Princíp vodnej hmly
Vodná hmla je definovaná v NFPA 750 ako vodný sprej, pre ktorý je Dv0,99, pre prietokovo váženú kumulatívnu objemovú distribúciu vodných kvapiek je menšia ako 1000 mikrónov pri minimálnom konštrukčnom prevádzkovom tlaku dýzy vodnej hmly. Systém vodnej hmly pracuje pri vysokom tlaku a dodáva vodu ako jemnú atomizovanú hmlu. Táto hmla sa rýchlo premení na paru, ktorá udusí oheň a zabráni ďalšiemu prístupu kyslíka. Odparovanie zároveň vytvára výrazný chladiaci efekt.
Voda má vynikajúce vlastnosti absorpcie tepla, absorbuje 378 KJ/Kg. a 2257 KJ/kg. na premenu na paru a pri tom expanziu približne 1700:1. Aby sa využili tieto vlastnosti, musí sa optimalizovať povrchová plocha kvapiek vody a maximalizovať čas ich prechodu (pred dopadom na povrchy). Pritom je možné dosiahnuť potlačenie požiaru povrchových horiacich požiarov kombináciou
1.Odber tepla z ohňa a paliva
2.Zníženie kyslíka dusením parou na čele plameňa
3.Blokovanie prenosu sálavého tepla
4.Chladenie spalín
Aby oheň prežil, spolieha sa na prítomnosť troch prvkov „požiarneho trojuholníka“: kyslík, teplo a horľavý materiál. Odstránenie ktoréhokoľvek z týchto prvkov uhasí požiar. Systém vysokotlakovej vodnej hmly ide ešte ďalej. Útočí na dva prvky požiarneho trojuholníka: kyslík a teplo.
Veľmi malé kvapôčky vo vysokotlakovom systéme vodnej hmly rýchlo absorbujú toľko energie, že sa kvapôčky vyparujú a premieňajú z vody na paru, a to z dôvodu veľkého povrchu v porovnaní s malým množstvom vody. To znamená, že každá kvapka sa pri priblížení k horľavému materiálu rozšíri približne 1700-krát, čím sa z ohňa vytlačí kyslík a horľavé plyny, čo znamená, že v procese horenia bude stále viac chýbať kyslík.
Tradičný postrekovací systém na hasenie požiaru rozptyľuje kvapôčky vody na danú oblasť, ktorá absorbuje teplo a ochladzuje miestnosť. Kvôli ich veľkej veľkosti a relatívne malému povrchu hlavná časť kvapiek neabsorbuje dostatok energie na odparenie a rýchlo padajú na podlahu ako voda. Výsledkom je obmedzený chladiaci účinok.
Naproti tomu vysokotlaková vodná hmla pozostáva z veľmi malých kvapiek, ktoré padajú pomalšie. Kvapky vodnej hmly majú v pomere k svojej hmotnosti veľkú plochu a pri pomalom klesaní smerom k podlahe absorbujú oveľa viac energie. Veľké množstvo vody bude sledovať líniu nasýtenia a odparí sa, čo znamená, že vodná hmla absorbuje oveľa viac energie z okolia a tým aj ohňa.
Preto sa vysokotlaková vodná hmla ochladzuje efektívnejšie na liter vody: až sedemkrát lepšie, ako sa dá dosiahnuť s jedným litrom vody použitej v tradičnom zavlažovacom systéme.
Princíp vodnej hmly
Vodná hmla je definovaná v NFPA 750 ako vodný sprej, pre ktorý je Dv0,99, pre prietokovo váženú kumulatívnu objemovú distribúciu vodných kvapiek je menšia ako 1000 mikrónov pri minimálnom konštrukčnom prevádzkovom tlaku dýzy vodnej hmly. Systém vodnej hmly pracuje pri vysokom tlaku a dodáva vodu ako jemnú atomizovanú hmlu. Táto hmla sa rýchlo premení na paru, ktorá udusí oheň a zabráni ďalšiemu prístupu kyslíka. Odparovanie zároveň vytvára výrazný chladiaci efekt.
