闭式自动喷淋水系统专业课程设计.doc

能源与安全工程学院课程设计阐明书课 程 名 称：闭式自动喷淋水系统设计 年级/专业/班:20XX级安全工程x班设 计 组 员：XXX（XX01020XXX）XXXX开 始 时 间： 12月28日完 成 时 间： 01月08日指引教师：目 录一、前 言5二、灭火系统选型、工作构成及原理52.1 灭火系统选型52.2系统构成62.3系统工作原理8三、自动喷淋系统设计83.1喷头选取及布置83.2系统管网布置93.3水力计算93.4校核设计作用面积内平均喷水强度153.5选取消防水泵153.6 喷水灭火系统维护16四、结束语17闭式自动喷淋水系统设计任务书(安全工程专业)一、设计目闭式自动喷水灭火是当前使用广泛、灭火效率高灭火办法。其工作原理是：喷水管网中经常布满压力水，火灾时，闭式自动喷头温感元件爆破或熔化脱落，即自动喷水灭火，与此同步发出报警信号。合用范畴为室内温度为470之间。二、设计原始资料5某轻危险级建筑物其中一某些最不利作用面积为180m2，为（1512m）；环境温度为25，选用原则玻璃球喷头，喷头以长方形布置。最不利点处喷头工作压力为7 mH2O，三、设计任务a) 绘制系统工作动作原理图。b) 依照危险级别及作用面积，查出喷头保护面积，并拟定设计设计喷水强度以及设计流量。c) 拟定喷头及管道布置方式、初选各管段类型以及尺寸，绘制管道透视图（比例为1：100）。d) 进行水力计算，拟定各管道直径，计算系统设计流量及总水头损失。e) 进行系统设计校核。四、设计规定1、独立开展灭火系统设计，不得抄袭她人设计。2、水力计算某些应按照原始资料和关于规范进行精准计算，不得假造数据。3、进行水力计算时，应采用沿途计算法拟定喷头流量，而不采用作用面积计算法。4、阐明书应涉及（四）所有内容，有详细计算推导过程。5、水力计算应编制成表（如附二所示）。6、阐明书前页附上此任务书。五、时间安排此课程设计共14天时间。一、前 言课程设计是学生将课程体系理论和工程实践相结合重要环节，也是培养同窗实践动手和工程应用能力有效途径，是理论教学和实践教学结合重要手段。通过本次课程设计，使得学生能更为系统理解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起对的防火观念和意识，使其对公司生产和民用生活实用性和工程性消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面进一步理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中结识，通过对工程应用中消防系统分析评价和改进设计，加强学生对公司消防系统控制能力应用，培养起对实践性消防问题独立思考和解决能力，形成较为系统和科学思维体系，为后来从事防火消防方面专业工作和设计打下良好基本。闭式自动喷水灭火系统是指由水源、管网、喷淋水泵及控制柜、闭式喷头、报警控制装置等构成，是一种可以自动探测火灾并自动启动喷淋水泵灭火固定灭火系统。可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统。它是当前使用广泛、灭火效率高一种灭火办法。其工作原理是，喷水管网中经常布满压力水，灭火时，闭式自动喷头温感元件爆破或融化脱落，与此同步发出报警信号。二、灭火系统选型、工作构成及原理2.1 灭火系统选型2.1.1建筑物火灾危险性级别据设计原始资料（闭式自动喷淋水系统设计任务书，如下简称任务书）显示，该建筑物火灾危险级别为中危险级。2.1.2拟定设计基本技术参数由原始资料，设计消防系统工作面积为1512m2；依照自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-）表5.0.1民用建筑和工业厂房系统设计参数，该灭火系统喷水强度为4.00L/minm2；喷头工作压力为9.8104Pa（10mH2O），且最不利点处工作压力以7mH2O计算；设计喷水量为9.0L/s。2.1.3系统选型应依照建筑物实际状况进行选取，设计书以绝大多数常温场合常采用湿式系统为例进行设计，且建筑物环境温度为25符合湿试系统设计规定。2.2系统构成湿式喷水灭火系统重要由如下几某些构成，如图2-2。