesisumujärjestelmässä imevät nopeasti niin paljon energiaa, että pisarat haihtuvat ja muuttuvat vedestä höyryksi, koska pinta-ala on suuri suhteessa pieneen vesimassaan. Tämä tarkoittaa, että jokainen pisara laajenee noin 1700 kertaa lähelle palavaa materiaalia, jolloin happi ja palavat kaasut syrjäytyvät tulesta, mikä tarkoittaa, että palamisprosessista tulee yhä enemmän happipuutetta.
Tulipalon sammuttamiseksi perinteinen sprinklerijärjestelmä levittää vesipisaroita tietylle alueelle, joka imee lämpöä huoneen jäähdyttämiseksi. Suuren koonsa ja suhteellisen pienen pinta-alansa vuoksi suurin osa pisaroista ei ime tarpeeksi energiaa haihtuakseen, ja ne putoavat nopeasti lattialle vedena. Tuloksena on rajoitettu jäähdytysvaikutus.
Sitä vastoin korkeapaineinen vesisumu koostuu hyvin pienistä pisaroista, jotka putoavat hitaammin. Vesisumupisaroiden pinta-ala on suuri suhteessa niiden massaan ja hitaasti laskeutuessaan lattiaa kohti ne imevät paljon enemmän energiaa. Suuri määrä vettä seuraa kyllästymisviivaa ja haihtuu, mikä tarkoittaa, että vesisumu imee paljon enemmän energiaa ympäristöstä ja siten tulesta.
Siksi korkeapaineinen vesisumu jäähdyttää tehokkaammin vettä litraa kohden: jopa seitsemän kertaa paremmin kuin voidaan saada yhdellä litralla vettä perinteisessä sprinklerijärjestelmässä.
Johdanto
Vesisumun periaate
Water Mist on määritelty NFPA 750:ssa vesisuihkuksi, jolle Dv0,99, vesipisaroiden virtauspainotetussa kumulatiivisessa tilavuusjakaumassa, on alle 1000 mikronia vesisumusuuttimen pienimmällä mitoituskäyttöpaineella. Vesisumujärjestelmä toimii korkealla paineella ja toimittaa vettä hienona sumutettuna sumuna. Tämä sumu muuttuu nopeasti höyryksi, joka tukahduttaa tulen ja estää hapen pääsyn siihen. Samalla haihdutus saa aikaan merkittävän jäähdytysvaikutuksen.
Vedellä on erinomaiset lämmön absorptio-ominaisuudet ja se imee 378 KJ/kg. ja 2257 KJ/kg. muuntaa höyryksi sekä noin 1700:1-laajennus näin tehdessäsi. Näiden ominaisuuksien hyödyntämiseksi vesipisaroiden pinta-ala on optimoitava ja niiden kulkuaika (ennen osumista pintoihin) maksimoitava. Näin tehdessäsi pintaliekkien tulipalojen sammuttaminen voidaan saavuttaa yhdistelmällä
1.Lämmönotto tulesta ja polttoaine
2.Hapen vähentäminen höyrysammuttamalla liekin etuosassa
3.Säteilylämmönsiirron estäminen
4.Palamiskaasujen jäähdytys
Tulipalon selviytyminen edellyttää "palokolmion" kolmen elementin läsnäoloa: happi, lämpö ja palava materiaali. Minkä tahansa näistä elementeistä poistaminen sammuttaa tulipalon. Korkeapaineinen vesisumujärjestelmä menee pidemmälle. Se hyökkää palokolmion kahta elementtiä: happea ja lämpöä.
Erittäin pienet pisarat korkeapaineisessa vesisumujärjestelmässä imevät nopeasti niin paljon energiaa, että pisarat haihtuvat ja muuttuvat vedestä höyryksi, koska pinta-ala on suuri suhteessa pieneen vesimassaan. Tämä tarkoittaa, että jokainen pisara laajenee noin 1700 kertaa lähelle palavaa materiaalia, jolloin happi ja palavat kaasut syrjäytyvät tulesta, mikä tarkoittaa, että palamisprosessista tulee yhä enemmän happipuutetta.
Tulipalon sammuttamiseksi perinteinen sprinklerijärjestelmä levittää vesipisaroita tietylle alueelle, joka imee lämpöä huoneen jäähdyttämiseksi. Suuren koonsa ja suhteellisen pienen pinta-alansa vuoksi suurin osa pisaroista ei ime tarpeeksi energiaa haihtuakseen, ja ne putoavat nopeasti lattialle vedena. Tuloksena on rajoitettu jäähdytysvaikutus.
