CN102145212A - 具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，特征是：包括供水管路、与其连接的水平主管和烟感报警器，供水管路上分别通过管路连接有供水阀门、温感防火阀门和排水进气阀，水平主管两端部分别连接有向下折弯的第一弯头，第一弯头通过管接件连接有向下向内折弯的第二弯头，在第二弯头上设有喷嘴。优点是：当发生火灾时，利用高压水幕的阻隔、吸收烟雾和热量的作用，将单元与烟火隔离开来，使烟雾和热空气无法进入该单元，保存单元内氧分，为受困人员提供生存空间和救援逃生时间。同时，本系统还具有利用水雾灭火和有效降温的功能，因而，可有效地解决了高建物防灭救的难题。

Description

具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统

技术领域

本发明属于消防器械技术领域，特别是涉及一种具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统。

背景技术

当楼房发生火灾后,极易产生烟囱效应，往往给救援工作带来一定困难，这一点高层建筑物和超高层建筑物尤为突出。而此时的安全通道，多数已成为烟火通道，无法使用，即便能够使用，室内受困人员也无法从室内到达安全通道处，因为一旦打开房门，烟火会迅速燃遍整个室内，造成受困人员陷于火海之中而无法脱身。此外，由于消防器材的喷射高度有限，对高建物往往力所不及，这已成为世界性难题，常会造成重大人员伤亡。从中不难看出，造成人员伤亡的真正元凶是烟雾、化学气体和热空气。据不完全统计，在已发生的大多数火灾中，有80%左右的伤亡人员，是由于烟雾等侵入室内，造成室内空间全部或部分缺氧，导致受困人员窒息而亡或造成吸入性损伤。因此，灭火的重点不单单是灭火，更重要的是隔烟存氧。传统灭火观念存在一个误区，往往只注重灭火，而轻视隔烟，灭火固然重要，但在特定环境下和特定时间段内，隔烟要比灭火更重要。灭火的终极目的是拯救生命，火灾中，受困人员受到的最大威胁是无氧，无氧则人亡，而造成无氧的真凶是烟，火未到，烟先至，故应首先隔烟保人，若只灭火，不隔烟，即使灭了火，余烟不散，仍可造成无氧空间，致人伤亡。反过来讲，如果只注意防（隔）烟，不积极主动灭火，则只能算是被动防火。因此说隔烟、灭火、救生是三位一体的，只有有效的隔烟，才能给受困人员提供有氧空间和逃生时间，只有灭火，才能彻底消除烟雾，有了前两条才能有效和最大限度的解救受困人员，隔烟、灭火是手段，救生是目的。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、以人为本且安全实用的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统。

本高压水幕灭火系统是基于上述全新理念而设计的，将其分别安装于建筑物每层进入各单元的门（窗）外侧上方，产生的高压水幕形成一道矩形水雾墙，不仅能有效阻隔烟雾进入室内，为受困人员提供有氧时空（时间和空间），而且喷出的高压水幕形成立体水雾体，与火焰包裹融合，使火焰失去燃烧能力而熄灭。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：包括供水管路、与其连接的水平主管和烟感报警器，所述供水管路上分别通过管路连接有供水阀门、温感防火阀门和排水进气阀，所述水平主管两端部分别连接有向下折弯的第一弯头，所述第一弯头通过管接件连接有向下向内折弯的第二弯头，所述第二弯头上设有喷嘴。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述水平主管两端部分别连接有向下折弯45°角的第一弯头，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯90°角的第二弯头。

所述水平主管两端部分别连接有向下折弯90°角的第一弯头，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯45°角的第二弯头。

