灭火方法和设备的制作方法

专利名称：灭火方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明 涉及根据权利要求1的前序部分的一种域面消防方法。本发明也涉及根据 权利要求10的前序部分的一种灭火设备。
背景技术：
喷洒器设施的规模(dimension)常规地被设置成，当对于特定操作域面(area)的 范围已经触发喷洒器时，在被保护的域面中或在被保护的整个建筑物中的水通量密度至少 为给定极限值。在欧洲，灭火介质通量密度(具体而言是水通量密度)的极限值按标准喷 洒器等级(OH)目标是5mm/min( = 51/min/m2)。操作域面取决于喷洒器等级的组，且其最 小值是72m2，而其最大值是360m2。此外，对于常规喷洒器，已经定义了最大喷洒器特定保护 域面以及与相邻喷洒器的最大间距。在实际中，这些边界条件意味着，远离水源而实现的水 通量密度(较大压力损失-较低喷嘴压力)是所需的最小值，而靠近水源而实现的水通量 密度(较小压力损失-较高喷嘴压力)比所需的极限值要高得多。因而，靠近水源喷洒的 水“太多”，这在技术和成本有效性方面是不利的，因为水源的规模必须按照这个最大流量 而确定。

发明内容
本发明的目的是实现一种完全新颖的解决方案，借此避免已知现有技术的缺点。 本发明的目的是提供一种用于消防的方法，借助于该方法，可以较好地利用在灭火系统的 各部分之间喷洒头的供给压力的差。另一方面，本发明的目的是实现一种消防系统，借助于 该消防系统，可以优化所需的喷洒头的数量以及将灭火介质供给到喷洒头的管线的通过量 (throughput)。本发明基于一种思想，按这种思想，依据在每个域面(area)或分区(section)的 供给点处灭火介质的压力，在灭火系统的喷洒头之间的间距被布置成在系统的不同受保护 的域面或分区中不相等，这时喷洒的水通量密度同时地大体保持恒定。根据本发明的方法的主要特征在于，通过定义用于保护被保护的域面所需的水通 量密度和通过定义用于一域面的特定域面或分区的喷洒头的灭火介质的供给压力，而将喷 洒头布置在域面中，使得相邻喷洒头的间距取决于供给压力的数值和喷洒头的K值，从而 用于喷洒的灭火介质的水通量密度基本恒定。另外，根据本发明的方法的特征在于在权利要求2-8中叙述的内容。根据本发明的设备的特征在于，相邻喷洒头彼此相关地按间距布置，该间距取决 于在系统的致动模式中灭火装置到喷洒头的供给压力，这时用于喷洒的水通量密度基本恒定。另外，根据本发明的设备的特征还在于在权利要求10-14中叙述的内容。根据本发明的装置具有诸多显著优点。采用根据本发明的方法，在整个目标中的 水通量密度可设定成接近所要求的最小值，从而使喷嘴的数量和水源的规模最小化。采用根据本发明的方法和设备，在对灭火装置进行给水时使用的管道的直径也可保持得较小。 通过使相邻喷洒头的间距取决于灭火介质的供给压力，与近期的(recent)方式相比(在系 统的不同部分中的喷洒头之间使用相同的标准间距)，在喷洒头之间的间距可增大。在具有 小操作压力的喷洒头的情况下，根据本发明的方法和设备尤其具有诸多优点，因为喷洒的 水量与供给压力的平方根成比例。通过使用喷洒介质雾的喷洒头，可将灭火介质的体积保 持得较小，从而由灭火介质引起的损害数量(如水损害)与常规水喷洒灭火相比显著地小。 根据本发明的布置对于在灭火设备中使用的常规喷嘴而言是不适当的，在该使用常规喷嘴 的灭火设备中，当喷洒压力增大时，在喷嘴之间的间距减小，因为它们的灭火介质喷流随着 压力的增大而典型地变窄。对于喷流随着喷洒压力的增大大体保持在相同范围下或扩大范 围下的喷洒头，尤其能获得根据本发明的 布置的优点。在此，消防(fire protection)主要指减小火的危害，如将火熄灭、将火闷熄或控 制火势。