Sitä vastoin korkeapaineinen vesisumu koostuu hyvin pienistä pisaroista, jotka putoavat hitaammin. Vesisumupisaroiden pinta-ala on suuri suhteessa niiden massaan ja hitaasti laskeutuessaan lattiaa kohti ne imevät paljon enemmän energiaa. Suuri määrä vettä seuraa kyllästymisviivaa ja haihtuu, mikä tarkoittaa, että vesisumu imee paljon enemmän energiaa ympäristöstä ja siten tulesta.
Siksi korkeapaineinen vesisumu jäähdyttää tehokkaammin vettä litraa kohden: jopa seitsemän kertaa paremmin kuin voidaan saada yhdellä litralla vettä perinteisessä sprinklerijärjestelmässä.
1.3 Korkeapaineisen vesisumujärjestelmän esittely
Korkeapaineinen vesisumujärjestelmä on ainutlaatuinen palontorjuntajärjestelmä. Vesi pakotetaan mikrosuuttimien läpi erittäin korkealla paineella vesisumun luomiseksi, jolla on tehokkain sammutuspisaroiden kokojakauma. Sammutusvaikutukset tarjoavat optimaalisen suojan jäähtymällä, lämmön absorption ansiosta, ja inertoitumalla, koska vesi laajenee noin 1700-kertaisesti sen haihtuessa.
1.3.1 Keskeinen osa
Erityisesti suunnitellut vesisumusuuttimet
Korkeapaineiset vesisumusuuttimet perustuvat ainutlaatuisten Micro-suuttimien tekniikkaan. Erityisen muotonsa ansiosta vesi saa voimakkaan pyörivän liikkeen pyörrekammiossa ja muuttuu erittäin nopeasti vesisumuksi, joka suihkutetaan tuleen suurella nopeudella. Suuri ruiskutuskulma ja mikrosuuttimien suihkukuvio mahdollistavat suuren etäisyyden.
Suuttimen päihin muodostuvat pisarat syntyvät käyttämällä 100-120 baarin painetta.
Intensiivisten palotestien sekä mekaanisten ja materiaalitestien jälkeen suuttimet on valmistettu erityisesti korkeapaineista vesisumua varten. Kaikki testit ovat riippumattomien laboratorioiden suorittamia, jotta myös erittäin tiukat offshore-vaatimukset täyttyvät.
Pumpun suunnittelu
Intensiivinen tutkimus on johtanut maailman kevyimmän ja kompaktimman korkeapainepumpun luomiseen. Pumput ovat moniakselisia mäntäpumppuja, jotka on valmistettu korroosionkestävästä ruostumattomasta teräksestä. Ainutlaatuinen muotoilu käyttää vettä voiteluaineena, joten rutiinihuoltoa ja voiteluaineiden vaihtoa ei tarvita. Pumppu on suojattu kansainvälisillä patenteilla ja sitä käytetään laajasti monissa eri segmenteissä. Pumput tarjoavat jopa 95 % energiatehokkuuden ja erittäin alhaisen pulsaation vähentäen siten melua.
Erittäin korroosionkestävät venttiilit
Korkeapaineventtiilit on valmistettu ruostumattomasta teräksestä ja ne ovat erittäin korroosion- ja liankestäviä. Jakotukin lohkorakenne tekee venttiileistä erittäin kompakteja, mikä tekee niistä erittäin helppoa asentaa ja käyttää.
1.3.2 Korkeapaineisen vesisumujärjestelmän edut
Korkeapaineisen vesisumujärjestelmän edut ovat valtavat. Se on yksi ympäristöystävällisimmistä ja tehokkaimmista saatavilla olevista palonsammutusjärjestelmistä ja täysin turvallinen ihmisille, sillä se hallitsee/sammuttaa palon sekunneissa, ilman kemiallisia lisäaineita ja vähäisellä vedenkulutuksella ja lähes ilman vesivaurioita.
