专利名称：优化喷水灭火系统的方法及实施该方法的喷水灭火系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于优化喷水灭火系统的方法及实施该方法的喷水灭火系统，该系统具有一个水存储装置，一个与其连接的带有喷口的管路系统及将水压到喷口的驱动装置。
传统的喷水灭火系统在文献中称为“水雾灭火系统”，它从喷口中喷出水滴，其中作为驱动装置或是使用带压力的气体、最好是氮气或是使用泵。对此无论是高压系统或是低压系统均已在市场上流行。在使用压力气体的情况下设有气体压力存储器。
这种灭火系统的制造者喜欢压力气体的方案，至少是高压系统，因为这里可充分利用压力气体的自身能量及不需要易受干扰的机械泵。为了节省位置，对于气体压力存储器最好使用压力为200巴的高压瓶。它具有其缺点，即在灭火开始或注水过渡时可能使管路系统及尤其使储水器受到压力峰值超过200巴的压力冲击。但当注水时喷口的压力随时下降，这对灭火功能产生了影响。
如实际经验及理论知识所表明的，一定的灭火参数、尤其是喷口压力及与此相关的水滴直径和水滴速度对灭火功能具有实质性的影响。因此，对于灭火作用重要的是，认识灭火参数之间的关系及相应地选择灭火参数。
在EP-A-0661081所述用于优化灭火剂的消耗量和/或灭火时间的方法中，使用热动力学及流体机械学方法来确定灭火参数。在此情况下首先确定燃烧气体流的扩展及由喷口喷出到燃烧气体流中的水滴特性，及由水滴速度、水滴尺寸及水滴蒸发之间的关系来计算对灭火所需的水滴特性。最后这样地调整装置的参数压力，水通过量及导管尺寸，即形成所需的水滴。
现在，本发明的任务是给出一种开始部分所述类型的方法，它能通过水滴尺寸的简单调节实现灭火功能的优化。
根据本发明，该任务将这样地解决，即选择水的驱动压力，以便调节对于要求的水滴尺寸所需的喷口压力。
根据本发明方法的第一优选实施形式的特征在于，使用压力气体作为驱动装置，及通过驱动压力气体的节流来调节喷口压力。
根据本发明方法的第二优选实施形式的特征在于，根据给定火的大小及喷口相对火的布置计算在喷口上调节的水滴尺寸及根据该水滴尺寸计算喷口压力；及根据喷口压力计算管道直径及驱动压力气体的节流。
在根据本发明的方法中，首先计算所需的喷口压力，及接着通过驱动压力气体的的节流来调节喷口压力。通过驱动压力气体的节流由于可压缩介质临界流动现象在灭火时尽可能长地使驱动压力保持恒定。该现象表明，在节流机构中的速度不会大于声音的速度及由此与驱动压力陡度无关，只要压力不低于一个确定的最小值。
根据本发明方法的另一优点在于，可避免管道系统中危险的水冲击，由此传导水的管道及水容器不必需具有耐高压的质量；及喷口上水滴的能谱及水滴速度可根据最佳灭火作用设计。
本发明还涉及一种喷水灭火系统，它具有一个水存储装置，一个与其连接的带有喷口的管路系统及将水通过管路系统压到喷口的驱动装置。根据本发明的灭火系统的特征在于，设有降低驱动装置压力的节流装置。
根据本发明的灭火系统第一优选实施形式，其特征在于，驱动装置由一种装在通过压力导管与水存储装置相连接的气体压力存储器中的气体构成，及在该压力导管中设有节流装置。
根据本发明的灭火系统第二优选实施形式，其特征在于，气体压力存储器包括多个气体瓶，其中以高压存储驱动介质，及气体瓶通过控制阀与包括节流装置的压力管道相连接。
根据本发明的灭火系统第三优选实施形式，其特征在于，在阀打开的情况下通过压力管道流过的驱动介质在通过节流装置时被减压及达到临界流动的状态，其中在节流装置后的压力近似保持恒定值。
根据本发明的灭火系统第四优选实施形式，其特征在于，气体压力存储器的压力超过100巴，最好约为200巴，及节流装置后的压力管道中的压力低于100巴及最好在10至40巴之间。
以下将借助在唯一附图
中所示的实施例来详细描述本发明。该实施例表示根据本发明的灭火系统的概要示图，其中使用带压力的气体、例如氮气作为灭火水的驱动介质。
根据示图该灭火系统由具有喷口2的管道系统组成，喷口设置来以水滴或喷雾形式喷出灭火水。灭火水被存放在水存储装置4的容器3中，在其上连接着管道系统1。此外，该灭火系统具有用于驱动水存储装置4中的水的驱动装置。该驱动装置在图中为一个气体压力存储器5。
