DE20000365U1 - Gas high pressure fire extinguishing system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Neuerung betrifft eine Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage, bei der das gasförmige Löschmittel unter hohem Druck in einer oder mehreren Gasflaschen gelagert ist, die jeweils mit einem Schnellöffnungsventil versehen sind, an die Anschlußschläuche angeschlossen sind, die zu einem Sammelrohr und einer Druckreduziereinrichtung und von dort bei Einbereichslöschanlagen zu einem oder bei Mehrbereichslöschanlagen zu mehreren Bereichsventilen und von dort über Löschleitungen zu Löschdüsen geführt sind.The innovation concerns a high-pressure gas fire extinguishing system in which the gaseous extinguishing agent is stored under high pressure in one or more gas cylinders, each of which is provided with a quick-opening valve, to which connecting hoses are connected, which lead to a manifold and a pressure reducing device and from there, in the case of single-zone extinguishing systems, to one or, in the case of multi-zone extinguishing systems, to several zone valves and from there via extinguishing lines to extinguishing nozzles.
Derartige Feuerlöschanlagen werden bisher mit einem mit 200 bar in Hochdruck-Gasflaschen gelagerten Löschmittel betrieben. Die Bevorratung des Löschmittels unter hohem Druck erfolgt aus wirtschaftlichen Gründen. Hochdruck-Gasflaschen für eine Löschanlage benötigen einen geringeren Platzbedarf gegenüber einer Löschanlage mit Niederdruck-Gasflaschen. So ist beispielsweiseSuch fire extinguishing systems have so far been operated with an extinguishing agent stored in high-pressure gas cylinders at 200 bar. The extinguishing agent is stored under high pressure for economic reasons. High-pressure gas cylinders for an extinguishing system require less space than an extinguishing system with low-pressure gas cylinders. For example,
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bei m2-Grundflächenpreisen von DM 6.000,- und mehr in Bürohochhäusern jeder eingesparte m2 ein Gewinn. Beim Einsatz von Hochdruck-Gasflaschen kann die Anzahl der Flaschen, gegenüber den Niederdruck-Gasflaschen, wesentlich verringert werden. Mit weniger Gasflaschen werden die Transport-, Montage- und Wartungskosten erheblich geringer.With floor space prices of DM 6,000 and more per m 2 in office high-rises, every m 2 saved is a profit. When using high-pressure gas cylinders, the number of cylinders can be significantly reduced compared to low-pressure gas cylinders. With fewer gas cylinders, the transport, assembly and maintenance costs are significantly lower.
Löschdüsen mit einem gasförmigen. Löschmittel mit einem Druck von 200 bar zu beaufschlagen ist unwirtschaftlich und auch gefährlich, wenn das Löschmittel mit dem hohen Druck aus den Löschdüsen austritt. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde das Löschmittel hinter dem Sammlerohr auf einen Druck von 60 bar oder weniger reduziert. Dadurch konnte auch das Rohrnetz und die Löschdüsen wirtschaftlicher hergestellt werden.Pressurizing extinguishing nozzles with a gaseous extinguishing agent at a pressure of 200 bar is uneconomical and also dangerous if the extinguishing agent comes out of the extinguishing nozzles at high pressure. To avoid these disadvantages, the extinguishing agent behind the collector pipe was reduced to a pressure of 60 bar or less. This also made it possible to manufacture the pipe network and the extinguishing nozzles more economically.
Weil aus Sicherheitsgründen ein Prüfdruck von 750 bar verlangt wird, verursachen insbesondere die Anlagenteile vom Schnellöffnungsventil bis einschließlich zur Betriebs-druckreduziereinrichtung bei der Herstellung hohe Kosten.Because a test pressure of 750 bar is required for safety reasons, the system components, from the quick-opening valve to the operating pressure reducing device, in particular cause high costs during production.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage die Bevorratung des gasförmigen Löschmittels durch den Einsatz von einfachsten Mitteln von 200 bar auf 300 bar umzustellen.The innovation is based on the task of converting the storage of the gaseous extinguishing agent in a high-pressure gas fire extinguishing system from 200 bar to 300 bar by using the simplest means.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Schnellöff^ nungsventil und der bisherigen Druckreduziereinrichtung eine vorgeschaltete weitere Druckreduziereinrichtung vorgesehen ist.This task is solved by providing an additional pressure reducing device upstream between the quick-opening valve and the existing pressure reducing device.