所述喷嘴为扇形喷嘴，所述扇形喷嘴的喷口为线形喷口。

所述温感防火阀门为双向记忆合金阀。

所述排水进气阀为暖气片排气阀并通过三通连接供水管路。

所述供水管路通过变径增压管件和三通连接水平主管。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，当发生火灾时，根据建筑物的燃火部位，由人工或自动打开与燃火部位相对应的门（窗）的高压水幕灭火系统供水阀门，自来水经变径增压后，再由高压水幕灭火系统的喷嘴喷出，在该单元门（窗）入口处产生高压水幕，所述高压水幕是由无数高压雾状水滴构成的，利用高压水幕的阻隔、吸收烟雾和热量的作用，将单元与烟火隔离开来，使烟雾和热空气无法进入该单元，保存单元内氧分，为受困人员提供生存空间和救援逃生时间。假如起火部位在单元内部，高压水幕同样起到逆向屏蔽作用，防止火势蔓延。与此同时，本系统喷射出的高压水雾还具有灭火的功能，一方面水雾对火焰直接灭火，另一方面还可对火焰周围的热空气进行有效的降温，由于高压水雾由自来水源源不断的供给，水雾的数量和浓度会不断增加，呈不断递增之势，而火焰所燃之物越烧越少，呈逐渐递减趋势，这一增一减，使得热空气不断被越来越多的水雾所抑制。不论建筑物有多高，由于每层均安装了高压水幕灭火系统，故每层均有高压水雾不断喷出，经过层层叠加，使整个楼体形成为一个立体的高压水雾体，火焰在其中自然无法继续燃烧，最终被熄灭。此外，高压水雾喷出时产生的喷射力，与来自其他各个方向的反射力，对混合在一起的烟雾和水雾产生高速搅动效应，实验证明，烟雾能被水雾迅速所吸收，使空气得到净化，可有效地防止受困者和救援者受到吸入性损伤。由于本系统巧妙利用水幕通人不通烟的特点，在火灾的第一时间对受困人员提供了有氧保护，并争取到宝贵的救援和逃生时间，因而，有效地解决了高建物防灭救的世界性难题。本灭火系统除烟感报警器外，其它灭火设备皆不使用电力驱动，提高了系统的安全性和可靠性。此外，本灭火系统结构简单，应用广泛，适用性强，便于普及；不需任何外加动力，节约能源，低碳环保。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明使用状态示意图。

图中： 1、供水阀门； 2、温感防火阀门； 3、总控制阀门； 4、变径增压管件； 5、三通； 6、水平主管； 7、第一弯头； 8、管接件； 9、第二弯头； 10、喷嘴； 11、供水管路； 12、烟感报警器； 13、三通； 14、排水进气阀。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1，请参阅图1和图3，具有障烟、延时救生功能的高压水幕灭火系统，包括供水管路11、与其连接的水平主管6和设置在单元内的烟感报警器12，本实施例中，所述供水管路通过变径增压管件4和三通5连接水平主管6。所述供水管路上分别通过管路连接有供水阀门1、温感防火阀门2以及通过三通13连接排水进气阀14，本实施例中，所述温感防火阀门2优选为双向记忆合金阀，本实施例中，所述排水进气阀14优选为暖气片排气阀。所述水平主管两端部分别连接有向下折弯的第一弯头7，所述第一弯头通过管接件8连接有向下向内折弯的第二弯头9，所述第二弯头上设有喷嘴10。本实施例中，所述水平主管6两端部分别连接有向下折弯45°角的第一弯头7，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯90°角的第二弯头9。即在同一平面内，首先将水平主管6沿水平向下的方向倾斜45°角，再沿此方向，向内下方旋转90°角，经两次折弯后，使喷嘴10的射流中心线与水平方向呈向内的45°夹角，形成喷嘴向其本身的对角喷射，即对角喷流式。所述喷嘴10为扇形喷嘴，所述扇形喷嘴的喷口优选为线形喷口，通过叠加，便可获得所需矩形面积，即能彻底消除垂直使用扇形喷嘴喷射时，造成不能全部覆盖门（窗）的死角，又能在有限的空间使用最少的喷嘴数量而获得最大的矩形面积，进而达到节约成本的目的。

实施例2，请参阅图2和图3，具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，包括供水管路11、与其连接的水平主管6和设置在单元内的烟感报警器12，本实施例中，所述供水管路通过变径增压管件4和三通5连接水平主管6。所述供水管路上分别通过管路连接有供水阀门1、温感防火阀门2以及通过三通13连接排水进气阀14，本实施例中，所述温感防火阀门2优选为双向记忆合金阀，本实施例中，所述排水进气阀14优选暖气片排气阀。所述水平主管两端部分别连接有向下折弯的第一弯头7，所述第一弯头通过管接件8连接有向下向内折弯的第二弯头9，所述第二弯头上设有喷嘴10。本实施例中，所述水平主管6两端部分别连接有向下折弯90°角的第一弯头7，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯45°角的第二弯头9。即在同一平面内，首先将水平主管6沿水平向下的方向倾斜90°角，再沿此方向，向内下方折弯45°角，经两次折弯后，使喷嘴10的射流中心线与水平方向呈向内的45°夹角，形成喷嘴向其本身的对角喷射，即对角喷流式。所述喷嘴10为扇形喷嘴，所述扇形喷嘴的喷口优选为线形喷口，通过叠加，便可获得所需矩形面积，即能彻底消除垂直使用扇形喷嘴喷射时，造成不能全部覆盖门（窗）的死角，又能在有限的空间使用最少的喷嘴数量而获得最大的矩形面积，进而达到节约成本的目的。

