閉式自動噴淋水系統(tǒng)課程設計

1、能源與安全工程學院課程設計說明書課 程 名 稱: 閉式自動噴淋水系統(tǒng)設計年級/專業(yè)/班:20XX級安全工程x班設 計 組 員：XXX（XX01020XXX）XXXX開 始 時 間:2015年12月28日完 成 時 間: 2016年01月08日指導老師：目 錄一、前言5二、滅火系統(tǒng)選型、工作組成及原理52.1 滅火系統(tǒng)選型5系統(tǒng)的組成6系統(tǒng)工作原理8三、自動噴淋系統(tǒng)的設計8噴頭選擇及布置8系統(tǒng)管網(wǎng)布置9水力計算9校核設計作用面積內(nèi)的平均噴水強度15選擇消防水泵153.6 噴水滅火系統(tǒng)的維護16四、結束語17閉式自動噴淋水系統(tǒng)設計任務書(安全工程專業(yè))一、設計目的閉式自動噴水滅火是目前使用廣泛、滅

2、火效率高的滅火措施。其工作原理是：噴水管網(wǎng)中經(jīng)常充滿壓力水，火災時，閉式自動噴頭溫感元件爆破或熔化脫落，即自動噴水滅火，與此同時發(fā)出報警信號。適用范圍為室內(nèi)溫度為470之間。二、設計原始資料5某輕危險級建筑物其中一部分的最不利作用面積為180m2，為（15×12m）；環(huán)境溫度為25，選用標準玻璃球噴頭，噴頭以長方形布置。最不利點處噴頭的工作壓力為7 mH2O，三、設計任務a) 繪制系統(tǒng)工作動作原理圖。b) 根據(jù)危險等級及作用面積，查出噴頭的保護面積，并確定設計的設計噴水強度以及設計流量。c) 確定噴頭及管道布置方式、初選各管段類型以及尺寸，繪制管道透視圖（比例為1：100）。d) 進

3、行水力計算，確定各管道直徑，計算系統(tǒng)設計流量及總的水頭損失。e) 進行系統(tǒng)設計校核。四、設計要求1、獨立開展滅火系統(tǒng)的設計，不得抄襲他人設計。2、水力計算部分應按照原始資料和有關規(guī)范進行精確計算，不得假造數(shù)據(jù)。3、進行水力計算時，應采用沿途計算法確定噴頭流量，而不采用作用面積計算法。4、說明書應包括（四）的全部內(nèi)容，有詳細的計算推導過程。5、水力計算應編制成表（如附二所示）。6、說明書前頁附上此任務書。五、時間安排此課程設計共14天時間。一、前 言課程設計是學生將課程體系的理論和工程實踐相結合的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)同學實踐動手和工程應用能力的有效途徑，是理論教學和實踐教學結合的重要手段。通過本次

4、課程設計，使得學生能更為系統(tǒng)的了解工業(yè)和生活中防火與防爆基本原理、知識和內(nèi)容，樹立起正確的防火觀念和意識，使其對企業(yè)生產(chǎn)和民用生活實用性和工程性的消防管理、監(jiān)測、控制以及應急救援理論和技術等有更為全面深入的理解和掌握，加強其對防火與消防理論在現(xiàn)場工程應用中的認識，通過對工程應用中消防系統(tǒng)的分析評價和改進設計，加強學生對企業(yè)消防系統(tǒng)控制能力的應用，培養(yǎng)起對實踐性消防問題的獨立思考和解決的能力，形成較為系統(tǒng)和科學思維體系，為以后從事防火消防方面的專業(yè)工作和設計打下良好的基礎。閉式自動噴水滅火系統(tǒng)是指由水源、管網(wǎng)、噴淋水泵及控制柜、閉式噴頭、報警控制裝置等組成，是一種能夠自動探測火災并自動啟動噴淋水

5、泵滅火的固定滅火系統(tǒng)?？煞譃闈袷阶詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、預作用自動噴水滅火系統(tǒng)。它是目前使用廣泛、滅火效率高的一種滅火措施。其工作原理是，噴水管網(wǎng)中經(jīng)常充滿壓力水，滅火時，閉式自動噴頭溫感元件爆破或融化脫落，與此同時發(fā)出報警信號。二、滅火系統(tǒng)選型、工作組成及原理2.1 滅火系統(tǒng)選型據(jù)設計原始資料（閉式自動噴淋水系統(tǒng)設計任務書，以下簡稱任務書）顯示，該建筑物火災危險等級為中危險級。確定設計基本技術參數(shù)由原始資料，設計消防系統(tǒng)的工作面積為15×12m2；根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（GB50084-2005）表5.0.1民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設計參數(shù)，該滅火系統(tǒng)的噴水強

