消防水滅火系統(tǒng)（包含濕式、干式、預(yù)作用、雨淋系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)）

一、實驗消防裝置系統(tǒng)簡介
（一）試驗系統(tǒng)簡介
實驗裝置為消防水滅火系統(tǒng)，由低位消防水箱，消防水泵，穩(wěn)壓增壓設(shè)備，消火栓箱，水帶，水槍等組成�？梢匝菔鞠�火水滅火系統(tǒng)的基本組成，以及火災(zāi)發(fā)生時系統(tǒng)的啟動與運行原理；2）自動噴水滅火系統(tǒng)與消火栓系統(tǒng)共用低位消防水箱與屋頂消防水箱，并由消防水泵、穩(wěn)壓增壓設(shè)備，濕式報警閥，水流指示器，噴頭，末端試水裝置組成完整的自動噴水滅火系統(tǒng)，可以演示各種自動噴水滅火系統(tǒng)的組成與工作原理。
l 裝置尺寸：6600*800*2000mm
l 電源：AC380V
 
（二）系統(tǒng)模塊組合方案
 本消防水滅火演示系統(tǒng)消火栓與自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥前部分合用，報警閥后可分為消火栓滅火系統(tǒng)與濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，也可根據(jù)要求將自動噴水滅火系統(tǒng)做成干式自動噴水滅火系統(tǒng)、預(yù)作用式系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)，水噴霧式自動噴水滅火系統(tǒng)，水幕式自動噴水滅火系統(tǒng)。
 
各類消防報警閥組
1、 自動噴水滅火系統(tǒng)是由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關(guān))等組件，以及管道、供水設(shè)施等消防器材組成的，并能在發(fā)生火災(zāi)時噴水的自動滅火系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)在保護人身和財產(chǎn)安全方面具有安全可靠、經(jīng)濟實用、滅火成功率高等優(yōu)點。
 
　　自動噴水滅火系統(tǒng)原理圖
 2、 自動噴水滅火系統(tǒng)根據(jù)噴頭的不同可以分為兩類，使用閉式噴頭(注意噴頭中間的紅色玻璃管)就是閉式系統(tǒng)，使用開式噴頭的為開式系統(tǒng)。其中閉式系統(tǒng)包括濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng);開式系統(tǒng)包括雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)。
 3、 各不同消防器材系統(tǒng)的區(qū)別主要體現(xiàn)在管道填充物及各組件上。其中比較常見的自動噴水滅火系統(tǒng)有濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)和雨淋系統(tǒng)。
 4、 濕式系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓水的閉式系統(tǒng)，濕式系統(tǒng)由閉式噴頭、濕式報警閥組、水流指示器或壓力開關(guān)，供水設(shè)施及供水配水管道等消防器材組成。
 
　　左邊為濕式系統(tǒng)，右邊為供水設(shè)施
5、 干式系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓氣體的閉式系統(tǒng)，干式系統(tǒng)由閉式噴頭、干式報警閥組、充氣設(shè)備、水流指示器或壓力開關(guān)，供水設(shè)施及供水配水管道等消防器材組成。
　　
    左邊為干式系統(tǒng)，右邊為供水設(shè)施
6、 預(yù)作用系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動報警器自動開啟預(yù)作用閥后，轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)，預(yù)作用系統(tǒng)由閉式噴頭、預(yù)作用閥組、充氣設(shè)備(不是必須有)、水流報警裝置、供水設(shè)施及供水配水管道等消防器材組成。
 
　　左邊為預(yù)作用系統(tǒng)，右邊為供水設(shè)施
7、 雨淋系統(tǒng)由雨淋閥控制噴水范圍，由配套的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或傳動管系統(tǒng)啟動雨淋閥，由開式噴頭、雨淋閥組、水流報警裝置、供水消防器材設(shè)備及供水配水管道等消防器材組成
 
