DE2455364B2 - Sprinkleranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprinkleranlage für einen hohen Lagerraum mit Regalen, denen in unterschiedlichen Höhen Sprinkler zugeordnet sind, mit mindestens je einem Steigrohr und Fallrohr, wobei mit den Sprinklern versehene Strangrohre von dem Fallrohr seitlich abzweigen.

Solche Lagerräume können Höhen von 20—30 m und auch mehr haben, wobei das oder die Steigrohre bis etwa zur Decke des betreffenden Lagerraumes geführt sind und mit dem Steigrohr über ein horizontales Verbindungsrohr mindestens ein Fallrohr verbunden ist. das bis in die Nähe oder bis zum Boden des Lagerraumes nach unten reicht. Der im Fallrohr vorhandene statische Druck bewirkt, daß die in unterschiedlichen Höhen befindlichen Sprinkler mit Löschflüssigkeit unterschiedlichen Druckes gespeist werden und demzufolge unterschiedliche zeitliche Mengen Löschflüssigkeit versprühen würden, auch wenn sie gleich groß sind. Diss kann sich dahin auswirken, daß an Sprinklern, die relativ weit unten angeordnet sind, der Druck so hoch ist, daß die Löschflüssigkeit zu fein zerstäubt wird und hierdurch ihre Fähigkeit, zum Brandherd zu gelangen, beeinträchtigt wird. Auch muß man die versprühten Mengen natürlich so einstellen, daß die Sprinkler, die mit Löschflüssigkeit des geringsten Druckes beaufschlagt werden, noch ausreichende Mengen versprühen und dann versprühen die übrigen Sprinkler zu große Mengen Löschflüssigkeit

Als Löschflüssigkeit wird üblicherweise Wasser benutzt, doch kann man ggfs. auch andere Löschflüssigkeiten vorsehen.
Um die Drücke in den Strangrohren unterschiedlicher Höhe zu vergleichen, ist es bekannt (DE-PS 15 59 690), den Rohrquerschnitt der Fallrohre von oben nach unten derart abzustufen, daß die nach unten hin zunehmenden Reibungsverluste infolge Querschnittsverringerung die aufgrund der verschiedenen Höhenlagen der einzelnen Sprinkler bei diesen gegebenen statischen Druckunterschiede in etwa ausgleichen. Es wird hier also ausschließlich dadurch ein Druckausgleich erzielt, indem man die Fallrohre geeignet abstuft. Es zeigte sich jedoch, daß man oft den Durchmesser des von diesem Ende bis zu der nächsten darüber liegenden Strangrohr· abzweigung reichenden Fallrohrbereichs wegen Korrosionsgefahr nicht einmal so klein machen darf, wie es zur Kompensation des statischen Druckanstieges durch die Reibungsverluste erforderlich wäre. Auch sind die abgestuften Fallrohre in der Herstellung teuer, da die einzelnen Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers miteinander verschweißt werden müssen, was arbeitsintensiv ist. Falls man Reduktionsmuffen vorsieht, so ist dies noch teurer.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Sprinkleranlage der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die mittels baulich besonders einfachen Mitteln die jeweils gleich großen Sprinkler mit annähernd gleich großen zeitlichen Löschflüssigkeitsmengen versorgt werden können, wobei auch die Möglichkeit bestehen soll, daß man unterschiedliche Strangrohre mit Sprinklern unterschiedlichen Strömungswiderstandes fAr-Faktor) ausstattet.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß zumindest in den im Abstand unterhalb des oder der obersten Strangrohrc angeordneten Strangrohren oder •in ihren Einlassen stromaufwärts vor den Sprinklern Drosseln angeordnet sind.

Man kann nunmehr ohne Nachteil nicht nur das oder die Steigrohre, sondern auch das oder die Fallrohre mit konstantem lichtem Querschnitt versehen. Unabhängig hiervon ist es natürlich auch möglich, daß man den Querschnitt der Fallrohre sietig oder stufenweise ändert, falls dies aus irgendwelchen Gründen erwünscht sein sollte, beispielsweise um Material zu sparen, wobei jedoch im Gegensatz zu der bekannten Sprinkleranordnung nach der DE-PS 15 59 690 solche Querschnittsveränderungen nicht mehr auf die statische Druckhöhe abzustimmen sind. Aus baulichen Gründen und Kostengründen ist jedoch in der Regel einem konstanten Querschnitt des oder der Fallrohre der Vorzug zu geben.