Mit dieser Maßnahme wird durch die zusätzliche .frühe Druckreduziereinrichtung unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil der Hochdruck-Massenaustrag aus einer Hochdruck-Gasflasche auf einen Systemdruck niedriger Stufe minimiert. So wird zumWith this measure, the high-pressure mass discharge from a high-pressure gas cylinder is minimized to a low system pressure level by the additional early pressure reduction device immediately behind the quick-opening valve.
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Beispiel der Gasdruck in der ersten Stufe von 300 bar auf 200 bar reduziert und das Löschgas tritt mit diesem reduzierten Druck in das Hochdruck-Sammelrohr ein. In der Druckreduziereinrichtung wird in der zweiten Stufe der Gasdruck von 200 bar auf 60 bar oder weniger reduziert. Ab dem Sammelrohr kann die bisherige „200 bar - Technik" ohne Veränderung verwendet werden, jedoch mit der Ausnahme, daß eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung für Drücke über 240 bar zu installieren ist. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise an dem den Löschdüsen abgewandten Ende des Sammelrohres eine ins Freie geführte Verlängerungsleitung vorgesehen, in die eine Sicherheitseinrichtung, wie eine Berstscheibe oder ein Sicherheitsventil, eingebaut ist. Diese Sicherheitseinrichtung muß ausreichend dimensioniert sein, um sicherzustellen, daß im Störfall der Gasmassenstrom mit Sicherheit ins Freie gelangt. Die sich ergebende Strahlkraft kann noch durch Zerstäubung, Umleitung od.dgl. minimiert werden.For example, the gas pressure is reduced from 300 bar to 200 bar in the first stage and the extinguishing gas enters the high-pressure manifold at this reduced pressure. In the pressure reduction device, the gas pressure is reduced from 200 bar to 60 bar or less in the second stage. From the manifold onwards, the previous "200 bar technology" can be used without modification, but with the exception that an additional safety device must be installed for pressures above 240 bar. For this purpose, an extension line leading to the outside is preferably provided at the end of the manifold facing away from the extinguishing nozzles, in which a safety device such as a bursting disk or a safety valve is installed. This safety device must be sufficiently dimensioned to ensure that in the event of a fault, the gas mass flow is safely released into the outside. The resulting jet force can be minimized by atomization, diversion or similar.
Die frühe zusätzliche Druckreduzierung kann unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil oder unmittelbar vor dem Sammelrohr vorgenommen werden. Diese Druckreduzierung erfolgt durch eine Querschnittsveränderung mittels einer Drosselscheibe mit einer Bohrung von vorzugsweise 10 mm Durchmesser. Diese berechnete Bohrung ist der Löschanlage nach Einsatzzweck angepaßt ausgelegt. . . . .The early additional pressure reduction can be carried out immediately behind the quick-opening valve or immediately before the manifold. This pressure reduction is achieved by changing the cross-section using a throttle plate with a bore of preferably 10 mm diameter. This calculated bore is designed to suit the fire extinguishing system according to its intended use. . . . .
Die frühe Druckreduzierung mittels einer der Drosseleinrichtungen hat den weiteren Vorteil, daß bei einer Einbereichs-Feuerlöschanlage auf das Hochdruck-Sammelrohr verzichtet und dafür ein Niederdruck-Sammelrohr eingesetzt werden kann. Denn in diesem Fall erfolgt die Druckreduzierung bereits vor dem Sammelrohr von 200 bar auf 60 bar oder weniger. Für diesen Druck ist ein Hochdruck-Sammelrohr nicht erforderlich. Demzu-The early pressure reduction using one of the throttle devices has the additional advantage that in a single-zone fire extinguishing system, the high-pressure manifold is not required and a low-pressure manifold can be used instead. In this case, the pressure reduction takes place before the manifold from 200 bar to 60 bar or less. A high-pressure manifold is not required for this pressure.
folge kann das Löschmittel ohne weitere Druckreduzierung direkt zu den Löschdüsen geführt werden.As a result, the extinguishing agent can be fed directly to the extinguishing nozzles without further pressure reduction.
