CN106621115A - 可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，包括高压水源接入端口和高压雾化喷头1，所述地喷式喷射装置还包括喷头安装组件，和可安装于喷头安装组件上位于喷头喷射方向前方的喷头保护组件，所述喷头保护组件用于防止来自于所述喷头喷射方向前方的破坏物对喷头进行力学撞击和/或堵塞。本发明的有益效果在于，本发明的可用于火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，提出了一种针对隧道型空间火灾的控火方案，解决了隧道类特殊环境火灾发生时的火源隔离及火灾蔓延控制问题。相比于顶喷式结构，本发明的地喷结构形成的水幕隔断更加均匀致密，隔热效果好；提供的地喷喷头保护结构能够有效保护喷头，确保设备的耐用性及稳定性。

Description

可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置

技术领域

本发明属于消防火灾蔓延控制技术领域，涉及一种对火源的隔离技术，具体涉及一种可用于隧道类环境的火灾水幕隔断的地喷式喷射装置。

背景技术

随着城市化的建设发展，城市交通已成为制约城市经济发展的主要因素之一，在城市土地资源日渐稀缺的情况下，城市建设向高层和地下发展成为两大趋势，用于联通各地下商务中心、地下车场及地上高层建筑之间的交通隧道也越来越长，越显重要。与城市化的发展相适应的是铁路及公路中长途交通网络的持续快速发展，不可避免的出现了大量交通隧道。

交通隧道地形复杂，结构相对封闭，不断增加的车辆造成的交通拥挤，一旦发生火灾将造成严重损失。因此，交通隧道火灾的消防研究和专用装备的研发和应用极为迫切。

地下交通隧道作为一种特殊的建筑物，其结构复杂、环境密闭、交通量大、人员密集，存在车辆碰撞、车载易燃易爆物品、电气线路短路等等可能引发火灾的威胁。由于隧道结构特殊，相比于普通建筑物等室内环境可以形成立体式逃生通道，隧道的逃生通道设计及其受限。当火灾发生时，对火源进行隔离的重要性并不亚于对火源采取及时的扑灭措施。而受限于隧道的特殊结构，常规的火灾控制及隔离技术如防火卷帘门难以应用于隧道(可能堵塞逃生通道)。现有细水雾喷头用于水雾隔断大多考虑到喷头安装对控火环境原有功能的影响(比如说影响隧道车辆或人的正常通行)，大多采用了顶喷式的结构。或者由于没有完善的地喷结构的保护措施，导致喷头容易被破坏及堵塞。图1所示为现有的顶喷式水幕喷射形成的水幕隔墙形态图示，可以看出，水幕隔墙顶端呈现锥形结构，水雾稀薄，此处对火源的隔离效果较弱。

发明内容

本发明的目的是为了解决日益增加的隧道火灾隐患的火源隔离(火源控制)问题，提出了一种可用于水幕隔断的地喷式喷射装置。

本发明的技术方案：用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，包括高压水源接入端口和高压雾化喷头1，所述地喷式喷射装置还包括喷头安装组件，和可安装于喷头安装组件上位于喷头喷射方向前方的喷头保护组件，所述喷头保护组件用于防止来自于所述喷头喷射方向前方的破坏物对喷头进行力学撞击和/或堵塞。

优选方案，所述喷头保护组件包括喷射孔和封孔单元，所述出水孔用于在喷头喷射时为所述喷头喷射水雾提供通道，所述封孔单元用于在喷头非喷射期间密封喷射孔，以对喷头进行保护。

优选方案，所述地喷式喷射装置还包括喷射角调节组件，所述喷射角调节组件用于改变高压雾化喷头所喷射的细水雾角度。

优选方案，所述喷头保护组件由完全覆盖喷射孔的薄膜材料构成，且用于使薄膜材料破裂的力度F1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对薄膜的冲击力度F0。

优选方案，0.2*F0≤F1≤0.7*F0。

优选方案，所述喷头保护组件由铰链连接的活动盖板构成，所述活动盖板在受到高压雾化喷头喷射的高压细水雾冲击时可绕铰链翻转以开启喷射孔。

优选方案，所述铰链连接的活动盖板设置有单向开启组件，所述单向开启组件使活动盖板的开启方向与所述高压雾化喷头的喷射方向一致，用于阻止活动盖板反向开启对喷头的破坏。

优选方案，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0。

优选方案，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1与高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0满足如下关系：0.2*M0≤M1≤0.7*M0。