Voda má vynikajúce vlastnosti absorpcie tepla, absorbuje 378 KJ/Kg. a 2257 KJ/kg. na premenu na paru a pri tom expanziu približne 1700:1. Aby sa využili tieto vlastnosti, musí sa optimalizovať povrchová plocha kvapiek vody a maximalizovať čas ich prechodu (pred dopadom na povrchy). Pritom je možné dosiahnuť potlačenie požiaru povrchových horiacich požiarov kombináciou
1.Odber tepla z ohňa a paliva
2.Zníženie kyslíka dusením parou na čele plameňa
3.Blokovanie prenosu sálavého tepla
4.Chladenie spalín
Aby oheň prežil, spolieha sa na prítomnosť troch prvkov „požiarneho trojuholníka“: kyslík, teplo a horľavý materiál. Odstránenie ktoréhokoľvek z týchto prvkov uhasí požiar. Systém vysokotlakovej vodnej hmly ide ešte ďalej. Útočí na dva prvky požiarneho trojuholníka: kyslík a teplo.
Veľmi malé kvapôčky vo vysokotlakovom systéme vodnej hmly rýchlo absorbujú toľko energie, že sa kvapôčky vyparujú a premieňajú z vody na paru, a to z dôvodu veľkého povrchu v porovnaní s malým množstvom vody. To znamená, že každá kvapka sa pri priblížení k horľavému materiálu rozšíri približne 1700-krát, čím sa z ohňa vytlačí kyslík a horľavé plyny, čo znamená, že v procese horenia bude stále viac chýbať kyslík.
Tradičný postrekovací systém na hasenie požiaru rozptyľuje kvapôčky vody na danú oblasť, ktorá absorbuje teplo a ochladzuje miestnosť. Kvôli ich veľkej veľkosti a relatívne malému povrchu hlavná časť kvapiek neabsorbuje dostatok energie na odparenie a rýchlo padajú na podlahu ako voda. Výsledkom je obmedzený chladiaci účinok.
Naproti tomu vysokotlaková vodná hmla pozostáva z veľmi malých kvapiek, ktoré padajú pomalšie. Kvapky vodnej hmly majú v pomere k svojej hmotnosti veľkú plochu a pri pomalom klesaní smerom k podlahe absorbujú oveľa viac energie. Veľké množstvo vody bude sledovať líniu nasýtenia a odparí sa, čo znamená, že vodná hmla absorbuje oveľa viac energie z okolia a tým aj ohňa.
Preto sa vysokotlaková vodná hmla ochladzuje efektívnejšie na liter vody: až sedemkrát lepšie, ako sa dá dosiahnuť s jedným litrom vody použitej v tradičnom zavlažovacom systéme.
Vysokotlakový systém vodnej hmly je jedinečným hasiacim systémom. Voda je tlačená cez mikrotrysky pri veľmi vysokom tlaku, aby sa vytvorila vodná hmla s najefektívnejším rozdelením veľkosti kvapiek pri hasení požiaru. Hasiace účinky poskytujú optimálnu ochranu chladením v dôsledku absorpcie tepla a inertizáciou v dôsledku expanzie vody približne 1 700 krát pri jej odparovaní.
Špeciálne navrhnuté trysky na vodnú hmlu
Vysokotlakové trysky na vodnú hmlu sú založené na technike unikátnych mikro trysiek. Vďaka ich špeciálnemu tvaru získava voda vo vírivej komore silný rotačný pohyb a extrémne rýchlo sa premieňa na vodnú hmlu, ktorá je veľkou rýchlosťou striekaná do ohňa. Veľký uhol striekania a vzor striekania mikro dýz umožňujú veľký rozstup.
Kvapôčky vytvorené v hlavách dýz sa vytvárajú pomocou tlaku 100 až 120 barov.
Po sérii intenzívnych požiarnych testov, ako aj mechanických a materiálových testov sú trysky vyrobené špeciálne pre vysokotlakovú vodnú hmlu. Všetky testy sú vykonávané nezávislými laboratóriami, aby boli splnené aj veľmi prísne požiadavky na offshore.
Dizajn čerpadla
Intenzívny výskum viedol k vytvoreniu najľahšieho a najkompaktnejšieho vysokotlakového čerpadla na svete. Čerpadlá sú viacosové piestové čerpadlá vyrobené z nehrdzavejúcej ocele odolnej voči korózii. Jedinečný dizajn využíva vodu ako mazivo, čo znamená, že nie je potrebná rutinná údržba a výmena mazív. Čerpadlo je chránené medzinárodnými patentmi a je široko používané v mnohých rôznych segmentoch. Čerpadlá ponúkajú až 95% energetickú účinnosť a veľmi nízku pulzáciu, čím znižujú hlučnosť.
