CN104540554A - 预作用喷淋系统操作增压器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种系统，其包括：气体排放管线；阀门，其耦接所述气体排放管线和管道；和控制单元，其生成打开和关闭所述阀门的命令，所述控制单元打开所述阀门以从管道排出气体并且在某一时段内关闭所述阀门。本公开提供一种方法，其包括：在阀门处接收打开的命令以便通过耦接到所述阀门的管线从喷淋系统的管道排放气体，所述命令对应于打开喷淋系统的泵单元的命令；确定在所述泵单元的输出端处提供的液体出现在所述管道中；以及在阀门处接收关闭的命令以便阻止所述液体流经所述管线。

Description

预作用喷淋系统操作增压器

背景

为了提高安全性，期望在发生火灾的时候尽快地启用喷淋系统。例如，最小化检测到火灾时与喷淋系统完全给水时之间的延迟可有助于最小化或消除损害。

今日，干管式喷淋系统得到频繁使用。干管式喷淋系统提供相对于湿管式喷淋系统的优点。例如，由于水出现在湿管式喷淋系统的管道中，如果水结冰，则湿管式喷淋系统可能变为不可操作。与此相反，直到启用系统时(例如，检测到火灾)水才会出现在干管式系统的管道中的事实允许干管式系统在寒冷环境中使用，如无暖气的建筑，停车场等。

美国消防协会(NFPA)标准13规定每一个喷淋系统均应符合在启动第一个喷洒器后六十(60)秒内系统要在全操作压力下工作的要求。这样的要求通常没有提出与传统喷淋装置(例如，湿管式喷淋系统)有关的问题，因为由于管道中的低气压(例如，空气的低总质量)和使用相对大的喷嘴，水在喷洒器启动后并且在传统干管式喷淋系统中会立即开始流经喷嘴。同样地，传统干管式喷淋系统可能会面对尽管当干管截面容积较大时仍要尝试达到(60)秒目标的挑战。与此相反，在水雾干管式系统中，气压初始较大(例如，大约25巴)并且喷嘴的气道较小(例如，直径大约1mm)。就及时得到全水压力而言，这种水雾干管式系统中的高气压和小喷嘴组合提出了挑战。

概要

本发明的实施方案针对一种系统，其包括：气体排放管线；阀门,其耦接所述气体排放管线和管道；和控制单元，其生成打开和关闭所述阀门的命令，所述控制单元打开所述阀门以从所述管道排出气体并且在某一时段内关闭所述阀门。

本发明的实施方案针对一种系统，其包括：喷淋系统的管道；排放管线；阀门，其耦接到所述排放管线和所述管道；和检测单元，其耦接到所述排放管线并且被配置来测量所述排放管线的参数以确定何时液体在所述管道中。

本发明的实施方案针对一种方法，其包括：在阀门处接收打开的命令以便通过耦接到所述阀门的管线从喷淋系统的管道排放气体，所述命令对应于打开所述喷淋系统的泵单元的命令；确定在所述泵单元的输出端处提供的液体出现在所述管道中；以及在所述阀门处接收关闭的命令以便阻止所述液体流经所述管线。

下文描述了其他实施方案。

附图简述

本公开通过实例进行描绘并且不限于附图，其中相同的参考数字表示相同的元件。

图1描绘了示例性实施方案中的示例性喷淋系统；而

图2描绘了在示例性实施方案中操作喷淋系统的方法。

详细描述

描述了用于增强喷淋系统操作的设备、系统和方法的示例性实施方案。在一些实施方案中，可以通过减少喷淋系统实现全操作(例如，全水压输出)所花费的时间来增强操作。尽管结合(水雾)干管式喷淋系统进行了大量描述，但是本文描述的技术和方法仍可适于适应其他形式或类型的喷淋系统。

注意在下文和附图中(其内容以引用的方式包括在本公开中)说明了元件间的各种连接。注意这些连接大体上(并且除非另有说明)可以是直接或间接的，并且本说明书并不旨在限制在这个方面中。

图1描绘了在示例性实施方案中的系统100。系统100可以是喷淋系统，或可以被包括作为喷淋系统的一部分。例如，系统100可以是干管式喷淋系统。如下文进一步描述的，系统100的部分12可以用于及时排空气体(例如空气)。