下面，将参照附图借助于例子详细地描述本发明，在附图中图1示意地表示根据本发明的布置和喷洒头的位置的俯视图；而图2表示关于当灭火介质的压力在根据例子的情形下变化时在相邻喷洒头之间 的间距变化、和在符合“普通火险”(“Ordinary Hazardl") (OHl)的域面中的喷洒头数量 关于灭火介质的各种压力值的曲线图。
具体实施例方式图1表示一种简化的灭火系统，该灭火系统利用根据本发明的布置。该图表示两 个域面(即，第一域面Al和第二域面A2)的俯视图，在这些域面中使用了用于灭火的相互 大体类似的喷洒头1。从水力学考虑，典型地也按间距测量，第一域面Al位于离系统的灭火 介质的供给装置(如泵装置10和灭火介质源13)间距较短的位置。当系统被致动时，泵装 置10沿供给管道11将灭火介质供给到第一域面Al的喷洒头1。为了清楚起见，从供给管 道11行进到喷洒头1的灭火系统的供给管线的部分已经从图1中省去。这些对于本领域 的技术人员应当是显然的。第一域面Al的喷洒头的供给压力在图中用附图标记pi指示。 在第一域面Al的相邻喷洒头1之间的间距在图中用附图标记Sl指示。从水力学考虑，典型地也按间距测量，第二受保护的域面A2位于比第一受保护的 域面Al离灭火介质的供给装置(如泵装置10和灭火介质源13)间距更长的位置。当系统 被致动时，泵装置10沿供给管道11、12将灭火介质供给到第二域面A2的喷洒头1。为了 清楚起见，从供给管道12行进到第二域面A2的喷洒头的供给管线的部分已经从图中省去。 第二域面A2的喷洒头1的供给压力在图中用附图标记p2指示。在第二域面A2的相邻喷 洒头1之间的间距在图中用附图标记S2指示。在根据附图的例子中，按照所谓的“普通火险组l”(“0rdinaryHaZard Group 1”) (OHl)的要求对受保护的域面加以保护。在所描述的例子中，为了清楚起见，使用了具有相 互类似的特性的喷洒头。喷洒头1的K值是相互恒定的。喷洒头1的特性进一步在于在 灭火介质具有高的供给压力值Pi、P2的情况下，这些喷洒头可将灭火介质喷洒在与在灭火介质的较低供给压力 的情况下相比至少基本等效表面中、优选地喷洒在更大的表面中。因 而，从本发明的角度看，重要的是通过所述喷洒头，如果需要的话，可以借助于供给压力和 安装间距的全部组合，而将灭火介质总体上喷洒在足够大的表面中。(对于常规喷嘴而言， 随着压力增大，喷流典型地变窄，因此当压力增大时，安装间距不能增大)。在根据本发明的 例子中，无论在第一域面Al的供给压力pi与第二域面A2的供给压力p2之间的差是怎样 的，喷洒到受保护的域面A1、A2上的灭火介质的水通量密度(mm/min)都能够被保持为恒定 的。根据图1的例子示出了第一域面Al的经计算的第一供给压力pi比第二域面A2 的经计算的第二供给压力P2高的情形。在实际中在近期的布置中，两个域面(即，第一域面Al和第二域面A2)的灭火系 统可能已经在预定极限内安装，大体上根据由经计算的最低供给压力P2给出的在相邻喷 洒头之间的间距S2。因而，相当数量的非所需的喷洒头可能已经安装在第一域面1中，并且 在域面Al中喷洒的水通量密度也可能不必要地高。也可能要求管线具有较大通过量，尤其 是具有较大直径。然而，根据本发明，已经观察到，当使用灭火介质雾(尤其是作为灭火介质的水 雾)、并且通过利用用于喷洒灭火介质雾的喷洒头时，可避免将灭火介质系统的规模定得过 大。同时，所需的喷洒头的数量可以显著地减小，并且可以使用通过量较小的管线。在图1的情形下采用了本发明的一个实施例，按照该实施例，在较高供给压力pi 的域面Al中，从水力学考虑，与在较远的第二域面A2的喷洒头1之间的间距相比，可以在 相邻喷洒头1之间使用显著较大的间距Si，在第二域面A2中，灭火介质的供给压力p2由于 供给管道的压力损失(除其它因素外)已经降低。然而，每时间单位每表面上喷洒的灭火 介质雾的量在两个域面Al和A2中都大体相等。因此在图1的例子中，已经可行的是，在第 一受保护的域面Al中，在具有压力pi的情况下，相邻喷洒头1之间使用较大间距Si，该间 距Sl比在受保护的第二域面A2中具有的喷洒头1的间距大，该受保护的第二域面A2具有 相等K值，其中供给压力p2比在域面Al中的低。