Ventily vysoko odolné voči korózii
Vysokotlakové ventily sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a sú vysoko odolné voči korózii a nečistotám. Konštrukcia rozdeľovacieho bloku robí ventily veľmi kompaktnými, vďaka čomu sa veľmi ľahko inštalujú a obsluhujú.
Výhody systému vysokotlakovej vodnej hmly sú obrovské. Ovládanie/uhasenie požiaru v priebehu niekoľkých sekúnd, bez použitia akýchkoľvek chemických prísad a s minimálnou spotrebou vody a takmer bez poškodenia vodou, je to jeden z najekologickejších a najúčinnejších hasiacich systémov dostupných a je úplne bezpečný pre ľudí.
Minimálna spotreba vody
• Obmedzené poškodenie vodou
• Minimálne poškodenie v nepravdepodobnom prípade náhodnej aktivácie
• Menšia potreba systému predbežných opatrení
• Výhoda tam, kde je povinnosť chytať vodu
• Zásobník je potrebný len zriedka
• Lokálna ochrana, ktorá vám umožní rýchlejšie hasenie požiaru
• Menej prestojov v dôsledku nízkeho poškodenia ohňom a vodou
• Znížené riziko straty podielov na trhu, keďže výroba sa rýchlo opäť rozbehla
• Efektívne – aj na hasenie ropných požiarov
• Nižšie účty za dodávku vody alebo dane
Malé rúrky z nehrdzavejúcej ocele
• Jednoduchá inštalácia
• Jednoduchá manipulácia
• Bezúdržbový
• Atraktívny dizajn pre jednoduchšie začlenenie
• Vysoká kvalita
• Vysoká odolnosť
• Nákladovo efektívne pri práci na kus
• Lisovacia tvarovka pre rýchlu inštaláciu
• Ľahko nájsť miesto pre potrubia
• Jednoduchá dodatočná montáž
• Jednoduché ohýbanie
• Potrebné je málo armatúr
Trysky
• Chladiaca schopnosť umožňuje inštaláciu skleneného okna do protipožiarnych dverí
• Veľké rozostupy
• Málo trysiek – architektonicky atraktívne
• Efektívne chladenie
• Chladenie okien – umožňuje nákup lacnejšieho skla
• Krátky čas inštalácie
• Estetický dizajn
1.3.3 Normy
1. NFPA 750 – vydanie 2010
2.1 Úvod
Systém HPWM bude pozostávať z množstva trysiek napojených nerezovým potrubím na vysokotlakový vodný zdroj (čerpadlové jednotky).
2.2 Trysky
Trysky HPWM sú precízne skonštruované zariadenia, navrhnuté v závislosti od aplikácie systému, aby vypúšťali vodnú hmlu vo forme, ktorá zaisťuje potlačenie, kontrolu alebo uhasenie požiaru.
2.3 Sekčné ventily – Otvorte systém trysiek
Sekčné ventily sú dodávané do systému hasenia vodnou hmlou za účelom oddelenia jednotlivých požiarnych úsekov.
Sekčné ventily vyrobené z nehrdzavejúcej ocele pre každú z chránených sekcií sa dodávajú na inštaláciu do potrubného systému. Sekčný ventil je normálne zatvorený a otvorený, keď je hasiaci systém v prevádzke.
Usporiadanie sekciových ventilov môže byť zoskupené na spoločnom potrubí a potom je inštalované jednotlivé potrubie k príslušným dýzam. Sekčné ventily môžu byť tiež dodávané voľne pre inštaláciu do potrubného systému na vhodných miestach.
Sekčné ventily by mali byť umiestnené mimo chránených miestností, ak to nie je inak nariadené normami, národnými predpismi alebo úradmi.
Dimenzovanie sekcií ventilov je založené na konštrukčnej kapacite každej z jednotlivých sekcií.
Ventily sekcií systému sa dodávajú ako elektricky ovládaný ventil s motorom. Motoricky ovládané sekčné ventily normálne vyžadujú na prevádzku signál 230 VAC.
Ventil je predmontovaný spolu s tlakovým spínačom a izolačnými ventilmi. Spolu s ďalšími variantmi je k dispozícii aj možnosť monitorovania izolačných ventilov.
2.4Pumpajednotka
Jednotka čerpadla bude typicky pracovať medzi 100 bar a 140 bar s prietokom jedného čerpadla v rozsahu 100 l/min. Čerpadlové systémy môžu využívať jednu alebo viac čerpacích jednotiek pripojených cez rozdeľovač k systému vodnej hmly, aby sa splnili požiadavky na dizajn systému.
