FI108520B - Installation för att släcka brand - Google Patents

Description

I 1 < 9 8 520

Installation för att släcka brand

Uppfinningens bakgrund

Uppfinningen avser en installation för att släcka brand i en enhet, företrädesvis ett tag med minst en tagvagn, eller en tunnel, vilken installation 5 omfattar ett flertal spruthuvuden av vilka ett antal mindre än totalantalet sprut-huvuden kan aktiveras enligt brandens läge i enheten, och en drivkälla för le-verans av släckmedium via ett rörnät till spruthuvudena som aktiverats.

Kända brandsläckningsinstallationer är normalt anordnade att avge ett visst i det närmaste konstant flöde frän varje spruthuvud eller sprinkler, dvs. 10 spruthuvud omfattande utlösningsdon (typiskt en ampull som sprängs vid heitä), oberoende av antalet spruthuvuden eller sprinklers i brandsläckningsin-stallationen. Konstant flöde per spruthuvud gäller säledes oberoende av hur mänga av installationens spruthuvuden utlöser. Om installationen omfattar ett större antal spruthuvuden, kan dessa vara indelade i brandzoner sälunda, att 15 endast den zon i vilken brand detekterats, utlöser. Oberoende om en eller flere brandzoner utlöser, är flödet av släckmedium per spruthuvud konstant.

Hos brandsläckningsinstallationer har drivmediekällan, som driver släckmedium tili spruthuvudena, en viss effekt som är beräknad att ge ett visst minimiflöde per spruthuvud. Om installationen har mänga spruthuvuden, bör 20 denna effekt vara stor jämfört med om installationen har endast ett fatal spruthuvuden. Detta gäller ocksä om installationen har flere brandzoner.

Kända brandsläckningsinstallationer med ett flertal spruthuvuden, • · ' · · · * och eventuellt ett flertal brandzoner, har en funktion och konstruktion som gör att endast en del av drivkällans effekt utnyttjas i det fall att endast en del av in-: V 25 stallationens spruthuvuden (eller brandzoner) utlöser. Säledes utnyttjas inte den tili förfogande stäende kapaciteten hos brandsläckningsinstallationens drivkälla ifall inte samtliga spruthuvuden eller hos installationen utlöser.

Vid brandsläckning gäller allmänt att brandsläckningen skall inledas möjligast effektivt. Detta innebär att inledningsvis avge en möjligast effektiv ,i>t. 30 släckmediesprutning, som har möjligheten att släcka branden i ett tidigt skede, innan branden hunnit sprida sig.

Kort redogörelse för uppfinningen ·:·: Föreliggande uppfinning har som syfte att möjliggöra effektiv släck- \ 35 ning av brand genom att ästadkomma en installation med ett flertal spruthuvu- I 2 ' ;3 B S 2 0 den och vilken inledningsvis, vid utlösning av endast en del av dess spruthu-j vuden, ger maximalt flöde i de spruthuvuden som utlöser.

För detta syfte är för installationen kännetecknande att att drivkällan omfattar en pumpenhet med en pump för astadkommande av ett pumpnings-5 tryck för att pumpa släckmedium till det aktiverade spruthuvudet / de aktivera-de spruthuvudena, vilken pumpenhet omfattar en styrenhet som är anordnad att öka pumpenhetens släckmedieflöde da antalet utlösande spruthuvuden ökar sälunda, att pumpenhetens effekt halls atminstone i det närmaste kon-stant.

10 En synnerligen fördelakitg utföringsform av uppfinningen är känne- tecknad av att spruthuvudena placerats i enheten i ett antal separat eller i grupp aktivebara brandzoner med ett antal spruthuvuden per brandzon, och att installationen omfattar ett antal detektorer för aktivering av brandzonerna, vilka detektorer är anordnade att igangsätta leverans av släckmedium tili re-15 spektive brandzon vid detektion av brand, varvid pumpenheten är anordnad att öka släckmedieflödet da antalet aktiverade brandzoner och antalet utlösande spruthuvuden ökar.