Minimaalinen veden käyttö
• Rajoitettu vesivahinko
• Minimaalinen vahinko siinä epätodennäköisessä tapauksessa, että vahingossa käynnistyy
• Vähemmän esitoimijärjestelmän tarvetta
• Etu, kun on velvollisuus kerätä vettä
• Säiliötä tarvitaan harvoin
• Paikallinen suojaus nopeuttaa palontorjuntaa
• Vähemmän seisokkeja vähäisten palo- ja vesivahinkojen vuoksi
• Markkinaosuuksien menettämisen riski pienenee, kun tuotanto käynnistyy nopeasti uudelleen
• Tehokas – myös öljypalojen torjuntaan
• Pienemmät vesimaksut tai verot
Pienet ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket
• Helppo asentaa
• Helppo käsitellä
• Huoltovapaa
• Houkutteleva muotoilu helpottaa liittämistä
• Korkea laatu
• Korkea kestävyys
• Kustannustehokas kappaletyössä
• Puristusliitin nopeaan asennukseen
• Helppo löytää tilaa putkille
• Helppo asentaa jälkikäteen
• Helppo taivuttaa
• Tarvitaan vähän varusteita
Suuttimet
• Jäähdytyskyky mahdollistaa lasi-ikkunan asentamisen palo-oveen
• Suuri väli
• Vähän suuttimia – arkkitehtonisesti houkutteleva
• Tehokas jäähdytys
• Ikkunan jäähdytys – mahdollistaa halvemman lasin ostamisen
• Lyhyt asennusaika
• Esteettinen muotoilu
1.3.3 Standardit
1. NFPA 750 – painos 2010
2 JÄRJESTELMÄN kuvaus ja komponentit
2.1 Johdanto
HPWM-järjestelmä koostuu useista suuttimista, jotka on yhdistetty ruostumattomasta teräksestä valmistetun putkiston avulla korkeapaineiseen vesilähteeseen (pumppuyksiköt).
2.2 Suuttimet
HPWM-suuttimet ovat tarkasti suunniteltuja laitteita, jotka on suunniteltu järjestelmäsovelluksesta riippuen tuottamaan vesisumun purkamista muodossa, joka varmistaa palon sammutuksen, hallinnan tai sammutuksen.
2.3 Poikkileikkausventtiilit – Avaa suutinjärjestelmä
Vesisumupalon sammutusjärjestelmään toimitetaan osaventtiilit yksittäisten palo-osien erottamiseksi.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut osaventtiilit kullekin suojattavalle osalle toimitetaan asennettavaksi putkijärjestelmään. Osaventtiili on normaalisti kiinni ja auki, kun sammutusjärjestelmä toimii.
Poikkileikkausventtiilijärjestely voidaan ryhmitellä yhteiseen jakotukkiin ja sitten asennetaan yksittäiset putkistot vastaaviin suuttimiin. Osaventtiilit voidaan toimittaa myös irrallaan asennettavaksi putkijärjestelmään sopiviin paikkoihin.
Osaventtiilit tulee sijoittaa suojattujen tilojen ulkopuolelle, jos standardit, kansalliset säännöt tai viranomaiset eivät muuta määrää.
Osaventtiilien mitoitus perustuu kunkin yksittäisen osan suunnittelukapasiteettiin.
Järjestelmäosan venttiilit toimitetaan sähkökäyttöisenä moottoroituna venttiilinä. Moottorikäyttöiset osaventtiilit vaativat normaalisti 230 VAC signaalin toimiakseen.
Venttiili on esiasennettu painekytkimen ja eristysventtiilien kanssa. Mahdollisuus valvoa eristysventtiilejä on saatavana myös muiden versioiden ohella.
2.4Pumppuyksikkö
Pumppuyksikkö toimii tyypillisesti 100 baarin ja 140 baarin välillä yhden pumpun virtausnopeuden ollessa 100 l/min. Pumppujärjestelmät voivat käyttää yhtä tai useampaa pumppuyksikköä, jotka on liitetty jakoputken kautta vesisumujärjestelmään järjestelmän suunnitteluvaatimusten täyttämiseksi.
2.4.1 Sähköpumput
Kun järjestelmä aktivoidaan, vain yksi pumppu käynnistyy. Jos järjestelmässä on useampi kuin yksi pumppu, pumput käynnistetään peräkkäin. Pitäisikö virtaus lisääntyä suuttimien avaamisen vuoksi; lisäpumppu(t) käynnistyy automaattisesti. Vain niin monta pumppua toimii, kuin tarvitaan virtauksen ja käyttöpaineen pitämiseksi vakiona järjestelmän suunnittelun mukaan. Korkeapaineinen vesisumujärjestelmä pysyy aktivoituna, kunnes pätevä henkilökunta tai palokunta sammuttaa järjestelmän manuaalisesti.