在该例子中，已经布置九个喷洒头用于保 护第一域面，并且十六个喷洒头用于保护第二域面。例 1表1和图2表明借助于一个例子的本发明的另一实施例。该例子采用的喷洒头 的K值是20。在域面中喷洒的水通量密度(通量)大体保持恒定，其值是5mm/min。改变 喷洒头的供给压力P，借此通过计算得到在相邻喷洒头之间的间距S。这通过利用公式Q = k(p)"2而得到。Q是体积流量(1/min)，ρ是供给压力(bar)，而k是喷嘴的所谓K值。此 外在表1中，已经定义关于不同的供给压力值在72平方米表面的域面中所需的喷洒头的数 量。该域面的保护要求符合欧洲喷洒器标准“普通火险组1” (OHl)。表 1
喷洒头的 K值在域面中喷洒 的灭火介质的 水通量密度供给压力在相邻喷洒头之 间的间距(m)当域面表面是72m2并 且保护要求是OHl时 喷洒头的数量(no.)2059. 03. 4662059. 53. 51620510. 03. 56620510. 53. 60620511. 03. 64620511. 53. 68620512. 03. 72620512. 53. 76620513. 03. 80520513. 53. 83520514. 03. 87520514. 53. 90520515. 03. 94520515. 53. 97520516. 04. 00520516. 54. 03520517. 04. 06520517. 54. 09520518. 04. 12520518. 54. 155 由表1和图2可观察到，对于压力值20. 5_30bar，在所讨论的域面中仅需要根据 例子的四个喷洒头。在低压力的情况下，为保护域面所需的喷洒头的数量成倍增加。例 如，对于供给压力l.Obar，根据该例子需要十八个喷洒头。在所述表格的喷洒头之间的间 距在图2中用连续曲线表示。所需的喷洒头的数量按压力范围用另一条曲线表示。由图2 和表1已经观察到，采用该例子的值实现了喷洒体积的显著节省，特别是对于在该例子的 0. 5-12. 5bar中的低压力的情况。应该注意，对于某些其它起始值，结果可能是不同的。在喷洒头中介质的供给借助于管线按已知方式布置。在管线中典型布置的是所需 的停止/调节元件，如阀元件，这些元件根据用途的目标要求而打开在每个管道支路中的 介质进出口。系统可包括探测器装置，如火、烟或热探测器，基于由该探测器装置传送的脉冲， 来控制系统的操作。系统也可包括设有触发装置(如热敏安瓿)的喷洒头。在供给灭火介质时，可使用低压和/或中压和/或高压。低压在本文中主要是指在 约12bar以下的压力。中压是指高于约12bar而低于约35bar的压力。高压是指约35bar 以上的压力。根据一个优选实施例，高压范围典型地扩展直到约300bar的压力。当利用本发明时，可以使用这样的喷洒头，对于灭火介质的很低供给压力和/或 灭火介质的中等供给压力和/或高供给压力，所述喷洒头能够在适当扩展表面中形成和喷 洒介质雾。对于中等范围的供给压力和对于低范围的供给压力都进行操作的所述的喷洒 头，在说明书W02006064082中描述，该说明书等效于芬兰专利FI116661B。对于高供给压 力，可以利用由Marioff Corporation Oy制造的例如在大的域面内喷洒雾的喷洒头，像例 如在说明书W00145799中描述的喷洒头。利用液体(如含水灭火介质，例如水、和/或具有增强灭火的添加剂的水)；和/或 液体和气体的混合物作为灭火介质。利用的灭火介质雾典型地是液体、或液体和气体的混 合物。用喷嘴提供的液体雾可以是极细的。液滴尺寸(Dv90)典型地在400微米以下。依 据用途的目标，液滴尺寸也可以较大。图1也示意和简化地示出灭火介质源13。泵装置10连接到灭火介质源16上。代替泵装置或除泵装置之外，可利用某种其它适当压力源，如压力箱，借助于这些压力箱的压 力，至少在着火情形下，灭火介质被输送到喷洒头。