Företrädesvis omfattar pumpenheten 2-10 pumpar av vilka behöv-ligt antal är anordnade att kopplas i funktion beroende pä antalet aktiverade 20 spruthuvuden, varvid kontrollenheten omfattar en växelläda för att koppia i funktion behövligt antal pumpar. I en dylik pumpenhet ingär företrädesvis en dieselmotor som arbetar med optimalt, konstant varvtal.

Brandsläckningsinstallationens föredragna utföringsformer är an- • · givna i bifogade patentkrav 2-12.

’..V 25 Installationen lämpar sig speciellt bra för att släcka brand täg och i • · · : tunnlar och i dylika enheter, i vilka en brandsläckningsinstallation typiskt bör '.*·; vara indelad i ett antal brandsektioner.

0 i ’: Brandsläckningsinstallationens största fördel är att den möjliggör en kraftig och ökad släckmedieleverans fran de aktiva spruthuvudena i det fall att 30 endast en del av installationens spruthuvuden utlöser. Ju flere spruthuvuden icke utlöser, desto kraftigare släckmedieleverans möjliggörs frän varje utlö- • · ... sande, dvs. aktiva spruthuvud, och de utlösande spruthuvudena har därför möjlighet att bekämpa branden mycket effektivt. Tack väre detta fas branden » snabbt släckt med sä litet antal aktiverade brandzoner som möjligt och med •: · ·: 35 relativt liten mängd släckmedium, och risken för att branden sprider sig är liten: ,2, i praktiken är det sannolikt att endast en eller högst tvä brandzoner aktiveras.

» · i ·1H S 2 O 3

Kort redogörelse av figurerna

Uppfinningen redogörs i det följande noggrannare med hänvinsing tili tre utföringsformer, under hänvisning tili bifogade ritning i vilken, figur 1 visaren brandsläckningsinstallation applicerad i etttäg, 5 figur 2 visar hur trycket förändras med flödet i figur 1, figur 3 visar ett annat utförande av brandsläckningsinstallationen applicerad i ett tag, figur 4 visar hur trycket förändras med flödet i figur 3, figur 5 visar en tredje utföringsform av brandsläckningsinstallationen 10 applicerad i ett täg, figur 6 visar hur trycket förändras med flödet i figur 5, och figur 7 visar en brandsläckningsinstallationen applicerad i en tunnel.

Detaljbeskrivning av uppfinningen

Figur 1 visar tva tagvagnar 1, 2 av ett tag med Here tägvagnar och 15 med en brandsläckningsinstallation omfattande ett flertal sprinklers, dvs. spruthuvuden 3 med utlösningsdon som reagerar pa värme, som monterats längs med och vid tägvagnarnas sidoväggar. Ett rörnät 4 är anordnat att le-verera släckmedium i form av vattenbaserad vätska frän en drivkälla eller dri-venhet 5 tili spruthuvudena 3.

20 Drivenheten 5 omfattar en pumpenhet med ätta högtryckspumpar 50 och en motor 51, t.ex. dieselmotor med effekten 270 kW, som driver hög-tryckspumparna samt en kontrollenhet 52, 53 som styr pumpenhetens flöde och tryck. Drivenheten kan vara anordnad i en tägvagn 54.

Spruthuvudena 3 är anordnade att utlösa anefter att deras värme-·' 25 känsliga utlösningdon sprängs eller smälter i värme. En tryckindikator 53 av- känner trycket i römätet 4 och startar pumpenhetens motor 51 efter att nägot * · * v : av spruthuvudena 3 utlöser. Beroende pa hur mänga spruthuvuden utlöser in- :T: kopplas olika antal pumpar 50 i funktion via en växelläda 52. Motorn 51 arbe- tar med konstant effekt. Om endast en pump 50 kopplas i funktion, blir trycket i ....: 30 det utlösta spruthuvudet / de utlösta spruthuvudena mycket stort, t.ex. 160 bar.