优选方案，所述喷射角调节组件包括用于安装喷头的可旋转安装座，所述可旋转安装座旋转时带动喷头旋转以改变喷头的喷射方向。

优选方案，所述喷头通过柔性管道连接高压水源接入端口。

优选方案，所述喷射角调节组件包括安装于喷头喷射方向前方的可选择导流板，所述可旋转导流板旋转时将喷头喷射的水流导向不同的方向。

本发明的有益效果在于，本发明的可用于火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，提出了一种针对隧道型空间火灾的控火方案，解决了隧道类特殊环境火灾发生时的火源隔离及火灾蔓延控制问题。进一步的，提出了一种用于隧道火灾的地喷式细水雾隔墙形成方案，该方案提高了所喷射的细水雾的滞空时间(超过顶喷式细水雾隔墙一倍的时间)，增加了隔墙的隔热效果，明显提升了对已发火灾的蔓延控制效果，并且合理地解决了地喷式细水雾喷头应用于交通隧道的关键技术之一，即地喷式细水雾喷头安装于地面后的车辆通行问题。相比于顶喷式结构，本发明的地喷结构形成的水幕隔断更加均匀致密，隔热效果好；由下向上喷射的水雾带动气流向上运动，降低了火灾产生的烟尘下沉速度，为逃生通道安全争取了时间。提供的地喷喷头保护结构能够有效保护喷头，确保设备的耐用性及稳定性。

附图说明

图1所示为现有的水幕隔断喷射装置所喷射水雾的形态结构示意图；

图2所示为本发明实施例的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置形成的水幕形态结构示意图；

图3所示为本发明实施例的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置活动盖板结构示意图；

图4所示为本发明实施例的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置带锁扣装置的活动盖板结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例是依据本发明的原理而设计，下面结合附图和以下具体实施例对本发明作进一步的阐述。

如图2、图3及图4所示，本实施例的用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，包括高压水源接入端口和高压雾化喷头，所述地喷式喷射装置还包括喷头安装组件，和可安装于喷头安装组件上位于喷头喷射方向前方的喷头保护组件，所述喷头保护组件用于防止来自于所述喷头喷射方向前方的破坏物对喷头进行力学撞击和/或堵塞。比如当隧道中部存在火灾易发点，根据灭火及火灾蔓延控制需要，需要将火源隔离形成封闭空间实施灭火，则在以该火灾易发点为中心沿隧道轴线方向的两侧地面设置与隧道轴线垂直或近似垂直的高压雾化喷头阵列一列或并行多列，以满足该点位发生火灾时，能够通过启动所述高压雾化喷头整列对所述火灾形成隔离封闭。相比于其他方向喷射，本实施例的方案可以有效延长细水雾的滞空时间，提高火灾蔓延控制效果。另外，采用地喷式喷雾结构相比于顶喷式结构取得了截然不同的效果：地喷式结构在喷射细水雾时可以将火源产生的烟尘向上推送，在一定程度上阻止烟尘下沉，为火场逃生提供足够的全空间；顶喷式水雾隔墙由于喷嘴喷射出的细水雾是以喷嘴为定点的锥状结构，所以顶喷式的细水雾隔墙其顶端存在间隙，降低了其隔绝效果，其向下喷射也会使火灾烟尘加速下沉；而地喷式结构在细水雾到达顶端下落时由于是自由落体，所以理论上回形成矩形隔墙，效果更为理想。采用细水雾相比于直接喷水的优点在于，细水雾容易被气化，且滞空时间长，气化过程可以有效吸热，所以细水雾隔断的阻热效果明显。

优选实施例方案，所述喷头保护组件包括喷射孔2和封孔单元，所述出水孔用于在喷头喷射时为所述喷头喷射水雾提供通道，所述封孔单元用于在喷头非喷射期间密封喷射孔，以对喷头进行保护。对于隧道应用场景而言，灰尘和垃圾是堵塞物的主要成分。由于本发明的技术属于在紧急情况下才使用的设备，平时维护难度较大，对其故障的发生控制要求也较高，所以有效的保护措施是设备正常应用的核心技术之一。

优选实施例方案，所述地喷式喷射装置还包括喷射角调节组件，所述喷射角调节组件用于改变高压雾化喷头所喷射的细水雾角度。喷射角调节一方面可以根据风向风速实时调节已达到最佳灭火效果。比如将喷射方向始终对着隧道当前方向的迎风面。

优选实施例方案，所述喷头保护组件由完全覆盖喷射孔的薄膜材料构成，且用于使薄膜材料破裂的力度F1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对薄膜的冲击力度F0。薄膜材料优选可以采用硅胶膜，通过控制硅胶膜的厚度使其满足上述力度需求。同时还可以考虑在硅胶膜的下表面(正对喷头的表面)预设切口，当喷头启动时，喷射的高压细水雾冲击预设切口，从切口将膜撕裂，细水雾喷出形成水幕隔断。该方案优选应用于本实施例中，因为单面预设切口的结构为硅胶膜提供了双面不同的力学特征，未开切口的表面能够承受更大的冲击力，与本实施例的应用场景更加切合。