系统100可包括一个或多个喷洒器1。尽管在图1中示出三(3)个喷洒器1，但是给定的系统可包括多于或少于三个喷洒器1。例如，在给定系统中使用的喷洒器1的数量可基于任何数量的因素或条件，如防火区域的大小、本地或地区法律或法规等。

潜在地，响应于检测到火灾，喷洒器1可能会用于提供或供应灭火流体，如水。在一些实施方案中，确定出现火灾可至少部分基于温度变化。例如，在喷洒器1的球状体11中包含的流体可以使球状体11膨胀和爆裂，从而喷洒器1可以本领域技术人员公知的方式启动。可使用用于确定或检测出现火灾的其他技术。

系统100可包括一个或多个管道2。管道2可用于供应源于流体源(图1中未示出)的流体。在一些实施方案中，直到启用系统100时流体才可能出现在管道2中。例如，在干管式喷淋系统中，直到检测到火灾时，在管道2中可能仅仅有(加压)气体(例如，空气、氮气)。

可经由一个或多个泵单元3推动流体到管道2中。可经由一个或多个控制器4控制泵单元3。在一些实施方案中，控制器4可与泵单元3整合。在一些实施方案中，控制器4可远离泵单元3。控制器4可供应一个或多个命令或指示到泵单元3。例如，响应于火灾的检测、响应于测试系统100的各种组件或装置(例如，泵单元3)的命令或响应于任何其他条件，控制器4可命令泵单元3打开或供应流体到管道2。控制器4可命令泵单元3关闭或停止供应流体到管道2。

系统100可包括控制单元5。在一些实施方案中，控制单元5可远离包括在系统100中的其他组件或装置中的一个或多个。控制单元5可与命令控制中心、本地或地区办公室相关联或位于该命令控制中心、本地或地区办公室或任何其他位置。在一些实施方案中，控制单元5可与图1中示出的一个或多个组件或装置整合。

控制单元5可发出命令或指示到一个或多个组件或装置。例如，控制单元5可指示控制器4打开或关闭泵单元3。控制单元5可指示阀门6打开或关闭。阀门6可用于基于阀门6是打开还是关闭来选择性地使流体能够从泵3(的输出端)流动到管道2。阀门6可被配置来提供流体隔离。流体隔离可用于排除出故障的组件或装置。

系统100可包括一个或多个压缩机7以供应压缩气体。例如，空气压缩机7可用于给系统100(例如，管道2)中的空气加压。可经由一个或多个空气管线8将空气推入到管道2中。在一些实施方案中，可通过压缩机7和空气管线8将空气推入到管道2中以便从管道2喷出或排空流体。例如，在干管式喷淋系统中，可期望在引入流体到管道2后(例如，由于所检测的火灾在引入流体到管道2后)从管道2移除任何流体。

系统100可包括一个或多个检测单元9。检测单元9可耦接到管道2。检测单元9可被配置来检测已经启动一个或多个喷洒器1。例如，检测单元9可测量或监测压力或压力导数、气体流量或与管道2相关联的任何其他参数。响应于检测到所测量的参数超过阀值，监测单元9可确定启动一个或多个喷洒器1。

响应于确定启动一个或多个喷洒器1，检测单元9可传输消息到(例如)控制单元5以通知控制单元5喷洒器启动。响应于该消息，控制单元5可采取一个或多个动作，如发出命令或指示到控制器4以打开泵单元3。

系统100可包括一个或多个检测单元10。检测单元10可传输消息到(例如)控制单元5以通知控制单元5通过单元10检测到的火焰或烟雾。响应于该消息，控制单元5可打开或启用一个或多个组件或装置。例如，响应于从检测单元10接收的消息，控制单元5可传输消息到控制器4以打开泵3。在一些实施方案中，如果(例如)在喷洒器1的球状体11中包含的流体未能在出现火灾时膨胀，则检测单元10可作为备用机构。