　　左邊為雨淋系統(tǒng)，右邊為供水設(shè)施
三、各系統(tǒng)介紹
（一）、濕式噴水滅火消防系統(tǒng)
1.1、系統(tǒng)組成及動作原理
由噴頭、管道系統(tǒng)、濕式報警閥、報警裝置和供水設(shè)施等組成。由于該系統(tǒng)在報警閥的前后管道內(nèi)始終充滿著壓力水，故稱濕式噴水滅火系統(tǒng)或濕管系統(tǒng)。
火災(zāi)發(fā)生時，在火場溫度的作用下，閉式噴頭的感溫元件溫升達到預(yù)定的動作溫度范圍時，噴頭開啟，噴水滅火。水在管路中流動后，打開濕式閥瓣，水經(jīng)過延時器后通向水力警鈴的通道，水流中水力警鈴發(fā)出聲響報警信號，與此同時，水力警鈴前的壓力開關(guān)信號及裝在配水管始端上的水流指示器信號傳送至報警控制器控制室，經(jīng)判斷確認火警后啟動消防水泵向管網(wǎng)加壓供水，達到持續(xù)自動噴水滅火的目的。
1.2、使用環(huán)境
濕式噴水滅火系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、施工和管理維護方便、使用可靠、滅火速度快、控火效率高等優(yōu)點。但由于其管路在噴頭中始終充滿水，所以應(yīng)用受環(huán)境溫度的限制，適合安裝在室內(nèi)溫度不低于4℃，且不高于70℃能用水滅火的建、構(gòu)筑物內(nèi)。
1.3、濕式報警閥結(jié)構(gòu)圖
 
濕式報警閥結(jié)構(gòu)圖
1、說明：
 ZSFZ濕式報警閥是只允許水單方向流入噴水滅火系統(tǒng)，并在規(guī)定的壓力和流量下驅(qū)動配套部件報警的一種單向閥。它與水流指示器、壓力開關(guān)、灑水噴頭等組成的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)是一種應(yīng)用極為廣泛的固定式滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)常年充滿一定壓力的清水，長期處于伺應(yīng)工作狀態(tài)，當(dāng)保護區(qū)域內(nèi)某處發(fā)生火災(zāi)時，區(qū)域內(nèi)環(huán)境溫度升高，灑水噴頭的熱敏感元件(玻璃球)中的有機溶液發(fā)生熱膨脹而產(chǎn)生很大的內(nèi)壓力，直到玻璃球外殼發(fā)生破碎，從而開啟噴頭噴水，并且自動啟動整個系統(tǒng)，發(fā)出聲光報警信號，以達到火災(zāi)報警及控制火災(zāi)、撲滅火災(zāi)之目的。
2.1、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
從圖1可知，ZSFZ濕式報警閥裝置由濕式報警閥、延遲器、水力警鈴、壓力開關(guān)、排水閥、過濾器等組成。
2.1.1、濕式報警閥
本濕式報警閥為蓋板型報警閥，主要由閥體、座圈和閥瓣三部分組成，整個閥體被閥瓣分成上、下兩腔，上腔(系統(tǒng)側(cè))與系統(tǒng)管網(wǎng)相通，下腔(供水側(cè))與水源相通，在閥體中配有座圈，在座圈上，有多個通往延遲器進水管的溝槽小孔。
當(dāng)系統(tǒng)處于伺應(yīng)狀態(tài)時，座圈上的溝槽小孔被閥瓣蓋住封閉，通往水力警鈴的報警水道被堵死；當(dāng)上、下壓力差達到一定數(shù)值，閥瓣才開啟(差壓啟動)，水就從供水側(cè)流向系統(tǒng)側(cè)，警鈴報警，滅水系統(tǒng)噴水；當(dāng)上、下壓力頻繁開啟，在閥瓣上設(shè)有小補水閥，當(dāng)系統(tǒng)側(cè)管網(wǎng)有微小滲漏或水源壓力有波動時，可以通過補水閥給管網(wǎng)補水，平衡上、下腔壓力，穩(wěn)定了閥瓣，從而避免了誤報警。
2.1.2、延遲器
延遲器是一個有進水口和出水口的圓筒形儲水容器，下端有進水口，與報警閥的報警口連接相通，上端有出水口，連接水力警鈴。由于系統(tǒng)的供水源壓力存在波動現(xiàn)象，能使閥瓣出現(xiàn)瞬間開啟，水流經(jīng)過座圈上溝槽及小孔首先進入延遲器，由于水源壓力波動的時間很短，閥瓣很快就能自動復(fù)位(關(guān)閉)，所以進入延遲器的水量很小，可以由延遲器來收集水，并經(jīng)過底部的泄水口排泄，延遲器的這一緩沖時間作用，避免了水流壓力波動而引起水力警鈴的誤報警。水從延遲器的進水口流入到出水口流出所需要時間為延遲時間，本裝置為5~90S，水流停止后，遺留在延遲器中的水由泄水口排出，排完所需時間(排水時間)小于5min。
2.1.3、水力警鈴
水力警鈴是一種水力驅(qū)動的機械裝置。由殼體、葉輪、鈴錘和鈴蓋等組成。當(dāng)閥瓣被打開，水流通過座圈上的溝槽和小孔進入延遲器，充滿后，繼續(xù)流向水力警鈴的進水口，在一定的水流壓力下，推動葉輪帶動鈴錘轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，使鈴錘連續(xù)擊打鋁鈴而發(fā)出報警鈴聲。
（二）、干式噴水滅火消防系統(tǒng)
2.1、系統(tǒng)組成及動作原理
干式噴水滅火消防系統(tǒng)是由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、干式報警閥、報警裝置、充氣設(shè)備、排氣設(shè)備和供水設(shè)備等組成的消防系統(tǒng)。該系統(tǒng)與濕式噴水滅火系統(tǒng)類似，只是控制信號閥的結(jié)構(gòu)和作用原理不同，配水管網(wǎng)與供水管間設(shè)置干式控制信號閥將它們隔開，而在配水管網(wǎng)中平時充滿有壓氣體�；馂�(zāi)時，噴頭首先噴出氣體，致使管網(wǎng)中壓力降低，供水管道中的壓力水打開控制信號閥而進人配水管網(wǎng)，接著從噴頭噴出滅火。
干式噴水滅火消防系統(tǒng)特點是：報警閥后的管道無水，不怕凍、不怕環(huán)境溫度高，也可用在對水漬不會造成嚴重損失場所。干式和濕式系統(tǒng)相比較，多增設(shè)一套充氣設(shè)備，一次性投資高、平時管理較復(fù)雜、滅火速度較慢，適用于溫度低于4℃或溫度高于70℃以上場所。為了滿足寒冷和高溫場所安裝自動滅火系統(tǒng)的需要，在濕式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其管路和噴頭內(nèi)平時沒有水，只處于充氣狀態(tài)，故稱之為干式系統(tǒng)或干管系統(tǒng)。干式噴水滅火系統(tǒng)的主要特點是在報警閥后管路內(nèi)無水，不怕凍結(jié)，不怕環(huán)境溫度高。