Indem man die Anpassung der an den Sprinklern sich

im Brandfall ergebenden Drücke an die unterschiedlichen Höhen der Strangrohre mittels in den betreffenden Strangrohren angeordneten Drosseln vornimmt, läßt sich die erforderliche Anpassung ohne Schwierigkeiten ausreichend genau und auf baulich sehr einfache und in s der Herstellung billige Weise durchführen. Die Drosseln können korrosionsgeschützt sein oder aus einem metallischen Werkstoff bestehen, der nicht korrosionsanfällig isL So können die Drosseln aus rostfreiem Edelstahl bestehen oder als Korrosionsschutz Zinküberzüge oder dergleichen haben. Solche Maßnahmen sind nicht teuer, da die Drosseln wenig Werkstoff benötigen. Es gelingt auf diese Wsise ohne Schwierigkeiten, unter den in der Praxis bei Bränden vorliegenden Gegebenheiten alle geöffneten, jeweils gleich großen Sprinkler unabhängig von den unterschiedlichen Höhen, in denen sie angeordnet sind, mit annähernd gleichen zeitlichen Mengen an Löschflüssigkeit zu versorgen, beispielsweise jeden geöffneten Sprinkler mit ungefähr 60 Litern/ min., falls er für 60 Liter/min, ausgelegt ist.

Es ist natürlich auch möglich, daß man im Rahmen einer solchen Anlage Sprinkler unterschiedlicher Größe vorsieht, die dem Versprühen (Liefern) unterschiedlicher zeitlicher Mengen Löschflüssigkeit dienen. Beispielsweise kann man an Regalbereichen, an denen die höchste Brandgefahr herrscht, Sprinkler der größten Löschflüssigkeitsbeaufschlagung vorsehen, beispielsweise Sprinkler mit einer Lieferung von ca. 120 l/min. und an Stellen geringerer Brandgefahr leistungsschwächere Sprinkler vorsehen. Mittels der Drosseln kann allen den sich hieraus ergebenden Anforderungen at. gleichmäßige Speisung gleich großer Sprinkler mit Löschflüssigkeit ohne Schwierigkeiten entsprochen werden.

Durch die Erfindung gelingt es folglich, Sprinkleranlagen der eingangs genannten Art einfacher und billiger herzustellen und sie auch variierenden Erfordernissen leichter und besser anzupassen als bisher.

Wie erwähnt, kann man mit der erfindungsgemäßen Maßnahme ohne Schwierigkeiten die auszusprühenden zeitlichen Löschflüssigkeitsmengen an Strangrohren mit unterschiedlich großen Sprinklern unterschiedlich gestalten, um insbesondere unterschiedlichen Brandgefahrklassen Rechnung zu tragen und es läßt sich ohne Schwierigkeiten nachträglich hei stattgefundenen Brandgefahrklassenänderungen diesen durch Auswech sein von Drosseln Rechnung tragen. Wenn beispielsweise ein bestimmter durcn ein Strangrohr geschützter Regalbereich der Brandgefahr 1 zugeordnet war, weil er der Lagerung relativ feuerungefährlicher Güter diente, beispielsweise Tonwaren, und sich später eine Änderung dahin ergibt, daß dieser Regalbereich nunmehr der Lagerung sehr feuergefährlicher Waren, beispielsweise ' von Schaumkun^tstoffen dienen soll, kann man ohne weiteres vorsehen, die Sprinkler des betreffenden Strangrohres ge.gen leistungsstärkere Sprinkler auszuwechseln und die Drosseln ebenfalls auszuwechseln, um der höheren Leistung Rechnung zu tragen. Dazu sind keine Manipulationen am Fallrohr notwendig. Bei der Sprinkleranlage nach der DE-PS 15 59 690 wäre dies eo nicht möglich.

Es ist auch eine Sprinkleranlage bekannt (US-PS 11 34 380), bei welcher in sich stetig verjüngenden, von einer horizontalen Hauptleitung abzweigenden Strangrohren stromabwärts der Sprinkler Drosselblender, es eingesetzt sind. Dies ist bei dieser Sprinkleranlage, deren Sprinkler alle iii derselben Ebene angeordnet sind, deshalb vorgesehen, um bei Frostgefahr Dampf oder heißes Wasser einzuleiten, um der Einfriergefahr bei Frost zu begegnen, Diese Drosselblenden haben dabei die Aufgabe, nur solch geringe Mengen Dampf oder Heißwasser in die Strangrohre einströmen zu lassen, daß die Reibungsverluste in den horizontalen Zuleitungen vernachlässigbar sind.