优选实施例方案，上述实施例中涉及的参数F0和F1优选满足如下关系，0.2*F0≤F1≤0.7*F0。需要说明的是，当选择单面预设切口的薄膜时，F1是指从预设开口侧被破坏的力度。

优选实施例方案，所述喷头保护组件由铰链连接的活动盖板构成，所述活动盖板在受到高压雾化喷头喷射的高压细水雾冲击时可绕铰链翻转以开启喷射孔。活动盖板可以是刚性的，一方面，刚性结构更有利于保护喷头，另一方面，活动结构进一步减小了开启出水孔的力度，符合本实施例的应用场景。

优选实施例方案，所述铰链连接的活动盖板3设置有单向开启组件，所述单向开启组件使活动盖板的开启方向与所述高压雾化喷头的喷射方向一致，用于阻止活动盖板反向开启对喷头的破坏。设置单向开启组件后，可以大大提升来自外部的各种对喷头的损坏(包括但不限于堵塞和外力破损)。在本实施例中，单向开启组件包括锁扣6，脱扣杠杆4和支杆5。

优选实施例方案，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0。

优选实施例方案，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1与高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0满足如下关系：0.2*M0≤M1≤0.7*M0。试验证明，该力度一方面可以在紧急情况下快速开启，另一方面还能防止多种偶然因素导致的对盖板从外侧开启的可能。

优选实施例方案，所述喷射角调节组件包括用于安装喷头的可旋转安装座，所述可旋转安装座旋转时带动喷头旋转以改变喷头的喷射方向。

优选实施例方案，所述喷头通过柔性管道连接高压水源接入端口。

优选实施例方案，所述喷射角调节组件包括安装于喷头喷射方向前方的可选择导流板，所述可旋转导流板旋转时将喷头喷射的水流导向不同的方向。

对于喷射角度的调节，还有一个重要目的，就是设备的生成会考虑标准化，这有利于节约生成成本。试想，如果全部采用定制化产品，则单一型号产品的备货数量难以确定，为了保证后期技术维护，必然会准备多余的配件，无形之中增加了成本。为了解决这个问题，本实施例为喷头设置了角度调节自由度，这可以在工程安装中根据需要安装，并在安装完成后根据现场特征进行微调以满足工程需求，对于产品的标准化生产更为有利。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，包括高压水源接入端口和高压雾化喷头，其特征在于，所述地喷式喷射装置还包括喷头安装组件，和可安装于喷头安装组件上位于喷头喷射方向前方的喷头保护组件，所述喷头保护组件用于防止来自于所述喷头喷射方向前方的破坏物对喷头进行力学撞击和/或堵塞。

2.根据权利要求1所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷头保护组件包括喷射孔和封孔单元，所述出水孔用于在喷头喷射时为所述喷头喷射水雾提供通道，所述封孔单元用于在喷头非喷射期间密封喷射孔，以对喷头进行保护。

3.根据权利要求1所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述地喷式喷射装置还包括喷射角调节组件，所述喷射角调节组件用于改变高压雾化喷头所喷射的细水雾角度。

4.根据权利要求1所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷头保护组件由完全覆盖喷射孔的薄膜材料构成，且用于使薄膜材料破裂的力度F1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对薄膜的冲击力度F0。

5.根据权利要求4所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，0.2*F0≤F1≤0.7*F0。

6.根据权利要求4所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷头保护组件由铰链连接的活动盖板构成，所述活动盖板在受到高压雾化喷头喷射的高压细水雾冲击时可绕铰链翻转以开启喷射孔。

7.根据权利要求6所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述铰链连接的活动盖板设置有单向开启组件，所述单向开启组件使活动盖板的开启方向与所述高压雾化喷头的喷射方向一致，用于阻止活动盖板反向开启对喷头的破坏。

8.根据权利要求6或7所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1不大于高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0。

9.根据权利要求6至8之任一项权利要求所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述用于构成喷头保护组件的活动盖板的开启力矩M1与高压雾化喷头喷射时细水雾于该处对活动盖板的冲击形成的力矩M0满足如下关系：0.2*M0≤M1≤0.7*M0。

10.根据权利要求3所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷射角调节组件包括用于安装喷头的可旋转安装座，所述可旋转安装座旋转时带动喷头旋转以改变喷头的喷射方向。

11.根据权利要求10所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷头通过柔性管道连接高压水源接入端口。

12.根据权利要求3所述的可用于隧道火灾水幕隔断的地喷式喷射装置，其特征在于，所述喷射角调节组件包括安装于喷头喷射方向前方的可选择导流板，所述可旋转导流板旋转时将喷头喷射的水流导向不同的方向。