Sistem de ceață de apă de înaltă presiune
Introducere
Principiul ceață de apă
Water Mist este definită în NFPA 750 ca un spray de apă pentru care Dv0,99, pentru distribuția volumetrică cumulată ponderată în flux a picăturilor de apă, este mai mică de 1000 de microni la presiunea minimă de lucru de proiectare a duzei de ceață de apă. Sistemul de ceață de apă funcționează la o presiune ridicată pentru a furniza apă ca o ceață fină atomizată. Această ceață este transformată rapid în abur care sufocă focul și împiedică mai mult oxigen să ajungă la el. În același timp, evaporarea creează un efect de răcire semnificativ.
Apa are proprietăți excelente de absorbție a căldurii absorbind 378 KJ/Kg. și 2257 KJ/Kg. pentru a se transforma în abur, plus o expansiune de aproximativ 1700:1 în acest sens. Pentru a exploata aceste proprietăți, suprafața picăturilor de apă trebuie optimizată și timpul de tranzit al acestora (înainte de lovirea suprafețelor) trebuie maximizat. Procedând astfel, suprimarea incendiilor de suprafață poate fi realizată printr-o combinație de
1.Extragerea căldurii din foc și combustibil
2.Reducerea oxigenului prin sufocarea aburului pe frontul flăcării
3.Blocarea transferului de căldură radiantă
4.Răcirea gazelor de ardere
Pentru ca un incendiu să supraviețuiască, se bazează pe prezența celor trei elemente ale „triunghiului de foc”: oxigen, căldură și material combustibil. Îndepărtarea oricăruia dintre aceste elemente va stinge un incendiu. Un sistem de ceață de apă de înaltă presiune merge mai departe. Atacă două elemente ale triunghiului de foc: oxigenul și căldura.
Picăturile foarte mici dintr-un sistem de ceață de apă de înaltă presiune absorb rapid atât de multă energie încât picăturile se evaporă și se transformă din apă în abur, din cauza suprafeței mari în raport cu masa mică de apă. Aceasta înseamnă că fiecare picătură se va extinde de aproximativ 1700 de ori, când se apropie de materialul combustibil, prin care oxigenul și gazele combustibile vor fi îndepărtate din foc, ceea ce înseamnă că procesul de ardere va lipsi din ce în ce mai mult oxigen.
Pentru a combate un incendiu, un sistem tradițional de sprinklere împrăștie picături de apă pe o anumită zonă, care absoarbe căldură pentru a răci camera. Datorită dimensiunilor lor mari și suprafeței relativ mici, partea principală a picăturilor nu va absorbi suficientă energie pentru a se evapora și cad rapid pe podea sub formă de apă. Rezultatul este un efect de răcire limitat.
Prin contrast, ceața de apă de înaltă presiune este formată din picături foarte mici, care cad mai încet. Picăturile de ceață de apă au o suprafață mare în raport cu masa lor și, în timpul coborârii lente spre podea, absorb mult mai multă energie. O mare cantitate de apă va urma linia de saturație și se va evapora, ceea ce înseamnă că ceața de apă absoarbe mult mai multă energie din împrejurimi și astfel din foc.
De aceea, ceața de apă de înaltă presiune se răcește mai eficient pe litru de apă: de până la șapte ori mai bine decât se poate obține cu un litru de apă folosit într-un sistem tradițional de sprinklere.
Introducere
Principiul ceață de apă
Water Mist este definită în NFPA 750 ca un spray de apă pentru care Dv0,99, pentru distribuția volumetrică cumulată ponderată în flux a picăturilor de apă, este mai mică de 1000 de microni la presiunea minimă de lucru de proiectare a duzei de ceață de apă. Sistemul de ceață de apă funcționează la o presiune ridicată pentru a furniza apă ca o ceață fină atomizată. Această ceață este transformată rapid în abur care sufocă focul și împiedică mai mult oxigen să ajungă la el. În același timp, evaporarea creează un efect de răcire semnificativ.