Bei einer anderen bekannten Sprinkleranlage (US-PS 12 46 798), bei welcher die Speisung der Strangrohre nicht über Fallrohre, sondern über Steigrohre erfolgt, sind in Rohre des Sprinklerrohrnetzes jeweils stromabwärts des betreffenden Strangrohres oder des letzten Sprinklers im Strangrohr Venturi-Düsen eingebaut, welche ausschließlich der Messung der Durchflußmenge zu Überprüfungszwecken dienen. Und zwar wird periodisch getestet, ob die Rohrstränge noch frei von Verstopfungen sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist ein Auv.iihrungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Lagerhalle mit einer erfindungsgemäßen Sprinkleranlage,

F i g. 2 ein Fallrohr der erfindungsgemäßen Sprinkleranlage mit zugeordneten horizontal abzweigenden Strangrohren,

Fig.3 einen vergrößerten Schnitt durch Fig.2 gesehen entlang der Schnittlinie 3-3.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Lagerhalle großer Höhe (beispielsweise 30 m) dargestellt, die einen Boden 11, Seitenwände 12 und ein Dach 13 hat. In dem Innenraum der Lagerhalle 10 sind auf dem Boden 11 Regale 14 aufgestellt, die bis in die Nähe des Dachs 13 reichen.

Entlang den Innenseitenwänden der Lagerhalle 10 sind vertikal gerichtete, von der nicht dargestellten Zentrale oder Alarmventilstation kommende Steigrohre 15 einer Sprinkleranlage angeordnet, die über im wesentlichen horizontale, unterhalb der Decke verlegte Verbindungsrohre 17 mit vertikalen Fallrohren 19 verbunden sind. Jedem der im Abstand von den Seitenwänden 12 angeordneten Regale 14 ist mindestens ein Fallrohr 19 zugeordnet. Von jedem Fallrohr 19 zweigen horizontale Stn.ngrohre 20 ab. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß jedes Strangrohr 20 senkrecht zur Bildebene eine Länge von bis zu 60 m hat (in Sonderfällen auch noch langer, natürlich je nach Sachlage auch kurzer), wobei an einem solchen Strangrohr 20 dann in Abständen von beispielsweise 2^0 m Sprinkler 21 angeordnet sind. Gemäß in der BRD geltenden Vorschriften muß Jas einzelne Strangrohr 20 nur so bemessen sein, daß es so viel Loschflüssigkeit führen kann, wie einer Wirkfläche von ungefähr 45 qm entspricht. (Wirkfläche = angenommene maximale Brandfläche, die durch ein Strangrohr 20 zu bekämpfen ist, auch wenn das Strangrohr 20 einer viel größeren Fläche zugeordnet sein sollte). Einer Wirkfläche von 45 qm sind normalerweise maximal sechs Sprinklern 21 zugeordnet, d. h., daß, wenn das Strangrohr 20 mehr als sechs Sprinkler 21 hat, es dennoch nur so dimensioniert zu werden braucht, daß es nur der Zuleitung von Löschflüssigkeit zu sechs offenen Sprinklern 21 dient, weil ein Brandherd sich im wesentlichen nur rieh oben und nicht nach den Seiten rasch ausbreitet und die Sprinkleranlage eine seitliche Feuerausbreitung eines entstandenen Brandherdes schon nach kurzer Zeit verhindert.

Sämtliche Fallrohre 19 hahrn iihpr ihrp iousnMc

gesamte Länge konstanten Querschnitt, der - falls es die Platzverhältnisse innerhalb der Regale 14 zulassen — so bemessen sein kann, daß der im Brandfall durch Flüssigkeitsreibung im Fallrohr 19 entstehende Druckabfall vernachlässigbar klein ist. Auch die Strangrohre 20 können in vielen Fällen konstante Querschnitte haben. Doch ist es bei Verwendung relativ langer Strangrohre 20 zweckmäßig, diese in an sich bekannter Weise im Querschnitt stufenweise in Richtung auf ihre vom Fallrohr 19 abgewendeten Enden zu verjüngen.