Aufgrund der Druckreduzierung unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil können vorhandene Niederdruck-Feuerlöschanlagen ohne große Umstellung auf Hochdruck-Feuerlöschanlagen umgerüstet werden.Due to the pressure reduction immediately behind the quick-opening valve, existing low-pressure fire extinguishing systems can be converted to high-pressure fire extinguishing systems without major conversion.
Die Neuerung ist nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel für eine Mehrbereits-Feuerlöschanlage mit mehreren Gasflaschen näher erläutert.The innovation is explained in more detail below in an example of a multi-stage fire extinguishing system with several gas cylinders.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 die Mehrbereichs-Feuerlöschanlage;Fig. 1 the multi-zone fire extinguishing system;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schnellöffnungsventils und der zusätzlichen Druckreduziereinrichtung.Fig. 2 is an enlarged view of the quick-opening valve and the additional pressure reducing device.
Die bisher bekannten Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlagen werden mit einer sogenannten „200 bar - Technik" betrieben. Hierbei sind die Gasflaschen für das Löschmittel mit einem Gasdruck von 200 bar gefüllt. Aus diesem Grund mußten die Schnellöffnungsventile, die Anschlußschläuche, das Sammelrohr und die Verteilerleitungen mit den Bereichsventilen, einschließlich der Druckreduziereinrichtung kostenaufwendig für einen Betriebsdruck von 240 bar und einem Prüfdruck von 750 bar ausgelegt werden. Die Druckreduziereinrichtungen reduzierten den Druck auf <= 60 bar.The high-pressure gas fire extinguishing systems known to date are operated using a so-called "200 bar technology". The gas bottles for the extinguishing agent are filled with a gas pressure of 200 bar. For this reason, the quick-opening valves, the connecting hoses, the manifold and the distribution lines with the area valves, including the pressure reducing device, had to be designed at great expense for an operating pressure of 240 bar and a test pressure of 750 bar. The pressure reducing devices reduced the pressure to <= 60 bar.
Die „200 bar - Technik" wird neuerungsgemäß beibehalten, obwohl neuerungsgemäß mit einem Flaschendruck von 300 bar gearbeitet wird.The "200 bar technology" is retained, although the new system operates with a cylinder pressure of 300 bar.
Die Gasflaschen 2 bis 4 der Mehrbereichs-Anlage 1 mit den Schnellöffnungsventilen 5 bis 7 sind mit einem Gasdruck von 300 bar gefüllt. Entweder sind die Schnellöffnungsventile 5 bis 7 mit Druckreduziereinrichtungen 25 bis 27 oder das Hochdruck-Sammelrohr 11 mit Druckreduziereinrichtungen 28 bis 30 versehen. Nur eine der beiden Druckreduziereinrichtungen, also 25 oder 28 - siehe Figur 2, wird eingebaut. Über Anschlußschläuche 8 bis 10 sind die Schnellöffnungsventile 5-7 mit dem Sammelrohr 11 verbunden. An das Sammelrohr 11 schließen sich Verteilerleitungen 12 bis 14 zu den Mehrbereichs-Ventilen 15 bis 17 mit den Druckreduziereinrichtungen 18 bis 20 und die Löschleitungen 21 bis 23 mit den Löschdüsen 24 an. Am anderen Ende des Sammelrohres 11 ist eine durch das Hallendach 41 in's Freie geführte Verlängerungsleitung 38 angeschlossen, in die eine Scheibenhalterung 40 mit einer Berstscheibe 39 als Sicherheitseinrichtung eingebaut ist.The gas bottles 2 to 4 of the multi-range system 1 with the quick-opening valves 5 to 7 are filled with a gas pressure of 300 bar. Either the quick-opening valves 5 to 7 are equipped with pressure reducing devices 25 to 27 or the high-pressure manifold 11 with pressure reducing devices 28 to 30. Only one of the two pressure reducing devices, i.e. 25 or 28 - see Figure 2, is installed. The quick-opening valves 5-7 are connected to the manifold 11 via connecting hoses 8 to 10. The manifold 11 is connected to distribution lines 12 to 14 to the multi-range valves 15 to 17 with the pressure reducing devices 18 to 20 and the extinguishing lines 21 to 23 with the extinguishing nozzles 24. At the other end of the collecting pipe 11, an extension line 38 is connected which leads through the hall roof 41 into the open air and into which a disk holder 40 with a bursting disk 39 is installed as a safety device.