. · ·. Tack väre det Stora trycket sprutar det utlösta spruthuvudet / de utlösta sprut huvudena mycket kraftfullt; motorns 51 effekt, typiskt största möjliga effekt, används tili fullo fastän bara en del av spruthuvudena utlöser. Om tva eller fle-re pumpar 50 kopplas i funktion, som följd av att ett flertal spruthuvuden utlö-, ,35 ser, minskar trycket hos de enskilda spruthuvudena men totalflödet ökar. Tack i } i i 4 -^8520 vare arrangemanget kan man erhälla olika möjligast höga dystryck och flöden vid bekämnpning av brand. Figur 2 äskädliggör hur trycket (pressure) ändras som funktion av totalflödet (Flow) i installationens spruthuvuden.

Figur 3 visar en annan utföringsform av uppfinningen. I figuren har 5 använts analoga hänvisningssiffror som i figur 1 för motsvarande komponen-ter. Installationen i figur 2 skiljer sig frän den i figur 1 genom att drivenheten 5’ omfattar en kontrollenhet med en tryckindikator 53’. Kontrollenheten är anord-nad att reglera dieselmotorns 51’ varvtal för erhallande av maximumeffekt frän pumpenheten. I detta sammanhang redogörs inte för kontrollenheten 53’ som 10 astadkommer regleringen av dieselmotorns varvtal, eftersom en sadan styren-het lätt kan astadkommas av en fackman inom teknikens detta ornrade. Kontrollenheten 53’ är lämpligen anordnad att avkänna trycket eller tryckföränd-ringarna i rörnätet 4’ och härefter styra dieselmotorns varvtal salunda, att varvtalet ganger trycket är konstant, varvid i det närmaste konstant effekt upp-15 nas. Det maximala varvtalet och den maximala trycket är begränsat.

Figur 4 visar hur trycket (Pressure) ändrar sig som funktion av totalflödet (Flow).

Figur 5 visar ett tredje utförande av uppfinningen. I figuren har använts analoga hänvisningssiffror som i figur 1 för motsvarande komponenter. 20 Brandsläckningsinstallationen motsvarar den i figur 3 med undantag av att tagvagnarna 1”, 2” indelats i brandzoner 8” - 11”, och spruthuvudena 3” är av sadan typ att de saknar värmeaktiverbart utlösningsdon.

Spruthuvudena 3” är anordnade i brandzoner 8” - 11”, vilka uppvi-sar var sin sektionsventil 6”, 6”a. Detektorer 7”, t.ex. pä straining eller rök rea-25 gerande detektorer eller optisk detektor, är anordnade att styra respektive ; ·* sektionsventiler 6” sa att dessa öppnar vid detektion av brand: t.ex. detektor •. * : 7a” styr endast sektionsventil 6a”.

v ·' Vid brand strömmar släckmedium via en sektionsventil 6” och ett distributionsrör 40” till den brandzon i vilken detekterats brand. Backventiler 30 20” har anordnats i distributionsröret 40”. Backventilerna 20” hindrar spruthu- ....: vuden i intill och efter varandra följande brandzon att utlösa ifall inte ocksä .···. dess detektor gett signal.

Installationen fungerar salunda att t.ex. detektor 7a” ger signal, var-av följer att sektionsventilen 6a” öppnar, pumpenheten 50”, 51” startar och 35 släckmedium levereras till spruthuvudena 3a” som finns till höger om back- \ · * * · i : : \ * I · 5 1:.18820 ventilen 20a”. Pumpenheten arbetar med konstant maximal effekt oberoende hur manga brandzoner aktiveras.

Exempel pä inverkan av kontrollenhet som reglerar dieselmotorns varvtal: ifall endast brandzon 8” och motsvarande pä andra sidan av tägvag-5 nen belägna brandzon aktiveras (Zone 1 i figur 6) och spruthuvudenas 3” K-faktor är 3,20, blir dystrycket hos de tjugo aktiverade spruthuvudena 141 bar, totalflödet hos de aktiverade spruthuvudena blir 761 l/min, maximitrycket hos pumpen far värdet 177 bar (dvs. tryckfall av 30 bar i rörnätet och aktuella dist-ributionsrör) och pumpenhetens effekt är 270 kW. Ifall flere brandzoner blir ak-10 tiverade, blir dystrycket lägre, totalflödet större, och maximatrycket hos pumpenheten blir mindre (tryckfallet i rörnätet är ocksä större) och pumpenhetens effekt är ca 270 kW.