Alle Rohre 15, 17, 19 und 20 können kreisrunde Querschnitte haben.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an das dargestellte, untenseitig geschlossene Fallrohr 19 in vier unterschiedlichen Höhen je zwei horizontale Strangrohre 20, 20' angeschlossen, und zwar mittels Schweißmuffen 24, die zu den Strangrohren 20, 20' gehören. Die .SrhwpiRmiiffpn 94 hilripn Ahyu/pipmiiffpn

Die an das vertikale Fallrohr 19 angeschweißten Schweißmuffen 24 haben gemäß Fig. 3 Innengewinde, in die die Hauptrohre 25 der Strangrohre 20', 20 abgedichtet eingeschraubt sind. Ferner ist in allen unterhalb der beiden obersten Strangrohre 20' befindlichen Strangrohre 20 je eine Drosselblende 26 in Form einer Kreisringscheibe angeordnet, von denen jede eine Engstelle im Strangrohr 20 stromaufwärts des oder der Sprinkler 21 bildet. Diese Drossselblende 26 ist auf einen Innenbund der Schweißmuffe 24 aufgelegt und das in diese Schweißmuffe 24 eingeschraubte Hauptrohr 25 liegt an dieser Drosselblende 26 sie an den Innenbund andrückend fest an, wobei gegebenenfalls auch noch eine Dichtung zwischengefügt sein kann. Damit ist eine sichere und baulich einfache Halterung der Drosselblende 26 gewährleistet. Auch kann das die Sprinkler 21 aufweisende Hauptrohr 25 ohne Schwierigkeiten selbst von ungeübten Fachkräften aus der Schweißmuffe 24 herausgeschraubt und die Drosselblende 26 gegen eine Drosselblende mit einem Loch anderen Durchmessers ausgetauscht werden, falls man in dem betreffenden Hauptrohr 25 aus irgendwelchen Gründen andere Druckverhältnisse wünscht.

Wenn von durch die Drosselblenden 26 beeinflußten Druckverhältnissen gesprochen wird, sind natürlich die Druckverhältnisse gemeint, die auftreten, wenn mindestens ein Sprinkler 21 infolge eines entstandenen Brandes geöffnet ist. so daß in dem betreffenden Rohr Flüssigkeit strömt. Solange keine Flüssigkeit strömt, haben die Drosselblenden 26 natürlich keinen Einfluß auf die Druckverhältnisse.

Jedoch läßt sich durch die Drosselblenden 26 erreichen, daß im Brandfall die hierdurch geöffneten Sprinkler 21 mit solchen Flüssigkeitsdrücken beaufschlagt werden, daß die aus ihnen ausströmenden zeitlichen Löschflüssigkeitsmengen ungefähr den für die betreffenden Sprinkler 21 vorgesehenen Löschflüssigkeitsmengen entsprechen.

Man kann die Drosselblende 26 ggfs. auch an der stromaufwärtigen Mündung der Schweißmuffe 24 anordnen oder an anderen Stellen zwischen dieser Mündung und dem dem Fallrohr 19 am nächsten liegenden Sprinkler 21.

Es ist in manchen Fällen auch denkbar, daß man auch im Fallrohr 19 zwischen höhenmäßig benachbarten Strangrohr-Abzweigstellen mindestens eine Drosselblende 26 anordnet, um zumindest einer. Teil des in abwärtiger Richtung des Fallrohres 19 in ihm zunehmenden statischen Druckes durch den Strömungswiderstand der Drosselblende 26 ganz oder teilweise zu kompensieren. Solche Drosselblenden 26 können zusätzlich zu den an den Abzweigstellen in den Schweißmuffen 24 angeordneten Drosselblenden 26 vorgesehen sein oder in manchen Fällen kann auch vorgesehen sein, daß man zumindest eine im Fallrohr 19 angeordnete Drosselblende 26 anstelle der in mindestens einem nachgeschalteten Strangrohr 20 angeordneten Drosselblende 26 vorsieht.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist die

i" Drosselblende 26 eine dünne Scheibe mit einem zentrisch angeordneten Loch 30. Der Durchmesser des Loches 30 ist abhängig von der Höhe des betreffenden Rohrstranges am Fallrohr 19 und um so größer, je höher das betreffende Strangrohr 20 am Fallrohr 19 angeordnet ist. In den beiden obersten Strangrohren 20' sind normalerweise keine Drosselblenden 26 erforderlich.

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einer Drosselblende 26 mit zentrischem Loch 30 eine Drosselblende 26 mit exzentrisch angeordnetem Loch oder eine Drosselblende 26 vorzusehen, deren öffnung an den Innenboden des Strangrohres 20 angrenzt, wobei die öffnung einem segmentartigen Ausschnitt entsprechen kann, der die Durchflußöffnung bildet (Segment blende), so daß sich vor dieser Drosselblende 26 keine Verunreinigungen festsetzen können.

Au'-h können in manchen Fällen in einem Strangrohr 20 zwei oder mehr Drosselblenden 26 angeordnet sein, gegebenenfalls auch zwischen Sprinklern 21 untcrschiedlicher Leistung, falls dem Slrangrohr 20 solche zugeordnet sind.