气体压力存储器5由多个高压气体瓶6组成，其中例如以200巴的压力存储着氮气。该高压气体瓶6通过阀7连接到导向水存储装置4的压力导管8。压力导管8汇合到各个水容器3及在由高压气体加载时使水从管道系统1的容器3中压出并由此流到喷口2。压力管道8用高压气体的加载是通过阀7的孔实现的，在火灾的情况下该阀通过火警部门9或消防中心10的相应信号释放，其中在后一情况下，消防中心10受火警部门9的控制。当然也可手动地控制灭火过程。
压力管道8在气体压力存储器5的区域中包括一个遮水器或节流阀11，通过它使压力管道8及由此使管道系统1的驱动压力节流到一个最佳喷口压力，例如在10至40巴的范围内。
通过节流阀11的设置可由节流阀充分利用可压缩介质临界流动现象，以使灭火时驱动压力尽可能保持恒定。驱动压力仅很慢地变化并在及在起决定作用的灭火或注水阶段保证最佳喷口压力。通过节流阀11产生的压力下降将导致在阀7打开时，在管道系统1及喷口2中不会产生危险的水冲击。此外，对于管道系统1及水容器3可使用不必需具有耐高压的质量的材料。
在安装灭火系统时将这样设计节流阀11，即在喷口2中可调节到最佳压力。该设计以下列方式进行在第一步骤中，由为灭火系统提供的空间尺寸及由预定的火势确定所需喷口的数目及布置，然后借助一个燃烧模型根据燃烧率、燃烧质量、燃烧面积及空间高度来确定燃烧气体流的扩展，尤其是燃烧气体的增长速度及温度。接着借助这些值来描述水滴在由喷口喷出后的特性，及求出作为空间高度的函数的水滴速度及蒸发值，及由它们确定出灭火的最佳水滴尺寸值和水滴速度。
这时在第二步骤中由当前的最佳水滴尺寸值和水滴速度值再计算管道(管道系统1)的尺寸及节流阀11的调节。
权利要求
1．优化喷水灭火系统的方法，该系统具有一个水存储装置(4)，一个与其连接的带有喷口(2)的管路系统(1)及将水压到喷口(2)的驱动装置，其特征在于这样地选择水的驱动压力，以便调节对于要求的水滴尺寸所需的喷口压力。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于使用带压力气体作为驱动装置，及通过驱动压力气体的节流来调节喷口压力。
3．根据权利要求2的方法，其特征在于根据给定火势的大小及喷口(2)相对火的布置计算在喷口上调节的水滴尺寸及根据该水滴尺寸计算喷口压力；及根据喷口压力计算管道直径及驱动压力气体的节流。
4．喷水灭火系统，它具有一个水存储装置(4)，一个与其连接的带有喷口(2)的管路系统(1)及将水通过管路系统(1)压到喷口(2)的驱动装置，其特征在于设有降低驱动装置压力的节流装置(11)。
5．根据权利要求4的灭火系统，其特征在于驱动装置由一种装在通过压力导管(8)与水存储装置(4)相连接的气体压力存储器(5)中的气体构成，及在该压力导管(8)中设有节流装置(11)。
6．根据权利要求5的灭火系统，其特征在于气体压力存储器(5)包括多个气体瓶(6)，其中以高压存储驱动介质，及气体瓶(6)通过控制阀(7)与包括节流装置(11)的压力管道(8)相连接。
7．根据权利要求6的灭火系统，其特征在于在阀(7)打开的情况下，通过压力管道(8)流过的驱动介质在通过节流装置(11)时被减压及达到临界流动的状态，其中在节流装置(11)后的压力近似保持恒定值。
8．根据权利要求5至7中一项的灭火系统，其特征在于气体压力存储器(5)的压力超过100巴，最好约为200巴；及节流装置(11)后的压力管道(8)中的压力低于100巴及最好在10至40巴之间。
全文摘要
喷水灭火系统包括一个水存储装置(4)，一个与其连接的带有喷口(2)的管路系统(1)及将水压到喷口(2)的驱动装置。将这样地选择水的驱动压力，以便调节对于要求的水滴尺寸所需的喷口压力。为此目的，设有降低驱动装置压力的节流装置(11)。驱动装置由一种装在通过压力导管(8)与水存储装置(4)相连接的气体压力存储器(5)中的气体构成，及在该压力导管(8)中设有节流装置(11)。
文档编号A62C35/00GK1317350SQ0111782
公开日2001年10月17日 申请日期2001年4月7日 优先权日2000年4月8日
发明者M·米勒, B·科维利 申请人:西门子建筑技术公司