Die Schnellöffnungsventile 5 bis 7 werden am Beispiel des Schnellöffnungsventils 5 gemäß Figur 2 beschrieben.The quick-opening valves 5 to 7 are described using the example of the quick-opening valve 5 according to Figure 2.
Das Schnellöffnungsventil 5 besteht aus einem Ventilkörper 43, der mittels einer unteren Gewindebohrung 44 auf den Hals 45 der Gasflasche 2 aufgeschraubt ist. Ein Steuerkolben 46 mit einer Kolbenplatte 47 und einer Dichtungsplatte 48 mit Dichtung 49 ist innerhalb des Ventilkörpers 43 eingebaut. Mittels Federn 50 wird die Dichtplatte 48 gegen die Dichtung 49 gedrückt und damit das Schnellöffnungsventil 5 geschlossen gehalten. EineThe quick-opening valve 5 consists of a valve body 43, which is screwed onto the neck 45 of the gas bottle 2 by means of a lower threaded hole 44. A control piston 46 with a piston plate 47 and a sealing plate 48 with seal 49 is installed inside the valve body 43. The sealing plate 48 is pressed against the seal 49 by means of springs 50, thus keeping the quick-opening valve 5 closed. A
obere Eintrittsöffnung 51 ist mittels einer Ventilkappe 52 mit Anschlußstutzen 53 für eine Steuerleitung 55 verschlossen. Zwischen der Kolbenplatte 47 und der Dichtplatte 48 ist im Ventilkörper 43 eine Austrittsbohrung 54 für das Löschmittel vorgesehen, die in einen Stutzen 31 übergeht. Innerhalb des Stutzens 31 ist eine Drosselscheibe 33 mit einer Bohrung eingebaut. Mittels eines Verbindungsstückes 35 als Rückflußverhinderer ist der Anschlußschlauch 8 an das Schnellöffnungsventil 5 angeschlossen. Die zuvor beschriebenen Teile 31, 33 und 35 bilden die Drosseleinrichtung 25. Die Drosseleinrichtung 28 ist mit dem Hochdruck-Sammelrohr 11 verbunden und besteht aus dem Stutzen 32 und dem Verbindungsstück 36 für das Anbringen des anderen Ende des Anschlußschlauches 8. In den Stutzen . 32 ist eine mit einer Bohrung versehene Drosselscheibe 34 und eine Rückschlagklappe 42 eingebaut.The upper inlet opening 51 is closed by means of a valve cap 52 with a connecting piece 53 for a control line 55. Between the piston plate 47 and the sealing plate 48, an outlet bore 54 for the extinguishing agent is provided in the valve body 43, which bore merges into a nozzle 31. A throttle disk 33 with a bore is installed inside the nozzle 31. The connecting hose 8 is connected to the quick-opening valve 5 by means of a connecting piece 35 as a backflow preventer. The previously described parts 31, 33 and 35 form the throttle device 25. The throttle device 28 is connected to the high-pressure manifold 11 and consists of the nozzle 32 and the connecting piece 36 for attaching the other end of the connecting hose 8. A throttle disk 34 provided with a bore and a check valve 42 are installed in the nozzle 32.
Für die Steuerung der Feuerlöschanlage 1 ist eine Brandmeldezentrale (BMZ) 56 vorgesehen, an die einerseits eine von einem Brandmelder 58 ausgehende Steuerleitung 57 und andererseits eine zu dem Schnellöffnungsventil 5 geführte Steuerleitung 55 angeschlossen sind.A fire alarm control panel (BMZ) 56 is provided for controlling the fire extinguishing system 1, to which a control line 57 originating from a fire detector 58 and a control line 55 leading to the quick-opening valve 5 are connected on the one hand.