6、度為4.00L/min·m2；噴頭工作壓力為9.8×104Pa（10mH2O），且最不利點處工作壓力以7mH2O計算；設計噴水量為9.0L/s。應根據(jù)建筑物的實際情況進行選擇，設計書以絕大多數(shù)常溫場所常采用的濕式系統(tǒng)為例進行設計，且建筑物的環(huán)境溫度為25符合濕試系統(tǒng)設計要求。濕式噴水滅火系統(tǒng)主要由以下幾部分構成，如圖2-2。（1）水箱：在正常狀態(tài)下維持管網(wǎng)的壓力，當火災發(fā)生的初期給管網(wǎng)提供滅火用水；（2）水力警鈴：用于濕式、干式、干濕兩用式、雨淋和預作用自動噴水滅火系統(tǒng)中，是自動噴水滅火系統(tǒng)中的重要部件。當火災發(fā)生時，由報警閥流出帶有一定壓力的水驅(qū)動水力警鈴報警。警鈴流量等

7、于或大于一個噴頭的流量時立即動作；（3）濕式報警閥：安裝在總供水干管上，連接供水設備和配水管網(wǎng)，一般采用止面閥的形式。當管網(wǎng)中有噴頭噴水時，就破壞了閥門上下的平衡壓力，使閥板開啟接通水源和管網(wǎng)。同時部分水流通過閥座上的環(huán)形槽，經(jīng)信號管道送至水力警鈴，發(fā)出音響報警信號。（4）消防水泵結合器：用于給消防車提供供水口；（5）火災收信機（消防控制中心）：在控制室內(nèi)安裝，用于接收系統(tǒng)傳來的電信號及發(fā)出控制指令；（6）壓力罐（未設置）：用于自動啟動消防水泵。當管網(wǎng)中的水壓過低時，與壓力罐連接的壓力開關發(fā)出信號給控制箱，控制箱接到信號后發(fā)出指令啟動消防泵給管網(wǎng)增壓。當管網(wǎng)水壓達到設定值后消防水泵停止供水；（

8、7）消防水泵：給消防管網(wǎng)中補水用；（8）閉式噴頭：可分為易溶金屬式、雙金屬片式和玻璃球式三種，其中以玻璃球式應用最多；正常情況下，噴頭處于封閉狀態(tài)。當有火災發(fā)生且溫度達到動作值時噴頭開啟噴水滅火；（9）水流指示器：其動作原理是，當水流指示器感應到水流動時，其電觸點動作，接通延時電路（延時2030s）。延時時間到后，通過繼電器觸發(fā)，發(fā)出聲光信號給控制室，以識別火災區(qū)域；（10）壓力開關：是自動噴水滅火系統(tǒng)的自動報警和控制附件，它能將水壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號。當壓力超過或低于預定工作壓力時，電路就閉合或斷開，輸出信號至火災報警控制器或直接控制啟動其他電氣設備；（11）延時器：是一個罐式容器，安裝在報

9、警閥與水力警鈴之間。用以對由于水源壓力突然發(fā)生變化而引起的報警閥短暫開啟，或?qū)σ驁缶y局部滲漏而進入警鈴管道的水流起一個暫時容納的作用。從而避免虛假報警。只有真正發(fā)生火災時，噴頭和報警閥相繼打開，水流源源不斷地大量流入延時器，經(jīng)30s左右沖滿整個容器，然后沖入水力警鈴報警；（12）試警鈴閥：用于人工測試。打開試警鈴閥瀉水，使報警閥自動打開，水流充滿延遲器后可使壓力開關及水力警鈴動作報警；（13）放水閥：用于檢修時放空管網(wǎng)中余水；（14）末端試水裝置：設在管網(wǎng)末端，用于自動噴水滅火系統(tǒng)等流體工作系統(tǒng)中。該試水裝置末端接相當于一個標準噴頭流量的接頭，打開該試水裝置，可進行系統(tǒng)模擬試驗調(diào)試。利用此裝

