一种高速电梯活塞效应验证试验系统的制作方法

本实用新型涉及建筑消防工程领域，具体涉及一种高速电梯活塞效应验证试验系统。

背景技术：

随着城市人口不断增加，能够使用的土地资源有限，迫使高层建筑成为城市发展的一种必然选择，高层建筑楼层多、内部装饰材料多、电气设备多、人员多，一旦发生火灾，就会造成火势迅速蔓延，人员的疏散和逃生就成了一个棘手的问题。

如何安全有效地疏散高层建筑中处于危险状态的人群是近年来火灾科学研究中的一个热点。通过很多火灾伤亡事故可以发现，楼梯作为建筑纵向疏散的重要方式，在疏散过程中容易发生楼梯间拥堵、疏散时间长、老龄人群体力不济等一系列现象。电梯作为建筑中最为常见的一种上下通行工具，如果应用在疏散人群上，具有疏散路径短、疏散时间短等优点。

目前,考虑到电梯可能因火灾引起的断电或故障而将行人困在电梯井内，而没有安全保护措施的电梯井容易导致烟气的纵向蔓延，使电梯内的人员中毒窒息身亡，因此电梯尚未被推广作为高层建筑内通用的疏散工具。而高速电梯运行时引起的活塞效应对烟气运动的影响更为明显。目前针对电梯“活塞效应”影响的研究主要集中在数值模拟方面，市面上还未出现用于验证高速电梯活塞效应的试验系统。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种高速电梯活塞效应验证试验系统，该系统能模拟不同速度下电梯运行时活塞效应带来的电梯井道差压及由此带来的电梯前室压力值的变化，并实时显示和储存电梯井道差压与燃烧室温度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高速电梯活塞效应验证试验系统，包括电梯井道，若干个从上到下依次等距设置在电梯井道壁面上的压力传感器，设置在电梯井道底部外侧的排风机，设置在电梯井道上并通过电梯层门与电梯井道连接的电梯前室，设置在电梯前室一侧的送风机，设置在电梯前室另一侧的燃烧室，若干个从上到下依次等距设置在燃烧室墙面上的温度传感器，与压力传感器连接的差压变送器，与温度传感器连接的数据采集器，与数据采集器连接的PC机，与PC机相连的第一变频器，以及与PC机相连的第二变频器；其中，温度传感器与差压变送器均与数据采集器连接，排风机通过第一变频器与PC机连接，送风机通过第二变频器与PC机连接。

进一步地，所述压力传感器采用高精度皮托管。

进一步地，所述压力传感器相邻间距不大于3.0米。

具体地，所述温度传感器相邻间距不大于1.5米。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型利用在电梯井道下部设置带变频系统的排风机，根据电梯井道内安设的压力传感器采集的气压信息经差压变送器与数据采集器传送至PC机储存并显示，然后PC机控制第一变频器的频率波形，以此控制排风机的风速大小从而模拟不同速度下电梯运行时带来的电梯井道与外部环境的差压，并通过压力传感器实时测量不同风速下电梯井道内的压力大小，并将测量出的数据实时通过数据采集器传输至PC机，然后根据数据进行判断分析。

(2)本实用新型电梯前室设置的带变频系统的送风机，并通过第二变频器与PC机相连，送风机的速度由PC机根据井道内采集的气压数据进行分析后控制第二变频器决定，从而调整电梯前室送风量。

(3)本实用新型采用K型热电偶的温度传感器，具有可长期测量1000℃的高温，并且1000℃以下耐氧化性良好。

(4)本实用新型构思精妙、设计合理、使用方便，具备实质性特点和进步。

附图说明

图1为本实用新型的纵向结构示意图。

图2为本实用新型的横向结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-电梯井道，2-压力传感器，3-排风机，4-电梯前室，5-送风机，6-燃烧室，7-温度传感器，8-差压变送器，9-数据采集器，10-PC机，11-第一变频器，12-第二变频器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1与图2所示，一种高速电梯活塞效应验证试验系统，包括电梯井道1，若干个从上到下依次等距设置在电梯井道1壁面上采用高精度皮托管的压力传感器2，设置在电梯井道1底部外侧的排风机3，设置在电梯井道1上并通过电梯层门与电梯井道1连接的电梯前室4，设置在电梯前室4一侧的送风机5，设置在电梯前室4另一侧的燃烧室6，若干个从上到下依次等距设置在燃烧室6墙面上的温度传感器7，与压力传感器2连接的差压变送器8，与温度传感器7连接的数据采集器9，与数据采集器9连接的PC机10，与PC机10相连的第一变频器11，以及与PC机10相连的第二变频器12；其中，温度传感器7与差压变送器8均与数据采集器9连接，排风机3通过第一变频器11与PC机10连接，送风机5通过第二变频器12连接。

压力传感器相邻间距不大于3.0米，温度传感器相邻间距不大于1.5米。

测试所选燃料一般选用酒精、汽油、正庚烷等燃烧热值已知的燃料，并且成分简单，有利于后期分析。

测量前，在燃烧室6室内中心位置先将选好的燃烧物在正常大气压下点燃，PC机10通过温度传感器7记录燃烧室6内的温度变化情况以及观察火苗与烟 雾的扩散情况，并将这次测量的相关数据作为原始数据。

测试时，首先通过设置在电梯井道1墙体上的压力传感器2采集当前电梯井道1里面的压力经差压变送器8与数据采集器9传送至PC机10显示并储存，同时监测电梯前室4与室外环境之间的压差，点燃燃烧室6里面的与测量原始数据时所用相同材料相同质量的燃烧物，开启排风机3，排风机3的风速大小取决于PC机控制第一变频器11的频率波形，测量排风机3在不同风速下来带来的电梯井道1内的压力变化来以此模拟电梯不同速度下带来的电梯井道1内的压力变化，压力传感器2将井道内的实时压力数据反馈到PC机显示并储存，同时实时显示电梯前室4的压力变化，调节PC控制的第二变频器12是频率波形以改变送风机5的风速大小，并通过温度传感器7采集燃烧物燃烧的温度信息，经数据采集器9传送至PC机10显示并储存，观察在气压的变化下，燃烧物火苗及烟雾的扩散情况，直至火源熄灭，此时PC机上存储了电梯井道1压力变化下带来的电梯前室4的压力变化数据及在此过程中燃烧室6里面的温度变化情况、燃烧时间、火苗及烟雾的扩散情况。

通过PC机10调节排风机3和送风机5的不同风速，在不同风速下反复测量几次，对不同风速的测试结果与原始数据进行比对，观察火灾烟气从燃烧室6向电梯前室4的蔓延情况，从而反应出电梯活塞效应对烟气运动的影响。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。