Nagynyomású vízköd rendszer
Bevezetés
Vízköd elv
A Water Mist az NFPA 750-ben olyan vízpermetként van meghatározva, amelyre a Dv0,99, a vízcseppek áramlással súlyozott kumulatív térfogati eloszlásához kisebb, mint 1000 mikron a vízködfúvóka minimális tervezési üzemi nyomásán. A vízköd-rendszer nagy nyomáson működik, és finom porlasztott ködként szállítja a vizet. Ez a köd gyorsan gőzzé alakul, amely elfojtja a tüzet, és megakadályozza, hogy további oxigén jusson hozzá. Ugyanakkor a párolgás jelentős hűtőhatást hoz létre.
A víz kiváló hőelnyelő tulajdonságokkal rendelkezik, 378 KJ/Kg elnyelésével. és 2257 KJ/Kg. gőzzé alakítani, plusz hozzávetőlegesen 1700:1 arányú bővítéssel. Ezen tulajdonságok kiaknázása érdekében a vízcseppek felületét optimalizálni kell, és áthaladási idejüket (felületekbe ütközés előtt) maximalizálni kell. Ennek során a felszíni lángoló tüzek tűzoltása a kombinációjával érhető el
1.Hőelvonás a tűzből és az üzemanyag
2.Oxigéncsökkentés gőzelfojtással a lángfronton
3.A sugárzó hőátadás blokkolása
4.Égési gázok hűtése
A tűz fennmaradásához a „tűzháromszög” három elemének – az oxigénnek, a hőnek és az éghető anyagnak – jelenlétére támaszkodik. Ezen elemek bármelyikének eltávolítása eloltja a tüzet. A nagynyomású vízköd-rendszer tovább megy. A tűzháromszög két elemét támadja meg: az oxigént és a hőt.
A nagynyomású vízköd rendszerben a nagyon kicsi cseppek gyorsan elnyelik annyi energiát, hogy a cseppek elpárolognak és vízből gőzzé alakulnak, mivel a kis víztömeghez képest nagy felületük van. Ez azt jelenti, hogy minden csepp körülbelül 1700-szorosára fog kitágulni, amikor az éghető anyaghoz közel kerül, ezáltal az oxigén és az éghető gázok kiszorulnak a tűzből, vagyis az égési folyamat egyre inkább oxigénhiányos lesz.
A tűzoltás érdekében a hagyományos locsolórendszer vízcseppeket szór szét egy adott területen, amely elnyeli a hőt, hogy lehűtse a helyiséget. Nagy méretük és viszonylag kis felületük miatt a cseppek nagy része nem vesz fel elegendő energiát ahhoz, hogy elpárologjon, és gyorsan vízként hullanak a padlóra. Az eredmény korlátozott hűtőhatás.
Ezzel szemben a nagynyomású vízköd nagyon kis cseppekből áll, amelyek lassabban esnek le. A vízködcseppek tömegükhöz képest nagy felülettel rendelkeznek, és a padló felé történő lassú ereszkedésük során sokkal több energiát nyelnek el. A víz nagy része követi a telítési vonalat és elpárolog, ami azt jelenti, hogy a vízköd sokkal több energiát nyel el a környezetből és így a tűzből.
Ezért a nagynyomású vízköd hatékonyabban hűt literenként: akár hétszer jobban, mint a hagyományos locsolórendszerben használt egy liter vízzel.
Bevezetés
Vízköd elv
A Water Mist az NFPA 750-ben olyan vízpermetként van meghatározva, amelyre a Dv0,99, a vízcseppek áramlással súlyozott kumulatív térfogati eloszlásához kisebb, mint 1000 mikron a vízködfúvóka minimális tervezési üzemi nyomásán. A vízköd-rendszer nagy nyomáson működik, és finom porlasztott ködként szállítja a vizet. Ez a köd gyorsan gőzzé alakul, amely elfojtja a tüzet, és megakadályozza, hogy további oxigén jusson hozzá. Ugyanakkor a párolgás jelentős hűtőhatást hoz létre.