Apa are proprietăți excelente de absorbție a căldurii absorbind 378 KJ/Kg. și 2257 KJ/Kg. pentru a se transforma în abur, plus o expansiune de aproximativ 1700:1 în acest sens. Pentru a exploata aceste proprietăți, suprafața picăturilor de apă trebuie optimizată și timpul de tranzit al acestora (înainte de lovirea suprafețelor) trebuie maximizat. Procedând astfel, suprimarea incendiilor de suprafață poate fi realizată printr-o combinație de
1.Extragerea căldurii din foc și combustibil
2.Reducerea oxigenului prin sufocarea aburului pe frontul flăcării
3.Blocarea transferului de căldură radiantă
4.Răcirea gazelor de ardere
Pentru ca un incendiu să supraviețuiască, se bazează pe prezența celor trei elemente ale „triunghiului de foc”: oxigen, căldură și material combustibil. Îndepărtarea oricăruia dintre aceste elemente va stinge un incendiu. Un sistem de ceață de apă de înaltă presiune merge mai departe. Atacă două elemente ale triunghiului de foc: oxigenul și căldura.
Picăturile foarte mici dintr-un sistem de ceață de apă de înaltă presiune absorb rapid atât de multă energie încât picăturile se evaporă și se transformă din apă în abur, din cauza suprafeței mari în raport cu masa mică de apă. Aceasta înseamnă că fiecare picătură se va extinde de aproximativ 1700 de ori, când se apropie de materialul combustibil, prin care oxigenul și gazele combustibile vor fi îndepărtate din foc, ceea ce înseamnă că procesul de ardere va lipsi din ce în ce mai mult oxigen.
Pentru a combate un incendiu, un sistem tradițional de sprinklere împrăștie picături de apă pe o anumită zonă, care absoarbe căldură pentru a răci camera. Datorită dimensiunilor lor mari și suprafeței relativ mici, partea principală a picăturilor nu va absorbi suficientă energie pentru a se evapora și cad rapid pe podea sub formă de apă. Rezultatul este un efect de răcire limitat.
Prin contrast, ceața de apă de înaltă presiune este formată din picături foarte mici, care cad mai încet. Picăturile de ceață de apă au o suprafață mare în raport cu masa lor și, în timpul coborârii lente spre podea, absorb mult mai multă energie. O mare cantitate de apă va urma linia de saturație și se va evapora, ceea ce înseamnă că ceața de apă absoarbe mult mai multă energie din împrejurimi și astfel din foc.
De aceea, ceața de apă de înaltă presiune se răcește mai eficient pe litru de apă: de până la șapte ori mai bine decât se poate obține cu un litru de apă folosit într-un sistem tradițional de sprinklere.
1.3 Introducere a sistemului de ceață de apă de înaltă presiune
Sistemul de ceață de apă de înaltă presiune este un sistem unic de stingere a incendiilor. Apa este forțată prin micro-duze la presiune foarte mare pentru a crea o ceață de apă cu cea mai eficientă distribuție a dimensiunii picăturilor de stingere a incendiilor. Efectele de stingere asigură o protecție optimă prin răcire, datorită absorbției de căldură, și inertizare datorită expansiunii apei de aproximativ 1.700 de ori atunci când aceasta se evaporă.
1.3.1 Componenta cheie
Duze special concepute pentru ceață de apă
Duzele de ceață de apă de înaltă presiune se bazează pe tehnica duzelor unice Micro. Datorită formei lor speciale, apa capătă o mișcare de rotație puternică în camera de turbionare și este extrem de rapid transformată într-o ceață de apă care este aruncată în foc cu mare viteză. Unghiul mare de pulverizare și modelul de pulverizare al micro-duzelor permit o distanță mare.
Picăturile formate în capetele duzei sunt create folosind între 100-120 de bari de presiune.
După o serie de teste intensive la foc, precum și teste mecanice și materiale, duzele sunt special făcute pentru ceață de apă la presiune înaltă. Toate testele sunt efectuate de laboratoare independente, astfel încât chiar și cerințele foarte stricte pentru offshore sunt îndeplinite.
Designul pompei
Cercetările intensive au condus la crearea celei mai ușoare și compacte pompe de înaltă presiune din lume. Pompele sunt pompe cu piston multi-axial realizate din oțel inoxidabil rezistent la coroziune. Designul unic folosește apa ca lubrifiant, ceea ce înseamnă că nu sunt necesare întreținerea de rutină și înlocuirea lubrifianților. Pompa este protejată de brevete internaționale și este utilizată pe scară largă în multe segmente diferite. Pompele oferă o eficiență energetică de până la 95% și o pulsație foarte scăzută, reducând astfel zgomotul.
Supape foarte rezistente la coroziune
Supapele de înaltă presiune sunt fabricate din oțel inoxidabil și sunt foarte rezistente la coroziune și la murdărie. Designul blocului colector face supapele foarte compacte, ceea ce le face foarte ușor de instalat și de operat.