如图1中所示出的，系统100可包括气体(例如，空气)排放系统12。空气排放系统12可被配置来从管道2移除或排放气体(例如，空气)。例如，在一些实施方案中，空气排放系统12可被配置来及时从管道2移除空气。可根据一个或多个要求或标准，如美国消防协会(NFPA)标准13，指定从管道2移除空气所花费的时间。NFPA 13指定在管道2中实现全流体压力的时间延迟不大于六十(60)秒。基于空气排放系统12的使用，可实现减少达到全流体压力所用时间约三分之一(1/3)(例如，实现全流体压力的时间可大约是四十(40)秒)。在任何给定系统100中实现的实际减少或时间节约可基于(例如)使用的泵单元3、喷洒器1和管道2的布局和配置等。

如图1中所示出的，空气排放系统12可包括管线13。管线13可耦接或附接到管道2。管线13可被配置来加速空气从管道2的排出或排放。

空气排放系统12可包括阀门14。可通过(例如)控制单元5选择性地打开或关闭阀门14。例如，当检测单元9向控制单元5发送启动喷洒器1的信号时，控制单元5可传输消息或信号到阀门14以打开。阀门14可打开以加速空气从管道2移除或排放。例如，并非简单地依靠通过喷洒器1的喷嘴排出空气，阀门14可用于增强(例如，通过泵单元3)将流体插入或注入到管道2中的速率。

空气排放系统12可包括检测单元15。检测单元15可耦接到一个或多个组件或装置，如管线13。检测单元15可执行任何数量的功能。例如，检测单元15可被配置来检测或确定阀门14在其已经打开后应该在何时关闭。检测单元15可监测或测量一个或多个参数，如压力、流量、传导性等。基于测量，检测单元15可确定流体已经(例如，经由泵单元3)进入管道2。响应于该确定，检测单元15可向(例如)控制单元5发送应该关闭阀门14的信号。在检测到管道2中的流体后关闭阀门14可有助于确保将最大量流体引导出喷洒器1。

在一些实施方案中，在已经过预定时间后可关闭阀门14。在一些实施方案中，在某一时段内可关闭阀门14。例如，响应于检测到管道2中的液体的(可选的)量、体积或数量大于阀值，可关闭阀门14。在一些实施方案中，可选地，结合预定时间段在液体进入到管道2之前可关闭阀门14。

在一些实施方案中，在已经过预定时间后关闭阀门14可能意味着管道2不一定(完全地)排空气体。例如，可通过一个或多个(启动的)喷洒器1将气体的剩余部分推出管道2。

空气排放系统12可包括终止单元16。终止单元16可耦接到一个或多个组件或装置，如管线13。如果管线13在需要时无法关闭，则终止单元16可用于防止系统失效。例如，如果阀门14未能关闭，则可使用终止单元16。终止单元16可阻止流体持续流经管线13。例如，终止单元16可在终止单元16和管线13之间的接口停止流体的流动。

终止单元16可由一个或多个装置或实体组成。例如，终止单元16可包括密闭容器。密闭容器可包括压力容器或与其类似，该压力容器可被评定或配置来承受指定压力。在一些实施方案中，密闭容器可被配置来防止液体通过它。在一些实施方案中，密闭容器可被配置来允许或不允许气体通过它。

在一些实施方案中，终止单元16可包括第二阀门，其可以是除阀门14之外的阀门。在一些实施方案中，第二阀门可包括压力释放阀门，如果空气压力超过阀值，则该压力释放阀门可被配置来释放空气，但是该压力释放阀门可能不通过任何流体。在一些实施方案中，第二阀门可被配置来防止液体通过它。在一些实施方案中，第二阀门可被配置来允许或不允许气体通过它。

系统100是说明性的。在一些实施方案中，组件或装置(或其部分)中的一些可以是可选的。在一些实施方案中，可包括未示出的其他组件或装置。

在一些实施方案中，可以不同于如图1中描绘的方式的方式来布置或配置组件或装置。在一些实施方案中，可在与喷洒器1相关联的喷嘴中实施特征件。例如，结合空气排放系统12(或其部分)在上文描述的功能和/或组件可位于喷洒器1中。图1中示出的对系统100做出的其它修改和变化均在本公开的范围和精神内。

图2描绘了一种在示例性实施方案中操作系统的方法。结合图1中示出的组件和装置来描述图2的方法。图2的方法可适于适应不同架构或平台。该方法可用于打开喷洒器和/或选择性地打开或关闭管道或管线，如空气排放管线。