2.4.1 Elektrické čerpadlá
Keď je systém aktivovaný, spustí sa iba jedno čerpadlo. V prípade systémov obsahujúcich viac ako jedno čerpadlo sa čerpadlá spúšťajú postupne. Ak sa prietok zvýši v dôsledku otvorenia viacerých trysiek; prídavné čerpadlo(á) sa automaticky spustí. Bude fungovať iba toľko čerpadiel, koľko je potrebných na udržanie konštantného prietoku a prevádzkového tlaku pri konštrukcii systému. Systém vysokotlakovej vodnej hmly zostáva aktivovaný, kým kvalifikovaný personál alebo hasičský zbor manuálne nevypne systém.
Štandardná čerpacia jednotka
Jednotka čerpadla je jediný kombinovaný balík namontovaný na lyži, ktorý pozostáva z nasledujúcich zostáv:
Filtračná jednotka | Vyrovnávacia nádrž (v závislosti od vstupného tlaku a typu čerpadla) |
Pretečenie nádrže a meranie hladiny | Vstup do nádrže |
Spätné potrubie (možno s výhodou vyviesť na výstup) | Vstupné potrubie |
Rozdeľovač sacieho potrubia | Jednotka(y) čerpadla HP |
Elektromotor(y) | Rozdeľovač tlaku |
Pilotné čerpadlo | Ovládací panel |
2.4.2Panel čerpacej jednotky
Ovládací panel štartéra motora je štandardne namontovaný na jednotke čerpadla.
Bežné napájanie štandardne: 3x400V, 50 Hz.
Čerpadlá sú štandardne spúšťané priamo na linke. Štart-trojuholník, mäkký štart a spustenie frekvenčným meničom môžu byť poskytnuté ako voliteľné, ak je potrebný znížený štartovací prúd.
Ak čerpadlová jednotka pozostáva z viac ako jedného čerpadla, zaviedlo sa časové riadenie pre postupné spájanie čerpadiel, aby sa dosiahlo minimálne štartovacie zaťaženie.
Ovládací panel má štandardnú povrchovú úpravu RAL 7032 s krytím IP54.
Spustenie čerpadiel sa dosiahne nasledovne:
Suché systémy – Z beznapäťového signálneho kontaktu na ovládacom paneli systému hlásenia požiaru.
Mokré systémy – Od poklesu tlaku v systéme, ktorý je monitorovaný ovládacím panelom motora jednotky čerpadla.
Predakčný systém – Potrebné indikácie z poklesu tlaku vzduchu v systéme a beznapäťového signálneho kontaktu na ovládacom paneli systému hlásenia požiaru.
2.5Informácie, tabuľky a nákresy
2.5.1 Dýza
Pri navrhovaní systémov vodnej hmly je potrebné venovať osobitnú pozornosť prekážkam, najmä ak sa používajú trysky s malým prietokom a malými kvapôčkami, pretože ich výkon bude nepriaznivo ovplyvnený prekážkami. Je to z veľkej časti preto, že hustota toku sa dosahuje (s týmito dýzami) turbulentným vzduchom v miestnosti, čo umožňuje rovnomerné šírenie hmly v priestore - ak je prítomná prekážka, hmla nebude schopná dosiahnuť svoju hustotu toku v miestnosti. pretože sa zmení na väčšie kvapky, keď kondenzuje na prekážke a kvapká, namiesto toho, aby sa rovnomerne rozprestieral v priestore.
Veľkosť a vzdialenosť k prekážkam závisí od typu trysky. Informácie nájdete v údajových listoch pre konkrétnu trysku.
Typ | Výstup l/min | Sila KW | Štandardná čerpacia jednotka s ovládacím panelom D x Š x V mm | Oulet mm | Hmotnosť jednotky čerpadla kg cca |
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 |
Napájanie: 3 x 400VAC 50Hz 1480 ot./min.
2.5.3 Štandardné ventilové zostavy
Štandardné ventilové zostavy sú znázornené nižšie na obr. 3.3.
Táto zostava ventilu sa odporúča pre viacdielne systémy napájané z rovnakého prívodu vody. Táto konfigurácia umožní, aby ostatné sekcie zostali prevádzkyschopné, kým sa na jednej sekcii bude vykonávať údržba.