10、置可對系統(tǒng)進行定期檢查，以確定系統(tǒng)是否能正常工作；（15）試驗噴頭：安裝于屋頂，每年校驗噴頭性能；（16）壓力表：觀察系統(tǒng)水壓是否正常；（17）水箱下止回閥：防止消防水進入水箱；（18）火災信號傳感器：感應火災信號。當火災發(fā)生時，火源周圍溫度上升，導致火源上方的噴頭開啟、出水，管網(wǎng)壓力下降，報警閥閥后壓力下降致使閥板開啟，接通管網(wǎng)和水源，供水滅火。于是同時，部分水流由閥座上的凹形槽經(jīng)報警閥的信號閥，帶動水力警鈴發(fā)出報警信號。如果管網(wǎng)中設有水流指示器，水流指示器感應到水的流動，也可發(fā)出電信號。如果管網(wǎng)中設有壓力開關，當管網(wǎng)水壓下降到一定值時，也可發(fā)出電信號，啟動水泵供水，消防控制室同時接到信號。

11、系統(tǒng)工作原理圖如圖2-1。圖2-1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理三、自動噴淋系統(tǒng)的設計（1）噴頭的選擇噴頭的選用，設計選用標準玻璃球噴頭。ZST型玻璃球灑水噴頭。噴頭可用來探測火災，并通過自動灑水來控制和撲滅火災，是自動噴頭滅火系統(tǒng)的主要部件，廣泛用于高層建筑、賓館、商場、工廠、倉庫等各類建筑物，能滿足各種危險等級的防戶要求。（2）噴頭的布置根據(jù)任務書上表2可知每只噴頭的最大保護面積為21m2(轉(zhuǎn)換成半徑為m)，噴頭的布置間距為S=57m（標準中危險級的布置間距）。噴頭與邊墻的距離不超過設計規(guī)范中要求的 m，但也不小于0.6m。系統(tǒng)應有庫存?zhèn)溆脟婎^，數(shù)量不應少于總安裝數(shù)的1%。正方形布置如上圖

12、所示，只有當4個噴水圓兩兩相切于O點，而且在R=N時，該噴頭的布置最經(jīng)濟合理。此時，噴頭間間距為S=2RCOS45°m式中R噴頭計算噴水半徑S噴頭間距確定最不利點噴頭的位置為1號節(jié)點處的噴頭（見圖3-1），在節(jié)點處平行于配水支管劃定矩形作用面積，其長邊長度為：每條支管上最多動作噴頭數(shù)：而對于支管的數(shù)目有經(jīng)過多次的畫草圖和計算，綜合考慮最終確定每條支管為4個，共4條支管。根據(jù)有關規(guī)范（表3-1）預選管徑，管網(wǎng)按側(cè)邊中心方式布置（如圖3-2），系統(tǒng)共布置了16個噴頭，系統(tǒng)設濕式報警閥和水流指示器各1個。表3-1：輕危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù)工程直徑/mm控制的標準噴頭數(shù)

13、/只輕危險級251323405501065188048100-圖3-2 管網(wǎng)分布圖按逐點法計算,即矩形面積內(nèi)每個噴頭噴水量按該噴頭處的水壓計算確定系統(tǒng)內(nèi)各點的水力。（1）支管末端的噴頭1為整個管系的最不利點，在規(guī)定的工作水頭H1=7mH2O作用下，節(jié)點1的水流量為:（L / s）則管段1-2的流量為：該管徑為90°彎管，由附表2可得，當管徑為25時，當量長度為=0.6m。管道的水頭損失為（2）節(jié)點2的水壓為：其水流量為:（L / s）則管段2-3的流量為：因為輕度危險級控制的標準噴頭數(shù)為3只，查表3-1可選公稱直徑d=32的管道。該管徑為三通，由附表2可得，當管徑為32時，當量長度為

14、=1.8m。則管道的水頭損失為： （3）節(jié)點3的水壓為：其水流量為:（L / s）則管段3-4的流量為：該管徑為三通，由附表2可得，管徑為40時，當量長度為=2.4m。則管道的水頭損失為：（4）節(jié)點4的水壓為：其水流量為:（L / s）則管段4-5的流量為：（5）由于其他4條支管的形狀特征與第一個支管子相同，此時將支管（節(jié)點1-5）看作一個大噴頭，則其噴頭流量特征系數(shù)為k(1-5)。由于（L / s）該管徑為三通，由附表2可得，管徑為40時，當量長度為=2.4m。則管道的水頭損失為：而，其水流量為：可得k(1-5)=4.36，于是其他4條支管的特性系數(shù)k值均與k(1-65)=4.36相同，則噴