I stället för en kontrollenhet som är anordnad att öka pä varvtalet hos dieselmotorn ifall flere än en brandzon aktiveras, kan man använda sig av 15 en pumpenhet med flere pumpar och en växelläda, säsom i figur 1.

Fördelen med kontrollenheten i figur 1 jämfört med en kontrollenhet som styr dieselmotorns varvtal är den, att man kan variera pumpenhetens to-talflöde inom större intervall utan att pumpenhetens effekt ändras. Detta beror pä att vid varvtalsjustering kan dieselmotorna inte ge full effekt vid smä varvtal, 20 vilket hör samman med en dieselmotors effektkarakteristik.

Figur 7 äskädliggör en installation enligt uppfinningen monterad i en fordonstunnel 1”’, t.ex. en tägtunnel eller biltunnel. I figuren har använts analogs hänvisningssiffror som i figurerna 1 och 2 för motsvarande komponenter. Tunnein T” är indelad i sex brandzoner 8”’ - 13”’ omfattande fyra spruthuvu- • · · 25 den 3”’ var. Varje brandzon har en egen sektionsventil 6”’. Det är klart att i en • · ·' ·’ läng tunnel bör finnas hundratal, och t.o.m. tusental med spruthuvud, och längt • · •V·: flere brandsektioner och detektorer 7’” än visats i figur 7, sä att brand längs v ·’ med hela tunnelns längd kan bekämpas. En del av sektionsventilerna 6”’ kan : utelämnas ifall distributionsrören 40”’ hos efter varandra följande brandzoner 30 förenas och backventiler monteras likt det som visats för distributionsrören i fi-gur5.

.···. Installationen i figur 7 fungerar sä att ifall t.ex. branddetektorn 7a’” ger signal, öppnas motsvarande sektionsventil 6a’”, och spruthuvudena i brandzonen 9’” börjar spruta släckmedium. Trycket blir mycket högt jämfört 35 med att flere zoner, t.ex. brandzonerna 8”’ - 10’” aktiveras. Oberoende av hur , ,·. mänga brandzoner aktiveras, sä stalls medelst styrenheten 53’” som är av sä-

I I I

* * · • * * ·

I » I

; ‘8 520 6 dan typ att kraftkällans, t.ex. dieselmotorns, varvtal regleras, pumpenhetens 5”’ effekt till konstant maximivärde - likt beskrivits ovan. Alternativt kan en motor som arbetar med konstantvarvtal för att driva ett antal pumpar via en växelläda, användas.

5 Installationerna i figur 1, 3, 5 och 7 kan med fördel användas perio- diskt med reducerad effekt. Detta gäller speciellt vid applikationer där vatten-mängden är begränsad till ett minimum och man önskar en viss skyddstid för att brandmän skall komma och ta branden i kontroll. Da regleras kapaciteten hos installationens pumpenhet sälunda, att pumpenhetens flöde och installa-10 tionens tryck reduceras till en viss niva efter att strälningsvärmen av branden minskat till en viss niva. Om brand anyo uppstar med alstring av ökad värme, ökas pumpenhetens flöde och trycket. Regleringen av pumpningseffekten kan genomföras antingen medelst inkoppling av olika antal pumpar eller genom att styra motorns varvtal - sälunda som ätergivits ovan.

15 Uppfinningen har i det föregäende beskrivits endast med hänvis- ning till fyra exempel, och därför framhälles att uppfinningen till sina detaljer kan skilja sig pa mänga sätt inom ramen för bifogade patentkrav. Saledes kan t.ex. antalet brandzoner och spruthuvuden i dessa variera. En blandning av sagda spruthuvuden med och utan värmeaktiverbart utlösningsdon kan finnas 20 i installationen. Pumparnas 50 antal kan lämpligen variera mellan 2-10. Kraftkällan för drift av pumpen/pumparna behöver inte vara en dieselmotor, utan kan vara en frekvens eller tyristorstyrd el-motor.

