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河南泡沫罐厂家介绍水轮式高倍数泡沫发生器的应用


引言《给水排水》1998年第3期刊登了王竹、邓军两位工程师的文章高倍数泡沫在工程中的应用,用一个工程实例提出了F4组合型水轮式高倍数泡沫发生器(以下简称F4组合型泡沫发生器)的计算方法。笔者认为有以下两点值得商榷。

(1)锅炉房设置的高倍数泡沫灭火系统作者认为系属局部应用式高倍数泡沫灭火系统,而事实上应为全淹没式高倍数泡沫灭火系统。因为局部应用式是应用泡沫发生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位的灭火系统,而全淹没式是由泡沫发生器将高倍数泡沫喷放到封闭或被围挡的防护区内,并在规定的时间内达到一定泡沫淹没深度的灭火系统。锅炉房的灭火特点显然适合应用全淹没式,事实上作者的计算过程也是采用全淹没式的计算方法,只是计算参数与全淹没式有所不同。

(2)在计算过程中没有充分考虑连续供应时间这一基本设计参数,因此导致结论有误。作者在锅炉房选用F4-50型发生器(泡沫液贮量为50L)6台,在油泵间选用F4-100(泡沫液贮量为100L)1台,泡沫总量符合要求。但在设计入口水压0.5Ma时,F4组合型泡沫发生器泡沫吸液量为5.9L/min,则F4-50型组合泡沫发生器的连续工作时间为50/5.9=8.5min。意味着8.5min后泡沫液被吸光,以后只喷放高压水,显然不符合规范规定的泡沫液和水的连续供应时间(作者认为!12min,事实应!15min)的要求。因此,笔者认为F4组合型泡沫发生器的计算与普通的全淹没式高倍数泡沫计算有所不同,其设计基点为入口水压,这在后面的工程实例中笔者有详细阐述。

1PF4组合型泡沫发生器简介

该种发生器采用压力水驱动微型混流式水轮机为动力,水源可以由消火栓、消防车、消防艇或专用水泵提供。该型机可用于固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统,也可作为移动式灭火装置使用,水源压力只要大于0.3MPa即可应用(0.3!1MPa)。本文以河南强盾消防设备有限公司产品参数为例,谈谈它在工程中应用时应注意的问题。

该种发生器的典型外形图见图1,其自带PHF4负压混合器,使用时接上水源,用吸液管从泡沫原液贮存桶中吸取3%的泡沫原液,就可发泡灭火。因以水轮机驱动,不存在因电火花或火星而造成新火灾的危险,故特别适用于不具备或不允许使用电动机、汽油机、柴油机为动力之消防器材的场所。

该机有4个喷嘴,喷出的水雾细而均匀,从水轮机流出的水通过管路全部流向喷嘴,它与从比例混合器吸入的泡沫原液混合后喷向发泡网,进行发泡。如把泡沫液储桶直接放置于防火现场使用,泡沫液储桶需用隔热箱防护,详见图1,现有PF4-50100两种(PF4-50型的泡沫储桶的容量为50L,其余同)。

由于其不需专有的泡沫贮间,很适用于燃油锅炉房、柴油发电机房、油泵房等小型防护区的全淹没式高倍数泡沫灭火系统。

2应用PF4组合型泡沫发生器的灭火系统组成应用

PF4组合型泡沫发生器的灭火系统由组件组成的系统典型方块原理图,如图2所示。其供液系统的主要元件的组成为:PF4组合型水轮式泡沫发生器、管道过滤器、电控阀、压力开关、水池、水箱、水泵等。

3工程实例高层建筑有消火栓泵、自动喷淋泵及加密喷淋头加压泵等消防泵,能满足0.3MPa的水压要求。相对而言,消火栓系统一方面由于环管相连,另一方面作为一种基本的灭火设施而必须设置,因此泡沫发生器用消火栓泵加压为宜,现以一工程实例谈谈设计中应注意的问题。

中国农业银行乐清市支行是一类金融大楼,建筑总高度为62m,底层设锅炉房,内设21.5t燃油锅炉。消火栓泵为125tsw>5Q=40Ls"=91m#=55kW),现笔者将设计和计算过程中值得注意的问题一一列举,以供探讨。

3.1系统供液部分设计

系统主要组成部分见图3

3.2水压的确定

《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50196-93)的4.2.9.1条规定,全淹没式高倍数泡沫灭火系统用于扑救B类火灾时,系统泡沫液和水的连续供应时间应超过15min,本设计采用

18minPF4组合型泡沫发生器采用PF4-100型,即泡沫贮量为100L,则每只发生器的泡沫流量为!=10018=5.56Lmin;对应的水流量!=5.56>1-0.03)/0.03=180Lmin(混合比为3%)。