A víz kiváló hőelnyelő tulajdonságokkal rendelkezik, 378 KJ/Kg elnyelésével. és 2257 KJ/Kg. gőzzé alakítani, plusz hozzávetőlegesen 1700:1 arányú bővítéssel. Ezen tulajdonságok kiaknázása érdekében a vízcseppek felületét optimalizálni kell, és áthaladási idejüket (felületekbe ütközés előtt) maximalizálni kell. Ennek során a felszíni lángoló tüzek tűzoltása a kombinációjával érhető el
1.Hőelvonás a tűzből és az üzemanyag
2.Oxigéncsökkentés gőzelfojtással a lángfronton
3.A sugárzó hőátadás blokkolása
4.Égési gázok hűtése
A tűz fennmaradásához a „tűzháromszög” három elemének – az oxigénnek, a hőnek és az éghető anyagnak – jelenlétére támaszkodik. Ezen elemek bármelyikének eltávolítása eloltja a tüzet. A nagynyomású vízköd-rendszer tovább megy. A tűzháromszög két elemét támadja meg: az oxigént és a hőt.
A nagynyomású vízköd rendszerben a nagyon kicsi cseppek gyorsan elnyelik annyi energiát, hogy a cseppek elpárolognak és vízből gőzzé alakulnak, mivel a kis víztömeghez képest nagy felületük van. Ez azt jelenti, hogy minden csepp körülbelül 1700-szorosára fog kitágulni, amikor az éghető anyaghoz közel kerül, ezáltal az oxigén és az éghető gázok kiszorulnak a tűzből, vagyis az égési folyamat egyre inkább oxigénhiányos lesz.
A tűzoltás érdekében a hagyományos locsolórendszer vízcseppeket szór szét egy adott területen, amely elnyeli a hőt, hogy lehűtse a helyiséget. Nagy méretük és viszonylag kis felületük miatt a cseppek nagy része nem vesz fel elegendő energiát ahhoz, hogy elpárologjon, és gyorsan vízként hullanak a padlóra. Az eredmény korlátozott hűtőhatás.
Ezzel szemben a nagynyomású vízköd nagyon kis cseppekből áll, amelyek lassabban esnek le. A vízködcseppek tömegükhöz képest nagy felülettel rendelkeznek, és a padló felé történő lassú ereszkedésük során sokkal több energiát nyelnek el. A víz nagy része követi a telítési vonalat és elpárolog, ami azt jelenti, hogy a vízköd sokkal több energiát nyel el a környezetből és így a tűzből.
Ezért a nagynyomású vízköd hatékonyabban hűt literenként: akár hétszer jobban, mint a hagyományos locsolórendszerben használt egy liter vízzel.
1.3 A nagynyomású vízköd rendszer bemutatása
A nagynyomású vízköd-rendszer egyedülálló tűzoltó rendszer. A vizet nagyon nagy nyomással a mikrofúvókákon keresztül nyomják át, hogy a leghatékonyabb tűzoltási cseppméret-eloszlású vízködöt hozzon létre. Az oltóhatások optimális védelmet biztosítanak a hűtés, a hőelnyelés és a víz kb. 1700-szoros tágulása miatti inertálás révén, amikor az elpárolog.
1.3.1 A legfontosabb összetevő
Speciálisan kialakított vízködfúvókák
A nagynyomású vízködfúvókák az egyedi Micro fúvókák technikáján alapulnak. Speciális formájuknak köszönhetően a víz erős forgómozgást kap az örvénykamrában, és rendkívül gyorsan átalakul vízköddé, amely nagy sebességgel fújódik a tűzbe. A nagy szórási szög és a mikrofúvókák szórásképe nagy távolságot tesz lehetővé.
A fúvókafejekben képződő cseppek 100-120 bar nyomással jönnek létre.
Egy sor intenzív tűzteszt, valamint mechanikai és anyagvizsgálat után a fúvókákat kifejezetten nagynyomású vízködhöz készítették. Minden vizsgálatot független laboratóriumok végeznek, így még a nagyon szigorú offshore követelmények is teljesülnek.
Szivattyú kialakítás
Az intenzív kutatás eredményeként létrejött a világ legkönnyebb és legkompaktabb nagynyomású szivattyúja. A szivattyúk korrózióálló rozsdamentes acélból készült többtengelyű dugattyús szivattyúk. Az egyedi kialakítás vizet használ kenőanyagként, ami azt jelenti, hogy nincs szükség rutinszerű karbantartásra és kenőanyagok cseréjére. A szivattyút nemzetközi szabadalmak védik, és széles körben használják számos különböző szegmensben. A szivattyúk akár 95%-os energiahatékonyságot és nagyon alacsony pulzációt kínálnak, ezáltal csökkentve a zajt.