1.3.2 Beneficiile sistemului de ceață de apă de înaltă presiune
Beneficiile sistemului de ceață cu apă de înaltă presiune sunt imense. Controlul/stingerea incendiului în câteva secunde, fără utilizarea aditivilor chimici și cu un consum minim de apă și aproape deloc daune cauzate de apă, este unul dintre cele mai ecologice și mai eficiente sisteme de stingere a incendiilor disponibile și este total sigur pentru ființe umane.
Utilizarea minimă a apei
• Daune limitate de apă
• Daune minime în cazul improbabil al activării accidentale
• Mai puțină nevoie de un sistem de pre-acțiune
• Un avantaj în cazul în care există obligația de a prinde apă
• Rareori este nevoie de un rezervor
• Protecție locală care vă oferă o stingere mai rapidă a incendiilor
• Timp de nefuncţionare mai mic din cauza incendiului redus şi a daunelor cauzate de apă
• Risc redus de pierdere a cotelor de piață, deoarece producția revine rapid și funcționează
• Eficient – și pentru combaterea incendiilor cu petrol
• Facturi sau taxe mai mici de alimentare cu apă
Țevi mici din oțel inoxidabil
• Usor de instalat
• Usor de manevrat
• Fara intretinere
• Design atractiv pentru o încorporare mai ușoară
• Calitate superioară
• Durabilitate ridicată
• Cost-eficiente la bucată
• Racord prin presare pentru instalare rapidă
• Ușor de găsit loc pentru țevi
• Ușor de modernizat
• Usor de indoit
• Sunt necesare puține fitinguri
Duze
• Capacitatea de răcire permite instalarea unei ferestre de sticlă în ușa de incendiu
• Distanță mare
• Puține duze – atractive din punct de vedere arhitectural
• Răcire eficientă
• Răcirea ferestrelor – permite achiziționarea de sticlă mai ieftină
• Timp scurt de instalare
• Design estetic
1.3.3 Standarde
1. NFPA 750 – ediția 2010
2 Descrierea SISTEMULUI și componentele
2.1 Introducere
Sistemul HPWM va consta dintr-un număr de duze conectate prin conducte de oțel inoxidabil la o sursă de apă de înaltă presiune (unități de pompă).
2.2 Duze
Duzele HPWM sunt dispozitive proiectate cu precizie, proiectate în funcție de aplicația sistemului pentru a furniza o descărcare de ceață de apă într-o formă care asigură stingerea, controlul sau stingerea incendiului.
2.3 Supape de secțiune – Sistem de duze deschise
Supapele de secțiune sunt furnizate sistemului de stingere a incendiilor cu ceață de apă pentru a separa secțiunile individuale de incendiu.
Supapele de secțiune fabricate din oțel inoxidabil pentru fiecare dintre secțiunile care trebuie protejate sunt furnizate pentru instalare în sistemul de conducte. Supapa secțiunii este în mod normal închisă și deschisă atunci când sistemul de stingere a incendiilor funcționează.
Un aranjament de supapă de secțiune poate fi grupat împreună pe un distribuitor comun și apoi este instalată conducta individuală către duzele respective. Supapele de secțiune pot fi, de asemenea, furnizate în vrac pentru instalare în sistemul de conducte în locuri adecvate.
Supapele de secțiune ar trebui să fie amplasate în afara încăperilor protejate dacă nu au fost dictate altele de standarde, reguli sau autorități naționale.
Dimensionarea supapelor de secțiune se bazează pe capacitatea de proiectare a fiecărei secțiuni individuale.
Supapele secțiunii de sistem sunt furnizate ca o supapă motorizată acționată electric. Supapele de secțiune acționate cu motor necesită, în mod normal, un semnal de 230 VAC pentru funcționare.
Supapa este pre-asamblată împreună cu un presostat și supape de izolare. Opțiunea de monitorizare a supapelor de izolare este, de asemenea, disponibilă împreună cu alte variante.
2.4Pompaunitate
Unitatea de pompă va funcționa în mod obișnuit între 100 bar și 140 bar cu debite de o singură pompă de 100 l/min. Sistemele de pompare pot utiliza una sau mai multe unități de pompare conectate printr-un colector la sistemul de ceață de apă pentru a îndeplini cerințele de proiectare a sistemului.