 

干式系統(tǒng)是由濕式系統(tǒng)發(fā)展而來的，平時管網(wǎng)內(nèi)充滿壓縮空氣或氮氣，因此適用于環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所。系統(tǒng)由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、充氣設(shè)備、干式報警閥、報警裝置和供水設(shè)施等組成。
干式自動噴水滅火系統(tǒng)的特點是：①報警閥后的管道中無水，不怕凍結(jié)，不怕溫度高；②由于噴頭動作后的排氣過程，所以滅火速度較濕式系統(tǒng)慢；③因為有充氣設(shè)備，建設(shè)投資較高，平常管理也比較復(fù)雜、要求高；④適用于環(huán)境在4℃以下和70℃以上而不宜采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的地方，如冷庫，鍋爐房等 場所。
干式系統(tǒng)的基本構(gòu)成條件包括水源、加壓與穩(wěn)壓設(shè)施、壓力氣源、報警裝置、管網(wǎng)及閉式噴頭等部分。
可見，干式自動噴水滅火系統(tǒng)的主要工作過程，與濕式自動噴水滅火系統(tǒng)區(qū)別在于前者噴頭動作后有一個排氣過程，這將影響滅火的速度和效果。對于管網(wǎng)容積較大的干式自動噴水滅火系統(tǒng)，設(shè)計時這種不利影響不能忽略，通常要在干式報警閥出口管道上，附加一個“排氣加速器”裝置，以加快報警閥處的降壓過程，讓報警閥快些啟動，使壓力水迅速進入充氣管網(wǎng)，縮短排氣時間，及早噴水滅火。
 