由喷嘴喷出呈扇形面积水雾的两条边线，一条沿水平方向喷射，另一条沿垂直方向喷射，两个喷嘴在同一矩形平面内的两顶角处（房门的两上顶角）相对喷射时，即可产生一矩形水幕平面。此矩形平面的宽度为两喷嘴的相距长度，高度为喷嘴至地面的高度，当两喷嘴的相隔距离大于或等于门（窗）的宽度，喷嘴距地面的高度大于或等于门（窗）的高度时，此矩形平面的面积正好大于或等于整个门（窗）的面积，则在单元门入口外侧，形成一道覆盖整个门（窗）的高压水幕屏障。

当水压在标准值范围内时，喷出的扇形夹角为110°，即高压水幕所形成的矩形两上顶角略大于90°，为110°左右，如图3所示。当水压略低于标准值时，则喷出的扇形夹角也基本能满足90°，即便不能完全覆盖整个房门（即未达到90°），经实验证明，当高压水雾喷出时，会产生向下和向外的喷射力，同样可以驱散和吸收烟雾，足以保证烟雾无法进入室内。

对烟雾溶水性的实验：

实验工具及材料：气泵1台；连接管件；600mL便于密闭瓶子1个；吸管1棵；香烟等。

实验1：点燃香烟，通过吸管将烟雾吹入盛有200mL水的瓶中，观察烟雾在水中变化。不封紧瓶口，白色烟雾聚集在瓶内水面上方的400mL空间内，水清澈，伴有少量烟雾从瓶口逸出。封紧瓶口并反复摇晃，烟雾顿时消失，水的颜色略带淡淡酱黄色。封紧瓶口，白色烟雾聚集在瓶内水面上方的400mL空间内，水清澈，约20分钟后，烟雾消失，水的颜色略带淡淡酱黄色。

实验2：将烟雾通过气泵打入水中，观察发现，烟雾混同气泵打入的空气，迅速从水中升至水面，并聚集于400mL空间内，其他现象与实验1相同。

小结：常压下烟雾不会穿水而过，而溶于水。高压下烟雾部分被吸收，部分被排出。充分搅动，烟雾被迅速吸收。烟水同置一瓶内，静置约20分钟（时间长短与水量、烟雾浓度有关），烟雾被吸收。

结论：水幕可以阻隔并吸收烟雾。

水幕隔烟灭火效果实验：

实验工具及材料：气泵1台；连接管件；水幕发生器；香烟及燃烧物若干。

实验1：连接水幕发生器至自来水，打开控制阀门，喷出水幕。将烟雾从不同角度吹向水幕，皆被驱散于外。

实验2：通过气泵将烟雾打入水幕，结果与实验1同。

实验3：点燃燃烧物，移至靠近水幕下方的地方，即被水幕形成的水雾扑灭，火焰无法越过水幕。

小结：由于喷嘴喷射的水幕，带有一定的压力，对烟火有很强的抑制力和驱散力，故烟雾不论从何角度，烟雾都无法穿过水幕，火无法燃烧也不能越过水幕。

结论：水幕可以隔烟灭火，且效果好。

扇形喷嘴水平段喷射距离实验：

实验工具及材料：C- 110—10型扇形平面喷嘴；连接管件；测量米尺。

实验：连接扇形平面喷嘴C- 110—10至自来水，打开供水阀门，喷出扇形水幕。保持扇形的一条边为水平方向喷出，测量该水平段最大距离。

小结：有效水平段最大距离≈1.7m

结论：自来水在正常压力下，两个C -110—10型喷嘴，至少可覆盖大约3 m 宽、常规高度的门（窗）的面积。

本高压水幕灭火系统适用于各类建筑物（特别是高建物）以及各类公共场所的防灭救。将本高压水幕灭火系统安装于进入单元大门外侧的门梁上部，以及各个窗户或阳台外侧的横梁上部，也可安装于防盗门内部，与防盗门形成一体化，即美观又防火。