•«♦ • · • « * 1 · * «· tt1 »tl

* I

* 1 1 t I

• 1

· I

’ ·

Claims (12)

1. Installation för att släcka brand i en enhet, företrädesvis ett tag med minst en tagvagn, eller en tunnel, vilken installation omfattar ett flertal spruthuvuden (3, 3’, 3”, 3”’) av vilka ett antal mindre än totalantalet spruthuvu-5 den kan aktiveras enligt brandens läge i enheten, och en drivkälla (5, 5’, 5”, 5”’) för leverans av släckmedium via ett rörnät (4, 4’, 4”, 4”’) till spruthuvudena som aktiverats, vilken drivkälla omfattar en pumpenhet med en pump (50, 50’, 50”, 50”’) för astadkommande av ett pumpningstryck för att pumpa släckmedium tili det aktiverade spruthuvudet / de aktiverade spruthuvudena, vilken 10 pumpenhet omfattar en kontrollenhet (52, 53, 53’, 53” 53’”) som är anordnad att öka pumpenhetens släckmedieflöde da antalet utlösande spruthuvuden ökar, kännetecknad av att kontrollenhet (52, 53, 53’, 53” 53’”) är anordnad att öka pumpenhetens släckmedieflöde sälunda, att pumpenhetens effekt hälls atminstone i det närmaste konstant.

2. Installation enligt patentkravet 1, kännetecknad av att spruthuvudena (3”, 3’”) placerats i enheten i ett antal separat eller i grupp ak-tiverbara brandzoner (8" - 11", 8’” - 13’”) med ett antal spruthuvuden per brandzon, och att installationen omfattar ett antal detektorer (7”, 7’”) för aktive-ring av brandzonerna (8” - 11”, 8’” - 13’”), vilka detektorer är anordnade att 20 igängsätta leverans av släckmedium tili respektive brandzon vid detektion av brand, varvid pumpenheten är anordnad att öka släckmedieflödet dä antalet aktiverade brandzoner och antalet utlösande spruthuvuden ökar.

3. Installation enligt patentkravet 1, kännetecknad av att • · · . pumpen är en högtryckspump. « « t 8 'ΌΗ520 ende sidoväggar salunda, att väsentligen samma antal brandzoner finns längs med vardera sidoväggen.

8. Installation enligt patentkravet 6 eller 7,kännetecknad av att detektorerna (7”, 7”’) är anordnade att styra sektionsventiler (6", 6”’) som 5 anordnats mellan rörnätet (4”, 4”’) och distributionsrör (40”, 40”’) som leder till brandzonerna (8” - 11”, 8”’ - 13”’), vilka sektionsventiler är anordnade att öppna vid en signal fran respektive detektorer, för leverans av släckmedium till respektive brandzoner.

9. Installation enligt patentkravet 8, kännetecknad av att 10 backventiler (20”) anordnats i anslutning till distributionsrören (40”) vilka back- ventiler möjliggör att släckmedium kan via en sektionsventil (6”) strömma till spruthuvudena i en brandzon men som hindrar släckmedium att via sagda sektionsventil strömma till en bredvidliggande brandzon.

10. Installation enligt patentkravet 9, kännetecknad av att 15 en del av efter varandra och intill liggande brandzoner (8”, 9” och 10”, 11”) omfattar spruthuvuden vilka är gemensamma för dessa brandzoner och vilka är anordnade att spruta släckmedium vid aktivering av nägondera av dessa brandzoner.

11. Installation enligt patentkravet 1 eller 6, kännetecknad 20 av att den langsträckta enheten är en tägvagn (1, 2, 1’, 2’, 1”, 2").

12. Installation enligt patentkravet 3, kännetecknad avatt den langsträckta enheten är en tunnel (1’”). » · * * · * I * • · s » * · I * · • « I • · • · • · ’ · » • * · * t • < » • » · • * · » · · t « » » * I • · IM ► » * · t · * · » * ♦ • t · » * * I · * · * I · 9 'OB 520