Erősen korrózióálló szelepek
A nagynyomású szelepek rozsdamentes acélból készülnek, és rendkívül korrózió- és szennyeződésállóak. Az elosztóblokk kialakításának köszönhetően a szelepek nagyon kompaktak, ami nagyon egyszerűvé teszi a felszerelésüket és a működtetést.
1.3.2 A nagynyomású vízköd-rendszer előnyei
A nagynyomású vízköd-rendszer előnyei óriásiak. A tűz megfékezése/eloltása másodpercek alatt, kémiai adalékok használata nélkül, minimális vízfogyasztással és szinte vízkárosító hatás nélkül, az egyik legkörnyezetbarátabb és leghatékonyabb tűzoltó rendszer, amely teljesen biztonságos az emberek számára.
Minimális vízhasználat
• Korlátozott vízkár
• Minimális károsodás véletlen aktiválás esetén
• Kevesebb szükség az elő-akció rendszerre
• Előny, ha vízfogási kötelezettség áll fenn
• Tartályra ritkán van szükség
• Helyi védelem, amely gyorsabb tűzoltást tesz lehetővé
• Kevesebb állásidő az alacsony tűz- és vízkár miatt
• Csökkent a piaci részesedések elvesztésének kockázata, mivel a termelés gyorsan újraindul
• Hatékony – olajtüzek leküzdésére is
• Alacsonyabb vízellátási számlák vagy adók
Kisméretű rozsdamentes acél csövek
• Könnyen telepíthető
• Könnyen kezelhető
• Karbantartásmentes
• Vonzó kialakítás a könnyebb beépítés érdekében
• Kiváló minőség
• Nagy tartósság
• Költséghatékony darabmunka esetén
• Présszerelvény a gyors telepítéshez
• Könnyen talál helyet a csövek számára
• Könnyen utólag beszerelhető
• Könnyen hajlítható
• Kevés szerelvény szükséges
Fúvókák
• A hűtési képesség lehetővé teszi az üvegablak beépítését a tűzgátló ajtóba
• Nagy távolság
• Kevés fúvóka – építészetileg vonzó
• Hatékony hűtés
• Ablakhűtés – olcsóbb üveg vásárlást tesz lehetővé
• Rövid telepítési idő
• Esztétikus kialakítás
1.3.3 Szabványok
1. NFPA 750 – 2010-es kiadás
2 RENDSZER leírása és összetevői
2.1 Bevezetés
A HPWM rendszer számos fúvókából áll, amelyek rozsdamentes acél csövekkel vannak összekötve egy nagynyomású vízforrással (szivattyúegységekkel).
2.2 Fúvókák
A HPWM fúvókák precíziós tervezésű eszközök, amelyeket a rendszeralkalmazástól függően úgy terveztek, hogy vízködöt bocsátjanak ki olyan formában, amely biztosítja a tűz eloltását, ellenőrzését vagy oltását.
2.3 Szakaszszelepek – Nyissa ki a fúvókarendszert
A vízködös tűzoltó rendszerbe szakaszszelepek kerülnek az egyes tűzszakaszok elkülönítésére.
Minden egyes védendő szakaszhoz rozsdamentes acélból készült szekciószelepeket szállítunk a csőrendszerbe történő beépítéshez. A szekciószelep normál esetben zárva van és kinyílik, amikor a tűzoltó rendszer működik.
A szakaszos szelep elrendezés egy közös elosztócsőre csoportosítható, majd a megfelelő fúvókákhoz az egyes csöveket szerelik fel. A szakaszos szelepek szabadon is szállíthatók a csőrendszerbe történő megfelelő helyre történő beszereléshez.
A szakaszos szelepeket a védett helyiségeken kívül kell elhelyezni, ha a szabványok, nemzeti szabályok vagy hatóságok mást nem írnak elő.
A szakaszszelepek méretezése az egyes szakaszok tervezési kapacitásán alapul.
A rendszerszakaszszelepek elektromos működtetésű motoros szelepként kerülnek szállításra. A motoros működtetésű szakaszos szelepek működéséhez általában 230 VAC jelre van szükség.
A szelep előszerelt nyomáskapcsolóval és leválasztó szelepekkel együtt. A leválasztó szelepek felügyelete más változatokkal együtt is elérhető.
2.4Szivattyúegység
A szivattyúegység jellemzően 100 bar és 140 bar között működik, egyetlen szivattyú áramlási sebessége 100 l/perc. A szivattyúrendszerek egy vagy több szivattyúegységet használhatnak, amelyek egy elosztón keresztül csatlakoztathatók a vízköd-rendszerhez, hogy megfeleljenek a rendszer tervezési követelményeinek.