Die einem Strangrohr 20 zugeordnete Drosselblende 26 ist nach der Leistung derjenigen Anzahl von Sprinklern 21 dieses Strangrohres 20 bemessen, welche für die Bekämpfung der durch dieses Strangrohr 20 angenommenen maximal zu bekämpfenden Brandherdfläche (Wirkfläche) erforderlich sind, d. h. in obigem zu F i g. 1 gegebenen Beispiel für die Gesamtsprühleistung von sechs geöffneien Sprinklern 21 bemessen, auch wenn das betreffende Strangrohr 20 wesentlich mehr als sechs Sprinkler 21 aufweisen sollte. Wenn die Anzahl der Sprinkler 21 eines Strangrohrcs 20 nur so groß ist, daß anzunehmen ist. daß bei einem durch das Strangrohr 20 zu bekämpfenden Brandherd alle

■«5 Sprinkler 21 geöffnet werden, dann ist es zweckmäßig, die Drosselblende 26 auf die Gesamtanzahl der Sprinkler 21 abzustimmen, d. h. auf die durch diese Sprinkler 21 insgesamt zu versprühende zeitliche Flüssigkeitsmenge. Eine Drosselblende ist eine Scheibe oder Platte, welche mit einem Loch oder einem seitlichen Ausschnitt versehen ist. Diese Scheibe kann relativ dünn sein und zweckmäßig so ausgebildet sein. daß durch sie eine starke Kontraktion der Flüssigkeit erzeugt wird, damit der lichte Querschnitt der Öffnung der Drosselblende bei vorgegebenem Drosselwiderstand möglichst groß ist.

Da Drosselblenden an sich immer starke Kontraktion erzeugen und ferner baulich besonders einfach und betriebssicher sind, sind sie bei der erfindungsgemäßen Sprinkleranlage besonders zweckmäßig.

Es ist jedoch denkbar, daß man in manchen Fällen anstelle einer Drosselblende eine Drosseldüse vorsehen kann. Bei Drosseldüsen wird die Flüssigkeit durch kontinuierliche Verengung des Strömungsquerschnittes beschleunigt Sie haben geringere Strömungsverluste als Drosselblenden. Drosseldüsen können ggfs. auch eine plattenförmige Ausbildung haben, wie es beispielsweise bei Viertelkreisdüsen bekannt ist Drosseldüsen

kann man stets so herstellen, daß sie einen ringscheibenförmigen Rand haben, und folglich genauso wie die Drosselblenden 26 in Fig. 3 in die SchweiBmuffen 24 eingesetzt und durch die Hauptrohre 25 festgehalten werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Sprinkleranlage für einen hGhen Lagerraum mit Regalen, denen in unterschiedlichen Höhen Sprinkler zugeordnet sind, mit mindestens je einem Steigrohr und Fallrohr, wobei mit den Sprinklern versehene Strangrohre von dem Fallrohr seitlich abzweigen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in den im Abstand unterhalb des oder der obersten Strangrohre (20') angeordneten Strangrohren (20) oder an ihren Einlassen stromaufwärts vor den Sprinklern (21) Drosseln (26) angeordnet sind.

2. Sprinkleranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln Drosselblenden (26) sind.

3. Sprinkleranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (30) der Drosselblenden (26) an den Innenboden des bzw. der Strangnohre angrenzen und vorzugsweise segmentförmig sind.

4. Sprinkleranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselblenden (26) Kreisringscheiben sind.

5. Sprinkleranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Strangrohre (20) aus mindestens einen Sprinkler (21) aufweisenden Hauptrohren (25) und an der Wandung des Fallrohres (19) fest angeordneten Abzweigmuffen (24) bestehen, an denen die Hauptrohr«. (25) befestigt sind.

6. Sprinkleranlage nacr. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (26) auf einem Innenbund der Abzweigtnuffc (24) angeordnet und durch die in diesen Abzweigmuffen (24) eingesetzten Hauptrohre (25) an diesen Innenbund oder eine auf diesen Innenbund aufgelegte Dichtung angedrückt sind.

7. Sprinkleranlage nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln Drosseldüsen (26) sind.

8. Sprinkleranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fallrohr (19) mindestens eine Drossel (26) zwischen den Abzweigsteilen zweier höhenmäßig übereinander angeordneten Strangrohre (20) angeordnet ist.

9. Sprinkleranlge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fallrohr (19) konstanten Querschnitt aufweist.