15、頭布置圖可簡化為圖3-2。圖3-2噴頭布置圖 （6）管段5-6的流量為：Q56=q5+q45=該管徑為90°彎管，由附表2可得，當管徑為40時，當量長度為=m。則管道的水頭損失為：H5-6-=*(+)*=（7）節(jié)點6的水壓為：H6=2H5=*2=其水流量為:Q6=2*q5=*2=則管段8-9的流量為：Q67=q6+q5=+=該管徑為三通，由附表2可得，當管徑為50時，當量長度為=m。則管道的水頭損失為：H6-7-=1108*(+)*=（8）節(jié)點7的水壓為：H7= 2（H6 +H6-7）= 2*（+）=其水流量為:Q7=2q6=2*=則管段7-9的流量為：Q7-9=2*（q6+q56）

16、=2*()=選用公稱直徑d=100mm的管道該管徑為三通，由附表2可得，當管徑為70時，當量長度為=3.7m。則管道的水頭損失為：H7-9-=0.002893*(+3.7)*（9）節(jié)點9的水壓為：其水流量為：Q7-9=2*q7=2*=H9=H7+H7-9系統(tǒng)設計假設從節(jié)點9到消防水泵11的管道長度為50m，且濕式報警閥和水流指示器的水頭損失按沿程損失的20%計算，則管道的總水頭損失為：因此消防水泵的供水壓力設計作用面積內(nèi)平均噴水強度滿足規(guī)范要求。(見表5.0.1)按照上訴計算結果，選擇型號XBD11/55-150的消防水泵，流量Q=25L/S，出口壓力為1.47MPa。3.6 噴水滅火系統(tǒng)的維

17、護自動噴水滅火系統(tǒng)必須始終處于正常的戰(zhàn)備狀態(tài)，一旦發(fā)生火災就能立刻發(fā)揮作用，加強日常的檢查維護和管理至關重要。日常檢查分為日檢、周檢、月( 季) 檢及年檢。具體的日檢由保安人員負責，周檢、月( 季) 檢及維護工作由委托的專業(yè)消防公司來完成，并由市消防檢測中心進行年度檢測。管理及保安人員每年要由消防培訓中心進行專業(yè)培訓，成為具備專業(yè)資格的合格人員后才能勝任這項工作。根據(jù)相關消防法律、法規(guī)的要求，同時結合實際情況，自動噴水滅火系統(tǒng)的管理與維護主要包括以下方面： 自動噴水滅火系統(tǒng)應具有管理、檢測、維護規(guī)程，并應保證系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)。 維護管理人員應熟悉自動噴水滅火系統(tǒng)的原理、性能和操作維護規(guī)程 維

18、護管理人員每天應對水源控制閥、報警閥組進行外觀檢查，并應保證系統(tǒng)處于無故障狀態(tài)。 每年應對水源的供水能力進行一次測定。 消防水池、消防水箱及消防氣壓給水設備應每月檢查一次，并應檢查其消防儲備水位及消防氣壓給水設備的氣體壓力。同時，應采取措施保證消防用水不作它用，并應每月對該措施進行檢查，發(fā)現(xiàn)故障應及時進行處理。 消防水池、消防水箱、消防氣壓給水設備內(nèi)的水應根據(jù)當?shù)丨h(huán)境、氣候條件不定期更換。更換前，負責自動噴水滅火系統(tǒng)的專職或兼職管理人員應向領導報告，并報告當?shù)叵辣O(jiān)督部門。 寒冷季節(jié)，消防儲水設備的任何部位均不得結冰。每天應檢查設置儲水設備的房間，保持室溫不低于5。 每兩年應對消防儲水設備進行