2.4.1 Pompe electrice
Când sistemul este activat, o singură pompă va fi pornită. Pentru sistemele care încorporează mai mult de o pompă, pompele vor fi pornite secvenţial. Dacă debitul crește datorită deschiderii mai multor duze; pompele suplimentare vor porni automat. Vor funcționa numai atâtea pompe câte sunt necesare pentru a menține debitul și presiunea de operare constante în proiectarea sistemului. Sistemul de ceață de apă de înaltă presiune rămâne activat până când personalul calificat sau pompierii oprește manual sistemul.
Unitate de pompare standard
Unitatea de pompare este un singur pachet combinat montat pe skid format din următoarele ansambluri:
| Unitate de filtrare | Rezervor tampon (în funcție de presiunea de admisie și de tipul pompei) |
| Măsurarea nivelului și a depășirii rezervorului | Admisia rezervorului |
| Conducta de retur (poate fi condusa in avantaj la evacuare) | Colector de admisie |
| Colector de conductă de aspirație | Unități de pompare HP |
| Motor(e) electric(e) | Distribuitor de presiune |
| Pompa pilot | Panou de control |
2.4.2Panoul unității de pompare
Panoul de control al demarorului motorului este montat standard la unitatea de pompare.
Alimentare comună standard: 3x400V, 50 Hz.
Pompele sunt pornite direct pe linie ca standard. Pornirea pornire-delta, pornirea soft și pornirea convertizorului de frecvență pot fi oferite ca opțiuni dacă este necesar un curent de pornire redus.
Dacă unitatea de pompă constă din mai multe pompe, a fost introdus un control de timp pentru cuplarea treptată a pompelor pentru a obține o sarcină minimă de pornire.
Panoul de control are un finisaj standard RAL 7032 cu un grad de protecție IP54.
Pornirea pompelor se realizează după cum urmează:
Sisteme uscate – De la un contact de semnal fără tensiune furnizat la panoul de control al sistemului de detectare a incendiilor.
Sisteme umede – De la o scădere a presiunii în sistem, monitorizată de panoul de control al motorului unității de pompare.
Sistem de pre-acțiune – Aveți nevoie de indicații atât de la o scădere a presiunii aerului în sistem, cât și de un contact de semnal fără tensiune furnizat la panoul de control al sistemului de detectare a incendiului.
2.5Informații, tabele și desene
2.5.1 Duză
Trebuie avută o atenție deosebită pentru a evita obstacolele atunci când proiectați sisteme de ceață de apă, în special atunci când utilizați duze cu debit redus, de dimensiuni mici ale picăturilor, deoarece performanța acestora va fi afectată negativ de obstacole. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că densitatea fluxului este atinsă (cu aceste duze) de aerul turbulent din cameră, permițând ceață să se răspândească uniform în spațiu - dacă este prezentă o obstrucție, ceața nu își va putea atinge densitatea de flux în încăpere. deoarece se va transforma în picături mai mari atunci când se condensează pe obstrucție și picura, mai degrabă decât să se răspândească uniform în spațiu.
Mărimea și distanța până la obstacole depind de tipul duzei. Informațiile pot fi găsite pe fișele tehnice pentru duza specifică.
Fig 2.1 Duza
2.5.2 Unitate de pompare
| Tip | Ieșire l/min | Putere KW | Unitate de pompare standard cu panou de control L x l x H mm | Oulet mm | Greutatea unității de pompă kg aprox |
| XSWB 100/12 | 100 | 30 | 1960×430×1600 | Ø42 | 1200 |
| XSWB 200/12 | 200 | 60 | 2360×830×1600 | Ø42 | 1380 |
| XSWB 300/12 | 300 | 90 | 2360×830×1800 | Ø42 | 1560 |
| XSWB 400/12 | 400 | 120 | 2760×1120×1950 | Ø60 | 1800 |
| XSWB 500/12 | 500 | 150 | 2760×1120×1950 | Ø60 | 1980 |
| XSWB 600/12 | 600 | 180 | 3160×1230×1950 | Ø60 | 2160 |
| XSWB 700/12 | 700 | 210 | 3160×1230×1950 | Ø60 | 2340 |
Putere: 3 x 400VAC 50Hz 1480 rpm.
Fig 2.2 Unitate de pompare
2.5.3 Ansambluri standard de supape
Ansamblurile de supape standard sunt indicate mai jos în Fig 3.3.
Acest ansamblu de supapă este recomandat pentru sistemele cu mai multe secțiuni alimentate din aceeași sursă de apă. Această configurație va permite altor secțiuni să rămână operaționale în timp ce întreținerea este efectuată pe o secțiune.
Fig 2.3 – Ansamblu supapă de secțiune standard – Sistem de conducte uscate cu duze deschise