 
（三）、預(yù)作用式自動噴水消防系統(tǒng)
預(yù)作用系統(tǒng)是將火災(zāi)自動探測報警技術(shù)和自動噴水滅火系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，對保護對象起了雙重保護作用。預(yù)作用系統(tǒng)由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、雨淋閥、濕式閥、火災(zāi)探測器、報警控制裝置、充氣設(shè)備、控制組件和供水設(shè)施部件組成。這種系統(tǒng)平時呈干式，在火災(zāi)發(fā)生時能實現(xiàn)對火災(zāi)的初期報警，并立刻使管網(wǎng)充水將系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷健Ｏ到y(tǒng)的這種轉(zhuǎn)變過程包含著預(yù)備動作的功能，故稱為預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)。
非工作狀態(tài)下，系統(tǒng)在雨淋閥之后的管道內(nèi)，有不充氣和充滿低壓氣體兩種情況，火災(zāi)發(fā)生時，安裝在保護區(qū)的感溫、感煙火災(zāi)探測器首先發(fā)出火警信號，控制器在將報警信號作聲光顯示的同時開啟雨淋閥，使水進入管路，并在很短時間內(nèi)完成充水過程，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成濕式系統(tǒng)，以后的動作與濕式系統(tǒng)相同。
A．與濕式系統(tǒng)比較，這種系統(tǒng)在預(yù)作用閥以后的管網(wǎng)中平時不充水，而充低壓空氣或氮氣，或是干管。只有在發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測系統(tǒng)自動打開預(yù)作用閥，使管道充水變成濕式系統(tǒng)。管網(wǎng)平時無水，可避免因系統(tǒng)破損而造成的水漬損失。另外這種系統(tǒng)有早期報警裝置，能在噴頭動作之前及時報警，以便及早組織撲救。
B．這種系統(tǒng)具有干式噴水滅火系統(tǒng)必須平時管道無水的優(yōu)點，適合于冬季結(jié)冰和不能采暖建筑物內(nèi)。同時它又沒有干式噴水滅火必須待噴頭動作后，完成排氣才能噴水滅火，從而延遲噴頭噴水時間的缺點。
C．本系統(tǒng)與雨淋系統(tǒng)比較，雖然都有早期報警裝置，但雨淋系統(tǒng)安裝的是開式噴頭，而且雨淋閥后的管道平時通常為空管，而充氣的預(yù)作用系統(tǒng)可以配合自動監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中是否有滲漏現(xiàn)象，以提高系統(tǒng)的安全可靠性。
本系統(tǒng)適用于高級賓館、重要辦公樓、大型商場等不允許因誤噴而造成水漬損失的建筑物內(nèi)，也適用于干式系統(tǒng)適用的場所。
1.系統(tǒng)用途
預(yù)作用系統(tǒng)克服了濕式和干式兩種系統(tǒng)的缺點，兼容了兩者的優(yōu)點，具有報警早，噴水快，功能全和適用范圍廣且能在噴頭動作前發(fā)出火警警報。
　　具有下列條件之一的場所應(yīng)采用預(yù)作用系統(tǒng)。
　　a.系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)時，嚴禁管道漏水；
　　b.嚴禁系統(tǒng)誤噴；
　　c.替代干式系統(tǒng)。
　　2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 
預(yù)作用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
由閉式灑水噴頭、水流指示器、預(yù)作用報警閥組以及管道和供水設(shè)施等組成，準工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動開啟雨淋報警閥后，轉(zhuǎn)換成為濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。
3.工作原理
保護區(qū)域出現(xiàn)火警時，探測系統(tǒng)首發(fā)動作，打開預(yù)作用雨淋閥以及系統(tǒng)中用于排氣的電磁閥（出口接排氣閥），此時系統(tǒng)開始充水并排氣，從而轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng)，如果水勢繼續(xù)發(fā)展，閉式噴頭開啟噴水，進行滅火。這樣就克服了雨淋系統(tǒng)會因探測系統(tǒng)誤動作而導(dǎo)致誤噴的缺陷。如果系統(tǒng)中任一噴頭玻璃球意外破碎，則會從該噴頭處噴出氣體，導(dǎo)致系統(tǒng)中氣壓迅速下降，降低監(jiān)控開關(guān)動作，發(fā)出報警信號，提醒值班人員出現(xiàn)異常情況，但預(yù)作用雨淋閥沒有動作，所以系統(tǒng)不會噴水，從而克服了濕式系統(tǒng)會因噴頭誤動作所引起誤噴造成水漬的缺陷。
5.1空氣維持裝置
系統(tǒng)初始充裝時打開主充氣閥，當(dāng)壓力接近0.05MPa時關(guān)閉主充氣閥，打開氣體補償球閥，通過調(diào)節(jié)過濾減壓閥，將系統(tǒng)充壓至0.05MPa。系統(tǒng)管網(wǎng)平時與氣源通過過濾減壓閥、節(jié)流接頭、氣體補償球閥、單向閥相連，如果系統(tǒng)存在微小的泄漏，則壓力會得到補償而不會產(chǎn)生報警信號，只有發(fā)生較大泄漏時，才會發(fā)出報警信號。由于單向閥的作用可以保證系統(tǒng)充水時，壓力水流不會流向供氣管路。
5.2壓力開關(guān)
將水壓信號變換成電訊號，從而實現(xiàn)電動報警或啟動消防水泵。
功能特點
　　1)最大工作壓力：1.2MPa
　　2)最小動作壓力：0.05MPa
　　3)壓力可調(diào)范圍:0.025～0.125MPa，本壓力開關(guān)一般調(diào)為0.05MPa
5.3水力警鈴
水力警鈴是水流過濕式報警閥使之啟動后，能發(fā)出聲響的水力驅(qū)動式報警裝置,適用于濕式、干式報警閥及雨淋閥系統(tǒng)中。它安裝在延遲器的上部。當(dāng)噴頭開啟時，系統(tǒng)側(cè)排水口放水后5～90s內(nèi)，水力警鈴開始工作。
功能特點
　　1）最大工作壓力：1.2MPa
　　2）驅(qū)動壓力：≥0.05MPa
　　3）警鈴噴嘴進口壓力為0.05MPa時，平均響度值不低于70dB(A)
　　4）警鈴噴嘴進口壓力≥0.2MPa時，距鈴3m外的響度平均值≥85dB(A)
試驗操作
打開濕式報警閥管路中的報警試驗閥，或打開設(shè)置在噴淋管路系統(tǒng)末端的試驗裝置對水力警鈴進行試驗。
工程設(shè)計要求
　　1）所有自動噴淋系統(tǒng)均應(yīng)安裝水力警鈴
　　2）進入水力警鈴的水流應(yīng)經(jīng)過濾，以防堵塞，過濾器可安裝在濕式報警閥旁側(cè)報警管路上。
（四）、水幕水霧消防滅火系統(tǒng)
4.1、水幕滅火系統(tǒng)
水幕系統(tǒng)，也稱水幕滅火系統(tǒng)，是由水幕噴頭、雨淋報警閥組、供水與配水管道、控制閥及水流報警裝置等組成的主要起阻火、冷卻、隔離作用的自動噴水滅火系統(tǒng)。按水幕功能分為防火分隔水幕和防護冷卻水幕兩種。
水幕系統(tǒng)的工作原理與雨淋噴水系統(tǒng)基本相同。所不同的是水幕系統(tǒng)噴出的水為水簾狀，而雨淋系統(tǒng)噴出的水為開花射流。由于水幕噴頭將水噴灑成水簾狀，所以說水幕系統(tǒng)不是直接用來滅火的，其作用是冷卻簡易防火分隔物（如防火卷簾、防火幕），提高其耐火性能，或者形成防火水簾阻止火焰穿過開口部位，防止火勢蔓延。
水幕系統(tǒng)主要用于需要進行水幕保護或防火隔斷的部位，如設(shè)置在企業(yè)中的各防火區(qū)或設(shè)備之間，阻止火勢蔓延擴大，阻隔火災(zāi)事故產(chǎn)生的輻射熱，對泄漏的易燃、易爆、有害氣體和液體起疏導(dǎo)和稀釋作用。
水幕系統(tǒng)不具備直接滅火的能力，是用于檔煙阻火和冷卻隔離的防火系統(tǒng)。防火分隔水幕系統(tǒng)利用密集噴灑形成的水墻或多層水簾，封堵防火分區(qū)處的孔洞，阻擋火災(zāi)和煙氣的蔓延。防護冷卻水幕系統(tǒng)則利用噴水在物體表面形成的水膜，控制防火分區(qū)處分隔物的溫度，使分隔物的完整性和隔熱性免遭火災(zāi)破壞。
4.2、水噴霧滅火系統(tǒng)
（1）水噴霧滅火系統(tǒng)的作用。
 