Das gasförmige Löschmittel ist mit 300 bar in den Gasflaschen 2 bis 4 bevorratet. Die Schnellöffnungsventile 5 sind geschlossen. Im Brandfalle wird über den Brandmelder 58 die BMZ 56 angesteuert und von dort über die Steuerleitung 55 ein Druck auf die Kolbenplatte 47 eines oder mehrerer Schnellöffnungsventile 5-7 ausgeübt. Demzufolge wird die Kolbenplatte 47 nach Überwindung des Federdruckes der Feder 50 nach unten gedrückt und damit das angesteuerte Schnellöffnungsventil 5-7 geöffnet. Jetzt fließt das Löschmittel - jenachdem welche Drosseleinrichtung eingebaut ist - entweder durch die Drosseleinrichtung 25 oder 28, wobei es auf 200 bar reduziert wird, in das Sammelrohr 11The gaseous extinguishing agent is stored at 300 bar in gas cylinders 2 to 4. The quick-opening valves 5 are closed. In the event of a fire, the fire alarm system 58 controls the fire control panel 56 and from there, pressure is exerted on the piston plate 47 of one or more quick-opening valves 5-7 via the control line 55. As a result, the piston plate 47 is pressed downwards after the spring pressure of the spring 50 has been overcome, thereby opening the controlled quick-opening valve 5-7. The extinguishing agent now flows - depending on which throttle device is installed - either through the throttle device 25 or 28, where it is reduced to 200 bar, into the collecting pipe 11.
"I"I
und weiter zu den Druckreduziereinrichtungen 18 -20. Hier wird der Druck des Löschmittels ein zweites Mal auf 60 bar oder weniger reduziert. Mit diesem Druck gelangt das Löschmittel über das Niederdruck-Rohrnetz 21-23 zu den Löschdüsen 24.and then to the pressure reducing devices 18 -20. Here the pressure of the extinguishing agent is reduced a second time to 60 bar or less. At this pressure the extinguishing agent reaches the extinguishing nozzles 24 via the low-pressure pipe network 21-23.
Bei einer „300 bar Einbereichs-Löschanlage" entfallen die Verteilerleitungen 13,14 mit den Bereichsventilen 16,17, den Druckreduziereinrichtungen 19,20 und die Löschleitungen 22,23 mit den Löschdüsen 24. In diesem Falle wird das Löschmittel aus dem Hochdruck-Sammelrohr 11 nur über die Verteilerleitung 12 mit dem Bereichsventil 15 und der Druckreduziereinrichtüng 18 durch die Löschleitung 21 zu den Löschdüsen 24 geführt.In a "300 bar single-zone extinguishing system", the distribution lines 13, 14 with the zone valves 16, 17, the pressure reducing devices 19, 20 and the extinguishing lines 22, 23 with the extinguishing nozzles 24 are omitted. In this case, the extinguishing agent from the high-pressure manifold 11 is only led via the distribution line 12 with the zone valve 15 and the pressure reducing device 18 through the extinguishing line 21 to the extinguishing nozzles 24.
Bei einer „200 bar Einbereichs-Löschanlage" kann das Sammelrohr 11 gegenüber den bisherigen Anlagen als Niederdruck-Sammelrohr ausgebildet werden, wobei die Druckreduziereinrichtung 25 den Druck des gasförmigen Löschmittels von 200 bar auf 60 bar oder weniger reduziert. In diesem Fall entfällt die kostenaufwendige Hochdruck-Druckreduziereinrichtung 18 und das teuere Hochdruck-Sammelrohr. In a "200 bar single-zone extinguishing system", the manifold 11 can be designed as a low-pressure manifold compared to previous systems, with the pressure reducing device 25 reducing the pressure of the gaseous extinguishing agent from 200 bar to 60 bar or less. In this case, the costly high-pressure pressure reducing device 18 and the expensive high-pressure manifold are omitted.
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