由于北方冬季寒冷，含水管路暴露于室外容易冻裂，故应在冬季来临前，打开排水进气阀，通过喷嘴，将暴露于室外管路内的存水排出，确保管路安全越冬，南方全年无冰冻地区可不安装此排水进气阀。

当发生火灾时，根据建筑物的燃火部位，由人工或自动打开总控制阀门3和与燃火部位相对应的单元门（窗）的高压水幕灭火系统供水阀门1，自来水经变径增压后，再由高压水幕灭火系统的喷嘴喷出，在该单元门（窗）入口处产生高压水幕，利用高压水幕的阻隔、吸收烟雾和热量的作用，将单元与烟火隔离开来，使烟雾和热空气无法进入该单元，保存单元内氧分，为受困人员提供生存空间和救援逃生时间。假如起火部位在单元内部，高压水幕同样起到逆向屏蔽作用，防止火势蔓延。与此同时，本系统产生的高压水雾还具有灭火的功能，一方面水雾对火焰直接灭火，另一方面还可对火焰周围的热空气进行有效的降温，由于高压水雾由自来水源源不断的供给，水雾的数量和浓度会不断增加，呈不断递增之势，而火焰所燃之物越烧越少，呈逐渐递减趋势，这一增一减，使得热空气不断被越来越多的水雾所抑制。不论建筑物有多高，由于每层均安装了高压水幕灭火系统，故每层均有高压水雾不断喷出，经过层层叠加，使整个楼体形成为一个立体的高压水雾体，火焰在其中自然无法继续燃烧，最终被熄灭。此外，高压水雾喷出时产生的喷射力，与来自其他各个方向的反射力，对混合在一起的烟雾和水雾产生高速搅动效应，实验证明，烟雾能被水雾迅速所吸收，使空气得到净化，可有效地防止受困者和救援者受到吸入性损伤，因而，有效地解决了高建物防灭救的世界性难题。

对于公共场所，如宾馆商场、办公楼房、地铁车站和医院影院等，可视情况将本高压水幕灭火系统，安装于安全通道、住宿房间、门廊过道、出入通道等处，由中央控制阀门实行集中控管。有些场合，则应实行集中和分散共同控管的形式（如宾馆的住宿房间等），以确保危急时刻紧急疏散通道的畅通。

在此特别说明一点，当地铁车站发生火灾时，情况往往更特殊、更危险，通常浓烟会弥漫整个地铁车站内，造成严重缺氧，旅客往往被困其中无法脱身，极易造成人员伤亡。假如火势猛烈，烟雾的浓度会相当大，其中只有一部分烟雾会随通风系统排出，其余部分则会滞留于地铁车站内，并沿人行通道向上蔓延，而人行通道正是旅客脱险逃生的必经之路，若人、烟共行，则极易发生踩踏事故，且烟雾造成的缺氧以及有毒气体的扩散，更会加剧事故的严重程度。为此，在旅客必经之路的关口，安装本系统，利用高压水幕灭火系统通人不通烟的特点，阻断烟雾，疏散旅客，为旅客提供安全的疏散通道。

Claims (7)

1.一种具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：包括供水管路、与其连接的水平主管和烟感报警器，所述供水管路上分别通过管路连接有供水阀门、温感防火阀门和排水进气阀，所述水平主管两端部分别连接有向下折弯的第一弯头，所述第一弯头通过管接件连接有向下向内折弯的第二弯头，所述第二弯头上设有喷嘴。

2.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述水平主管两端部分别连接有向下折弯45°角的第一弯头，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯90°角的第二弯头。

3.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述水平主管两端部分别连接有向下折弯90°角的第一弯头，所述该第一弯头通过管接件连接向下向内折弯45°角的第二弯头。

4.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述喷嘴为扇形喷嘴，所述扇形喷嘴的喷口为线形喷口。

5.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述温感防火阀门为双向记忆合金阀。

6.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述排水进气阀为暖气片排气阀并通过三通连接供水管路。

7.根据权利要求1所述的具有障烟、延时及救生功能的高压水幕灭火系统，其特征在于：所述供水管路通过变径增压管件和三通连接水平主管。

Images