在步骤202中，可检测到潜在或实际的火灾。可通过检测单元10有效地检测到火灾。可替换地或除此以外，响应于启动(例如)喷洒器1，可通过检测单元9检测火灾。例如，可以将启动喷洒器1作为测试的一部分以验证系统100(或与系统100相关联的一个或多个组件或装置)的操作。

在步骤204中，可发出一个或多个命令。例如，可通过控制单元5发出一个或多个命令。通过控制单元5发出的消息可指示一个或多个组件或装置采取动作。例如，作为步骤204的一部分，控制单元5可指示控制器4打开泵单元3。控制单元5可指示阀门6和/或阀门14打开。打开阀门6可确保将泵单元3提供的流体(例如，水)插入或注入到管道2中。通过提供空气通过管线13(除了可通过喷洒器1的喷嘴提供的任何路径以外)的路径，打开阀门14可协助排放可出现在管道2中的任何空气。

在步骤206中，可检测到空气排放关闭条件。例如，基于压力测量(例如，当关闭管线13时的压力测量)、绝对最小压力测量(例如，取决于管线13和实际系统容积的压力)、传导性测量(例如，水和空气具有不同传导性)或经由任何其他测量技术，检测单元15可确定流体已经进入管道2。可结合管线13进行测量。作为步骤206的一部分，检测单元15可传输消息到控制单元5提示流体进入到管道2中。

在步骤208中，可发出一个或多个(其他)命令。例如，响应于结合步骤206从检测单元15接收的消息，控制单元5可促使阀门14关闭。如相对于通过管线13传送，关闭阀门14可有助于确保将通过泵单元3提供的流体引导到喷洒器1的输出端。

在步骤210中，可确定已扑灭火灾。例如，如果检测单元10在步骤202中负责检测火灾，并且如果检测单元10确定已扑灭火灾(或火灾征兆(如烟雾)已消失或减少到低于阀值)，则可通过检测单元10传送这种确定到(例如)控制单元5。

在步骤212中，一个或多个命令可用于：(1)关闭泵单元3，(2)促使阀门6关闭，和/或(3)打开空气压缩机7。例如，响应于步骤210中做出的确定，控制单元5可：(1)命令控制器4关闭泵单元3，(2)促使阀门6关闭，和/或(3)打开空气压缩机7。在一些实施方案中，命令可至少部分基于从人员处接收的输入。例如，消防部门官员可确定适合或安全停止将流体注入到管道2中和/或促使任何剩余流体从管道2中喷出。

图2的方法是说明性的。在一些实施方案中，一个或多个步骤(或其部分)可以是可选的。在一些实施方案中，可包括未示出的其他步骤。

已就喷淋系统的控制和管理描述了实施方案。本领域的技术人员将理解实施方案可适于适应不同类型的系统，如不同类型的喷淋系统。

如本文描述的，在一些实施方案中，各种功能和动作可在给定位置处和/或结合一个或多个设备、系统或装置的操作发生。例如，在一些实施方案中，可在第一装置或位置处执行给定功能或动作的部分，并且可在一个或多个其他装置或位置处执行功能或动作的剩余部分。

可使用一个或多个技术实施实施方案。在一些实施方案中，设备或系统可包括一个或多个处理器和存储指令的存储器，该指令在被一个或多个处理器执行时促使设备或系统执行如本文描述的一个或多个方法动作。可在一些实施方案中使用本领域技术人员公知的各种机械组件。

实施方案可实施为一个或多个设备、系统和/或方法。在一些实施方案中，指令可存储在一个或多个计算机可读介质上，如暂时性和/或非暂时性计算机可读介质。指令在被执行时可促使实体(例如，设备或系统)执行如本文描述的一个或多个方法动作。

实施方案可与一个或多个特定机器关联。例如，如本文描述的，检测单元9、10和15以及控制单元5可一同工作以选择性地启用或禁用一个或多个装置。例如，可基于一个或多个状态指示器(例如，一个或多个测量)，选择性地启用/打开或禁用/关闭一个或多个泵(例如，泵单元3)、一个或多个阀门(例如，阀门6和14)和一个或多个空气压缩机(例如，空气压缩机7)。

实施方案可将物品转换到不同状态或事物。例如，本公开的方面可促使管道在较少时间中注入有流体(例如，水)相对于空气的更大比例。通过最大化可用于灭火的流体量，这种转换可用于增强喷淋系统的灭火能力和/或提供成本节约。