在本发明中，可以在供给管线11、12中使用所谓的增压泵，借此可以使用通过量 较小的管线11、12，这些管线11、12的直径较小，并且它们的压力损失较大。如此，可以将喷 洒头的供给压力保持得较高，离实际供给装置10、13也较远，并且要求较小数量的喷洒头。本发明因而也涉及一种域面消防方法，按该方法，在域面中布置多个灭火喷洒头 1，当这些灭火喷洒头1被致动时，将灭火介质喷洒在域面中，并且在这些相邻喷洒头之间 设有间距S1、S2。通过定义用于保护被保护的域面所需的每时间单位每表面的灭火介质的 喷洒体积以及通过定义用于一域面的特定域面或分区的喷洒头1的灭火介质的供给压力 pl、p2，而将喷洒头1布置在域面A1、A2中，使得相邻喷洒头的间距S1、S2取决于供给压力 pl、p2的数值和喷洒头的K值，从而用于喷洒的灭火介质的水通量密度基本恒定。根据按照 本发明的方法的一个优选实施例，喷洒头1布置成，在具有较高供给压力Pl的情况下，将灭 火介质喷洒在与在具有较低供给压力P2的情况下相比至少等效的域面或较大的域面中。根据本发明的一个实施例的方法，对于灭火介质的较低供给压力p2，在相邻喷洒 头之间使用较小间距S2，并且对于灭火介质的较高供给压力pl，在相邻喷洒头之间使用较 大间距Si。根据本发明的一个实施例，使用基本相互近似K值的喷洒头。根据另一个实施例，第一受保护的域面Al或分区的喷洒头1的供给压力Pl比第 二受保护的域面A2或分区的喷洒头的供给压力p2高，较小数量的喷洒头用于第一域面Al 或分区的保护，这时当致动时，在域面中每时间单位每表面喷洒的灭火介质的体积保持恒定。根据本发明的实施例的方法，用喷洒头1喷洒灭火介质雾，作为灭火介质。受保护的域面尤其可以是在欧洲喷洒器标准的“普通火险”(OHl)的等级I (Class I)中的域面。本发明也可用在符合其它标准和保护等级中的目标。根据一个典型实施例，在供给灭火介质时，使用2_300bar的压力。液体、或液体和气体的混合物用作灭火介质。本发明也涉及一种灭火设备，该灭火设备包括在受保护的域面中布置的喷洒头1、 和用来将灭火介质传送到喷洒头的装置。相邻喷洒头相对于彼此按间距Si、S2布置，当用 于喷洒的水通量密度基本恒定时，该间距Si、S2取决于在系统的致动模式中灭火装置到喷 洒头的供给压力Pl、p2。系统的一个实施例包括用于保护的至少两个域面或分区，其中，对于第一域面Al 的喷洒头1布置灭火介质的第一供给压力pl，并且对于第二域面A2或分区的喷洒头1布置 灭火介质的第二供给压力P2，并且第一域面或分区的相邻喷洒头相对于彼此按间距Sl布 置，而第二域面A2或分区的喷洒头相对于彼此按间距S2布置，使得当用于喷洒的灭火介质 的水通量密度基本恒定时，间距Si、S2取决于供给压力pl、p2。根据一个典型实施例，各喷洒头1的K值基本恒定。根据一个优选实施例，喷洒头1布置成，在具有高供给压力的情况下，将灭火介质 雾喷洒在与在具有较低供给压力的情况下相比至少基本等效的表面或较大的表面中。喷洒头布置成喷洒灭火介质雾。灭火介质是液体、或液体和气体的混合物。
对于本领域的技术人员而言显而易见的是，本发明并非限于以上描述的实施例， 而是可以在所附权利要求书的范围中变化。在说明书中呈现的、按彼此组合提到的特性特 征也可以是独立的特性特征。
权利要求
一种域面消防方法，按该方法，在所述域面中布置多个灭火喷洒头(1)，当这些灭火喷洒头(1)被致动时，将灭火介质喷洒到所述域面，并且在相邻喷洒头之间设有间距(S1、S2)，其特征在于，通过定义用于保护被保护的所述域面所需的灭火介质的水通量密度以及通过定义用于一域面的特定域面或分区的所述喷洒头(1)的灭火介质的供给压力(p1、p2)，而将所述喷洒头(1)布置在域面(A1、A2)中，使得相邻喷洒头的间距(S1、S2)取决于所述供给压力(p1、p2)的数值和所述喷洒头的K值，从而用于喷洒的灭火介质的水通量密度基本恒定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷洒头(1)布置成，在具有较高供给 