Vakiopumppuyksikkö
Pumppuyksikkö on yksittäinen yhdistetty jalustalle asennettu paketti, joka koostuu seuraavista kokoonpanoista:
| Suodatinyksikkö | Puskurisäiliö (riippuu tulopaineesta ja pumpun tyypistä) |
| Säiliön ylivuoto ja tason mittaus | Säiliön sisääntulo |
| Paluuputki (voidaan edullisesti johtaa ulostuloon) | Imusarja |
| Imulinjan jakotukki | HP-pumppuyksikkö(t) |
| Sähkömoottori(t) | Painesarja |
| Pilottipumppu | Ohjauspaneeli |
2.4.2Pumppuyksikön paneeli
Moottorin käynnistyksen ohjauspaneeli on vakiona asennettu pumppuyksikköön.
Yhteinen virtalähde vakiona: 3x400V, 50 Hz.
Pumppu(t) käynnistetään vakiona suoraan. Käynnistys-kolmiokäynnistys, pehmeä käynnistys ja taajuusmuuttajan käynnistys voidaan toimittaa lisävarusteina, jos tarvitaan alennettua käynnistysvirtaa.
Jos pumppuyksikkö koostuu useammasta kuin yhdestä pumpusta, on otettu käyttöön aikasäätö pumppujen asteittaista kytkemistä varten minimaalisen käynnistyskuorman saavuttamiseksi.
Ohjauspaneelissa on RAL 7032 -standardin viimeistely, jonka suojausluokka on IP54.
Pumppujen käynnistys tapahtuu seuraavasti:
Kuivat järjestelmät – Palonhavaitsemisjärjestelmän ohjauspaneelissa olevasta jännitteettömästä signaalikoskettimesta.
Märkäjärjestelmät – Järjestelmän paineen laskusta, jota valvoo pumppuyksikön moottorin ohjauspaneeli.
Toimenpiteitä edeltävä järjestelmä – Tarvitsemme ilmoituksia sekä järjestelmän ilmanpaineen laskusta että palonhavaitsemisjärjestelmän ohjauspaneelissa olevasta jännitteettömästä signaalikoskettimesta.
2.5Tiedot, taulukot ja piirustukset
2.5.1 Suutin
Erityistä varovaisuutta on noudatettava esteitä suunnitellessa vesisumujärjestelmiä, erityisesti käytettäessä pienivirtaisia, pienikokoisia suuttimia, koska esteet vaikuttavat haitallisesti niiden toimintaan. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että vuotiheys saavutetaan (näillä suuttimilla) huoneen sisällä olevalla pyörteisellä ilmalla, jolloin sumu pääsee leviämään tasaisesti tilassa - jos este on läsnä, sumu ei pysty saavuttamaan vuotiheyttään huoneessa. koska se muuttuu suuremmiksi pisaroiksi tiivistyessään tukkeuman päälle ja tippuessaan sen sijaan, että se leviäisi tasaisesti tilassa.
Koko ja etäisyys esteisiin riippuvat suuttimen tyypistä. Tiedot löytyvät tietyn suuttimen tietolehdistä.
Kuva 2.1 Suutin
2.5.2 Pumppuyksikkö
| Tyyppi | Lähtö l/min | Tehoa KW | Vakiopumppuyksikkö ohjauspaneelilla P x L x K mm | Outlet mm | Pumppuyksikön paino kg n |
| 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 |
Teho: 3 x 400VAC 50Hz 1480 rpm.
Kuva 2.2 Pumppuyksikkö
2.5.3 Vakioventtiilikokoonpanot
Vakioventtiilikokoonpanot on esitetty alla Kuva 3.3.
Tätä venttiilikokoonpanoa suositellaan moniosaisiin järjestelmiin, jotka syötetään samasta vesilähteestä. Tämän kokoonpanon ansiosta muut osat pysyvät toimintakunnossa, kun yhdelle osalle suoritetaan huolto.
Kuva 2.3 – Vakioosaventtiilikokoonpano – Kuivaputkijärjestelmä avoimilla suuttimilla