已就本发明的说明性实施方案描述了本发明的方面。根据对本公开的思考，本领域的普通技术人员将想到在所附权利要求的范围和精神内的无数其他实施方案、修改和变形。例如，本领域的普通技术人员将理解可以按照除所述顺序之外的顺序执行结合说明性附图描述的步骤，并且描述的一个或多个步骤可以是可选的。

Claims (21)

1.一种系统，其包括：

气体排放管线；

阀门，其耦接所述气体排放管线和管道；和

控制单元，其生成打开和关闭所述阀门的命令，所述控制单元打开所述阀门以从所述管道排出气体并且在某一时段内关闭所述阀门。

2.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

检测单元，其耦接到所述气体排放管线并且被配置来确定液体在所述管道中。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述检测单元被配置来基于对所述气体排放管线所做的测量来确定液体在所述管道中，所述测量包括下列各项中的至少一个：压力、流量、传导性和实耗时间。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述检测单元被配置来响应于确定液体在所述管道中而将消息传输到所述控制单元，并且其中所述阀门被配置来基于所述消息从所述控制单元接收关闭命令。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制单元被配置来基于下列各项中的至少一个来确定有火灾：

压力、压力导数或与所述管道相关联的气体流量；以及

从检测单元接收的输入信号，其通知火焰和烟雾中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

终止单元，其耦接到所述气体排放管线并且被配置来当尝试关闭所述阀门失败时防止与所述管道相关联的喷淋系统失效。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述终止单元包括下列各项中的至少一个：

密闭容器，其被配置来防止液体通过所述密闭容器；和

第二阀门，其被配置来防止液体通过所述第二阀门。

8.根据权利要求1所述的系统，其中与所述管道相关联的喷淋系统包括干管式喷淋系统，并且其中所述控制单元远离所述气体排放管线。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述气体排放管线和所述阀门位于喷淋系统的喷洒器中。

10.一种系统，其包括：

喷淋系统的管道；

排放管线；

阀门，其耦接到所述排放管线和所述管道；和

检测单元，其耦接到所述排放管线并且被配置来测量所述排放管线的参数以确定何时液体在所述管道中。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述阀门被配置来基于通过所述检测单元确定液体出现于所述管道中来关闭。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述测量的参数基于下列各项中的至少一个：压力、流量、传导性和实耗时间。

13.根据权利要求10所述的系统，其中所述阀门至少部分基于下列各项中的至少一个的测量来打开：压力、压力导数和与所述管道相关联的气体流量。

14.根据权利要求10所述的系统，其还包括：

终止单元，其耦接到所述排放管线并且被配置来当尝试关闭所述阀门失败时通过阻止液体持续流经所述排放管线来防止所述喷淋系统失效。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述终止单元包括下列各项中的至少一个：

密闭容器，其被配置来防止液体通过所述密闭容器；和

第二阀门，其被配置来防止液体通过所述第二阀门。

16.根据权利要求14所述的系统，其中所述终止单元包括压力释放阀门。

17.一种方法，其包括：

在阀门处接收打开的命令以便通过耦接到所述阀门的管线从喷淋系统的管道排放气体，所述命令对应于打开所述喷淋系统的泵单元的命令；

确定在所述泵单元的输出端处提供的液体出现在所述管道中，以及

在所述阀门处接收关闭的命令以便阻止所述液体流经所述管线。

18.根据权利要求17所述的方法，其还包括：

确定扑灭火灾；

响应于确定扑灭所述火灾，在所述泵单元处接收关闭的第二命令；

在第二阀门处接收第三命令，所述第三命令指示所述第二阀门关闭以便阻止所述液体进一步流入到所述管道中；以及

在耦接到所述管道的气体压缩机处接收第四命令，所述第四命令指示所述压缩机迫使气体进入到所述管道中以便清理所述管道的所述液体。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二、第三和第四命令是相同的命令。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述命令还对应于打开第二阀门的命令，所述第二阀门被配置来从所述泵单元的所述输出端提供所述液体到所述管道。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述泵单元的所述输出端处提供的液体出现在所述管道中的所述确定至少部分基于预定时间段。