19、檢查，修補缺損和重新油漆。 鋼板消防水箱和消防氣壓給水設備的玻璃水位計，兩端的角閥在不進行水位觀察時應關閉。 消防水泵應每月啟動運轉(zhuǎn)一次，內(nèi)燃機驅(qū)動的消防水泵應每周啟動運轉(zhuǎn)一次。當消防水泵為自動控制啟動時，應每月模擬自動控制的條件啟動運轉(zhuǎn)一次。 電磁閥應每月檢查并應作啟動試驗，動作失常時應及時更換。 每個季度應對報警閥旁的放水試驗閥進行一次供水試驗，驗證系統(tǒng)的供水能力。 系統(tǒng)上所有的控制閥門均應采用鉛封或鎖鏈固定在開啟或規(guī)定的狀態(tài)。每月應對鉛封、鎖鏈進行一次檢查，當有破壞或損壞時應及時修理更換。 室外閥門井中，進水管上的控制閥門應每個季度檢查一次，核實其處于全開啟狀態(tài)。 消防水泵接合器的接口及

20、附件應每月檢查一次，并應保證接口完好、無滲漏、悶蓋齊全。 每兩個月應利用末端試水裝置對水流指示器進行試驗。 每月應對噴頭進行一次外觀檢查，發(fā)現(xiàn)有不正常的噴頭應及時更換；當噴頭上有異物時應及時清除。更換或安裝噴頭均應使用專用扳手。 各種不同規(guī)格的噴頭均應有一定數(shù)量的備用品，其數(shù)量不應小于安裝總數(shù)的1%,且每種備用噴頭不應少于10個。 自動噴水滅火系統(tǒng)發(fā)生故障，需停水進行修理前，應向主管值班人員報告，取得維護負責人的同意，并臨場監(jiān)督，加強防范措施后方能動工。 建筑物、構筑物的使用性質(zhì)或貯存物安放位置、堆存高度的改變，影響到系統(tǒng)功能而需要進行修改時，應在修改前報經(jīng)公安消防監(jiān)督機構批準后方能對系統(tǒng)作相

21、應的修改。四、結束語課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設計，我們深深體會到這句千古名言的真正含義。今天我們認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。在對自動噴淋系統(tǒng)的設計過程中，不僅檢驗了所學習的知識，也培養(yǎng)了如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。通過本次課程設計，使得我們能更為系統(tǒng)的了解

22、工業(yè)和生活中防火與防爆基本原理、知識和內(nèi)容，樹立起正確的防火觀念和意識，使其對企業(yè)生產(chǎn)和民用生活實用性和工程性的消防管理、監(jiān)測、控制以及應急救援理論和技術等有更為全面深入的理解和掌握，加強其對防火與消防理論在現(xiàn)場工程應用中的認識，通過對工程應用中消防系統(tǒng)的分析評價和改進設計，加強了我們對企業(yè)消防系統(tǒng)控制能力的應用，培養(yǎng)起對實踐性消防問題的獨立思考和解決的能力，形成較為系統(tǒng)和科學思維體系，為以后從事防火消防方面的專業(yè)工作和設計打下良好的基礎。通過這次安全系統(tǒng)工程設計，我們感覺在多方面都有所提高。綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識所進行的自動噴淋系統(tǒng)設計，設計工作的實際訓練培養(yǎng)和提高了我們

23、能獨立工作學習的能力，鞏固與擴充了防火防爆課程所學的內(nèi)容，掌握消防系統(tǒng)設計的方法和步驟，掌握消防系統(tǒng)設計的基本的程序，了解系統(tǒng)的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習。本次課程設計是在柴紅保老師的精心指導下，由本組成員相互配合完成的。此設計也是我們對防火防爆及流體力學課程所學知識的回顧與總結。在此感謝我們的柴紅保老師，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我們工作、學習中的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我們無盡的啟迪；這次課程設計的每個步驟都離不開老師您的細心指導。本次課程設計所完成的濕式自動噴水滅火器滅火效率高、投資低、系統(tǒng)采用廉價的水作為滅火劑，具有減少人員的傷亡、保護生命安全、降低火災危險、減少經(jīng)濟損失等優(yōu)點。在設計中，我們查閱了許多相關書籍，深刻理解了自動噴水滅火系統(tǒng)的具體設計過程及方法和原理，并且將理論與實踐結合起來，最終完成了課程設計。本次課程設計不僅鞏固了我們的理論知識，提高了我們的實踐能力，同時還培養(yǎng)了自己獨立思考問題的能力和分工協(xié)作能力。最后，由于我們的設計能力都很有限，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師多多指教,我們對于你的批評與指正，將萬分感謝。參考文獻：1. 程遠平.消防工程學M.