2.4.1 Elektromos szivattyúk
A rendszer aktiválásakor csak egy szivattyú indul el. Egynél több szivattyút tartalmazó rendszerek esetén a szivattyúk egymás után indulnak el. Növekszik-e az áramlás több fúvóka nyitása miatt; a további szivattyú(k) automatikusan elindul(nak). Csak annyi szivattyú fog működni, amennyi az áramlás és az üzemi nyomás állandóan tartásához szükséges a rendszer kialakításával. A nagynyomású vízköd-rendszer mindaddig aktív marad, amíg a szakképzett személyzet vagy a tűzoltóság manuálisan le nem kapcsolja a rendszert.
Szabványos szivattyúegység
A szivattyú egység egyetlen kombinált csúszótalpakra szerelt csomag, amely a következő részegységekből áll:
| Szűrő egység | Puffertartály (a bemeneti nyomástól és a szivattyú típusától függően) |
| Tartály túlcsordulás és szintmérés | Tartály bemenet |
| Visszafolyó cső (előnyösen a kimenethez is vezethető) | Szívócső |
| Szívóvezeték elosztó | HP szivattyúegység(ek) |
| Villanymotor(ok) | Nyomáselosztó |
| Pilóta szivattyú | Vezérlőpult |
2.4.2Szivattyú egység panel
A motorindító vezérlőpultja alapkivitelben a szivattyúegységre van felszerelve.
Általános tápegység alapkivitelben: 3x400V, 50 Hz.
A szivattyú(k) alapkivitelben közvetlenül be vannak kapcsolva. Indítás-delta indítás, lágyindítás és frekvenciaváltós indítás választható, ha csökkentett indítási áramra van szükség.
Ha a szivattyúegység egynél több szivattyúból áll, a szivattyúk fokozatos összekapcsolására szolgáló időszabályozást vezettek be a minimális indítási terhelés elérése érdekében.
A vezérlőpanel RAL 7032 szabványos felülettel rendelkezik, IP54 behatolás elleni védelemmel.
A szivattyúk indítása a következőképpen történik:
Száraz rendszerek – A tűzérzékelő rendszer vezérlőpaneljén található feszültségmentes jelérintkezőről.
Nedves rendszerek – A rendszer nyomásesése miatt, amelyet a szivattyúegység motorvezérlő panelje figyel.
Előzetes működési rendszer – A rendszer levegőnyomás-csökkenéséről és a tűzérzékelő rendszer vezérlőpaneljén biztosított feszültségmentes jelérintkezőről jelzésekre van szükség.
2.5Információk, táblázatok és rajzok
2.5.1 Fúvóka
Különös gondot kell fordítani az akadályok elkerülésére a vízköd-rendszerek tervezésekor, különösen kis átfolyású, kis cseppméretű fúvókák használatakor, mivel azok teljesítményét az akadályok hátrányosan befolyásolják. Ennek nagyrészt az az oka, hogy a fluxussűrűséget (ezekkel a fúvókákkal) a helyiségben lévő turbulens levegő biztosítja, amely lehetővé teszi a köd egyenletes eloszlását a térben - ha akadály van, a köd nem tudja elérni a fluxussűrűségét a helyiségben mivel nagyobb cseppekké válik, amikor lecsapódik az akadályra, és lecsepeg, ahelyett, hogy egyenletesen szétterülne a térben.
Az akadályok mérete és távolsága a fúvóka típusától függ. Az információk az adott fúvókához tartozó adatlapokon találhatók.
2.1. ábra Fúvóka
2.5.2 Szivattyúegység
| Írja be | Kimenet l/perc | Hatalom KW | Szabványos szivattyúegység vezérlőpanellel H x Sz x Ma mm | Kimenet mm | A szivattyú egység súlya kg kb |
| 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 |
Teljesítmény: 3 x 400VAC 50Hz 1480 rpm.
2.2. ábra Szivattyúegység
2.5.3 Szabványos szelepegységek
A szabványos szelepszerelvények az alábbiakban láthatók: 3.3. ábra.
Ez a szelepszerelvény több szakaszos rendszerekhez ajánlott, amelyek ugyanabból a vízellátásból táplálkoznak. Ez a konfiguráció lehetővé teszi, hogy más szakaszok működőképesek maradjanak, amíg az egyik szakaszon karbantartást végeznek.
2.3. ábra – Szabványos szekciós szelepegység – Száraz csőrendszer nyitott fúvókákkal