查特性曲线(见图4),当水流量为180Lmin

时,对应的水进口压力值"=0.45MPa,故图3中稳

压减压阀出口压力值设定为45m。混合比3%时,

计算结果如表1所示。

3.3PF4-100组合型泡沫发生器台数的确定

3.3.1泡沫淹没深度确定锅炉房属B类火灾,按规范要求泡沫淹没深度应高于起火部位2m,故取4m

3.3.2淹没体积指标

V=SX~-Vg

式中V———淹没体积,m3

S———防护区地面面积,m2

H———泡沫淹没深度,m

Vg———同类的机械设备等不燃烧物体所占的体积,m3

本工程得V=760m3

3.3.3淹没时间确定

按规范(GB50196-93)的4.2.3.1T3min

3.3.4泡沫最小供给速度指标

R=VT+RS)·CN·CL

式中R———泡沫最小供给速度,m3min

T———淹没时间,min

CN———泡沫破裂补偿系数,取1.15

CL———泡沫泄漏补偿系数,取1.05!1.2

RS———喷水造成的泡沫破泡率,m3min,本工

程取0

本工程计算得R=350m3min

3.3.5泡沫发生器的数量

N=RT

式中N———防护区泡沫发生器设置的计算数量,台;

T———每台泡沫发生器在设定的平均进口压力下的发泡量,m3min

在图4中,根据水进口压力0.45MPa,查得T=130m3min(见表1)。

N=350130=2.7,取3台。3.4

发泡用水的贮量

VS=N·水·T=3X180X18=9720L

根据以上计算结果,本工程选用3PF4-100组合型泡沫发生器(根据上述计算原则,油泵间另设1台同规格的发生器),入口压力用稳压减压阀调节至0.45MPa,能满足淹没时间3min、连续工作时间超过15min的要求。

3.5注意事项

需要指出的是,稳压减压阀由于能使入口压力在一定范围内时,出口压力稳定于某值,这样无论屋顶水箱的重力供水或消火栓泵的加压供水均能提供0.45MPa的压力水,普通减压阀不能替代此阀门。

3中的电动阀门应由电气专业设时间继电器控制其开启时间,其动作后在设定的泡沫和水连续供应时间之后(本工程为18min),应自动关闭。如开启时间过长,则在液沫吸光后喷放高压水,破坏了泡沫;过短显然不符合规范要求,也达不到灭火的效果。

4组合型泡沫发生器的应用探讨

4.1发生器设置地点的探讨

4.1.1设置在防护区内发生器设置在防护区内安装高度比较有利,可贴顶板底安装;由于利用防护区烟气发泡,防护区气压升高极小,无需机械排风。缺点是由泡沫发生器选用火灾现场的热烟气发泡,泡沫液应选用耐烟型高倍数泡沫液,这种泡沫液的发泡倍数较普通型泡沫液偏低,而且热烟气的温度越高越明显;泡沫液的贮存温度不应超过40C,所以须对泡沫液桶采取防火隔热措施,使泡沫液的温度在发生火灾时保持在规定的使用温度范围内。

4.1.2设置在防护区外若设置在防护区外,由于采用防护区外新鲜空气发泡灭火,采用的泡沫液为普通型泡沫液,发泡倍数较高,泡沫贮桶由于设于防护区外,能保证防护区发生火灾时泡沫液的温度小于40C,保证灭火时性能的发挥。其缺点是防护区与设发生器房间的隔墙上部一般有梁,安装发生器时其顶部需贴梁安装,影响相邻房间的净高;高倍数泡沫发生器装置利用防护区域外部的空气往封闭的防护区域发泡时,向其内输入了大量的高倍数泡沫和空气,如不采取排风措施,被高倍数泡沫置换了的空气无法排出防护区,会造成防护区内气压升高,发生器无法正常发泡,影响灭火效果,甚至达不到灭火要求,因此防护区应设机械排风装置,排风速度小于等于5ms

综上所述,两者各有利弊,但以系统设计的角度考虑,应尽量考虑利用防护区外部新鲜空气发泡灭火。

4.2泡沫发生器规格的分析泡沫贮桶现有规格仅有50L100L两种,当进口水压为允许最低值0.3MPa,相应查得泡沫液流量为!=4.79Lmin(见表1),能连续工作时间"=504.79=10.4min,显然不能达到(GB50196-93)的4.2.9对连续供应时间的要求,故不能应用于全淹没式或局部应用式高倍数泡沫灭火系统。所以生产厂家有必要配以120L150L等超过100L贮液量的PF4组合型泡沫发生器,以满足压力较高情况下的灭火要求,这样设计时缩短淹没时间也能创造条件。

现有的PF4组合型泡沫发生器配置的负压比例混合器型号为PHF4,配有的高倍数泡沫发生器型号为PFS4。如果负压比例混合器采用PHF3,高倍数泡沫发生相应为PFS3,则泡沫液贮桶规格为50L80L规格时,也能满足(GB50196-93)的4.2.9对发生器连续工作的要求,由于其所占空间小,适用于油泵间等小空间的使用。

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