水噴霧滅火系統(tǒng)是利用水霧噴頭在較高的水壓力作用下，將水流分離成0.2mm~2mm甚至更小的細小水霧滴，噴向保護對象，由于霧滴受熱后很容易變成蒸汽，因此，水噴霧滅火系統(tǒng)的滅火機理主要是通過表面冷卻、窒息、稀釋、沖擊乳化和覆蓋等作用。
在實際應(yīng)用中，水噴霧的滅火作用往往是幾種作用的綜合結(jié)果，對某些特定部位，可能是其中一兩個要素起主要作用，而其他滅火作用是輔助的。水噴霧滅火系統(tǒng)的防護目的有滅火和防護冷卻兩種。
水噴霧滅火系統(tǒng)的組成及工作原理。
 
水噴霧滅火系統(tǒng)是由水源、供水設(shè)備、管道、雨淋閥組、過濾器、水霧噴頭和火災(zāi)自動探測控制設(shè)備等組成，如圖所示。系統(tǒng)的自動開啟雨淋閥裝置，可采用帶火災(zāi)探測器的電動控制裝置和帶閉式噴頭的傳動管裝置。
該系統(tǒng)在組成上與雨淋系統(tǒng)的區(qū)別主要在于噴頭的結(jié)構(gòu)和性能不同，而工作原理與雨淋系統(tǒng)基本相同。它是利用水霧噴頭在較高的水壓力作用下，將水流分離成細小水霧滴，噴向保護對象實現(xiàn)滅火和防護冷卻作用的。