压力(Pl)的情况下，将灭火介质喷洒在与在具有较低供给压力(P2)的情况下相比至少等 效的表面或较大的表面中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述方法中，对于灭火介质的较低 供给压力(P2)，在相邻喷洒头之间使用较小间距(S2)，并且对于灭火介质的较高供给压力 (Pl)，在相邻喷洒头之间使用较大间距(Si)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，使用具有基本相互近似的K值的 喷洒头。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，第一受保护的域面(Al)或分区 的喷洒头(1)的供给压力(Pl)比第二受保护的域面(A2)或分区的喷洒头的供给压力(p2) 高，较小数量的喷洒头用于所述第一域面(Al)或分区的保护，这时，当致动时，在域面中喷 洒的灭火介质的水通量密度保持恒定。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，用喷洒头(1)喷洒灭火介质雾， 作为灭火介质。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，使用2-300bar的压力来供给所 述灭火介质。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，液体、或液体和气体的混合物用 作所述灭火介质。
9.一种灭火设备，该灭火设备包括在被保护域面中布置的喷洒头(1)、和用来将灭火 介质传送到喷洒头的装置，其特征在于，相邻喷洒头相对于彼此按间距(Si、S2)布置，该间 距(S1、S2)取决于在系统的致动模式中灭火装置的供给压力(pi、p2)，这时用于喷洒的灭 火介质的水通量密度基本恒定。
10.根据权利要求9所述的灭火设备，其特征在于，所述系统包括用于保护的至少两个 域面或分区，其中，对于第一域面(Al)的喷洒头(1)布置灭火介质的第一供给压力(pl)，并 且对于第二域面(A2)或分区的喷洒头(1)布置灭火介质的第二供给压力(p2)，并且所述第 一域面或分区的相邻喷洒头相对于彼此按间距(Si)布置，而所述第二域面(A2)或分区的 喷洒头相对于彼此按间距(S2)布置，使得间距(Si、S2)取决于供给压力(pl、p2)，这时用 于喷洒的灭火介质的水通量密度基本恒定。
11.根据权利要求9或10所述的灭火设备，其特征在于，所述喷洒头的K值基本恒定。
12.根据权利要求9-11任一项所述的灭火设备，其特征在于，所述喷洒头布置成喷洒 灭火介质雾。
13.根据权利要求9-12任一项所述的灭火设备，其特征在于，所述喷洒头(1)布置成，在具有高压力的情况下，将灭火介质雾喷洒在与在具有较低压力情况下相比至少等效的表 面或较大的表面中。
14.根据权利要求9-13任一项所述的灭火设备，其特征在于，所述灭火介质是液体、或 液体和气体的混合物。
全文摘要
一种域面消防方法，按该方法，在域面中布置多个灭火喷洒头(1)，当这些灭火喷洒头(1)致动时，将灭火介质喷洒到域面中，并且在这些相邻喷洒头之间设有间距(S1、S2)。通过定义用于保护被保护的域面所需的灭火介质的水通量密度以及通过定义用于一域面的特定域面或分区的喷洒头(1)的灭火介质的供给压力(p1、p2)，而将喷洒头(1)布置在域面(A1、A2)中，使得相邻喷洒头的间距(S1、S2)取决于供给压力(p1、p2)的数值和喷洒头的K值，从而用于喷洒的灭火介质的水通量密度基本恒定。本发明也涉及一种设备。
文档编号A62C35/00GK101888879SQ200880119713
公开日2010年11月17日 申请日期2008年10月28日 优先权日2007年10月29日
发明者G·松德霍尔姆 申请人:迈瑞沃夫有限公司