（1）水箱：在正常状态下维持管网压力，当火灾发生初期给管网提供灭火用水；（2）水力警铃：用于湿式、干式、干湿两用式、雨淋和预作用自动喷水灭火系统中，是自动喷水灭火系统中重要部件。当火灾发生时，由报警阀流出带有一定压力水驱动水力警铃报警。警铃流量等于或不不大于一种喷头流量时及时动作；（3）湿式报警阀：安装在总供水干管上，连接供水设备和配水管网，普通采用止面阀形式。当管网中有喷头喷水时，就破坏了阀门上下平衡压力，使阀板启动接通水源和管网。同步某些水流通过阀座上环形槽，经信号管道送至水力警铃，发出音响报警信号。（4）消防水泵结合器：用于给消防车提供供水口；（5）火灾收信机（消防控制中心）：在控制室内安装，用于接受系统传来电信号及发出控制指令；（6）压力罐（未设立）：用于自动启动消防水泵。当管网中水压过低时，与压力罐连接压力开关发出信号给控制箱，控制箱接到信号后发出指令启动消防泵给管网增压。当管网水压达到设定值后消防水泵停止供水；（7）消防水泵：给消防管网中补水用；（8）闭式喷头：可分为易溶金属式、双金属片式和玻璃球式三种，其中以玻璃球式应用最多；正常状况下，喷头处在封闭状态。当有火灾发生且温度达到动作值时喷头启动喷水灭火；（9）水流批示器：其动作原理是，当水流批示器感应到水流动时，其电触点动作，接通延时电路（延时2030s）。延时时间到后，通过继电器触发，发出声光信号给控制室，以辨认火灾区域；（10）压力开关：是自动喷水灭火系统自动报警和控制附件，它能将水压力信号转换成电信号。当压力超过或低于预定工作压力时，电路就闭合或断开，输出信号至火灾报警控制器或直接控制启动其她电气设备；（11）延时器：是一种罐式容器，安装在报警阀与水力警铃之间。用以对由于水源压力突然发生变化而引起报警阀短暂启动，或对因报警阀局部渗漏而进入警铃管道水流起一种暂时容纳作用。从而避免虚假报警。只有真正发生火灾时，喷头和报警阀相继打开，水流源源不断地大量流入延时器，经30s左右冲满整个容器，然后冲入水力警铃报警；（12）试警铃阀：用于人工测试。打开试警铃阀泻水，使报警阀自动打开，水流布满延迟器后可使压力开关及水力警铃动作报警；（13）放水阀：用于检修时放空管网中余水；（14）末端试水装置：设在管网末端，用于自动喷水灭火系统等流体工作系统中。该试水装置末端接相称于一种原则喷头流量接头，打开该试水装置，可进行系统模仿实验调试。运用此装置可对系统进行定期检查，以拟定系统与否能正常工作；（15）实验喷头：安装于屋顶，每年校验喷头性能；（16）压力表：观测系统水压与否正常；（17）水箱下止回阀：防止消防水进入水箱；（18）火灾信号传感器：感应火灾信号。2.3系统工作原理当火灾发生时，火源周边温度上升，导致火源上方喷头启动、出水，管网压力下降，报警阀阀后压力下降致使阀板启动，接通管网和水源，供水灭火。于是同步，某些水流由阀座上凹形槽经报警阀信号阀，带动水力警铃发出报警信号。如果管网中设有水流批示器，水流批示器感应到水流动，也可发出电信号。如果管网中设有压力开关，当管网水压下降到一定值时，也可发出电信号，启动水泵供水，消防控制室同步接到信号。系统工作原理图如图2-1。图2-1 湿式自动喷水灭火系统工作原理三、自动喷淋系统设计3.1喷头选取及布置（1）喷头选取喷头选用，设计选用原则玻璃球喷头。ZST型玻璃球洒水喷头。喷头可用来探测火灾，并通过自动洒水来控制和扑灭火灾，是自动喷头灭火系统重要部件，广泛用于高层建筑、宾馆、商场、工厂、仓库等各类建筑物，能满足各种危险级别防户规定。（2）喷头布置依照任务书上表2可知每只喷头最大保护面积为21m2(转换成半径为2.58m)，喷头布置间距为S=3.657m（原则中危险级布置间距）。喷头与边墙距离不超过设计规范中规定2.3 m，但也不不大于0.6m。系统应有库存备用喷头，数量不应少于总安装数1%。正方形布置如上图所示，只有当4个喷水圆两两相切于O点，并且在R=N时，该喷头布置最经济合理。此时，喷头间间距为 S=2RCOS453.657m式中R喷头计算喷水半径S喷头间距3.2系统管网布置拟定最不利点喷头位置为1号节点处喷头（见图3-1），在节点处平行于配水支管划定矩形作用面积，其长边长度为：每条支管上最多动作喷头数：而对于支管数目有通过多次画草图和计算，综合考虑最后拟定每条支管为4个，共4条支管。依照关于规范（表3-1）预选管径，管网按侧边中心方式布置（如图3-2），系统共布置了16个喷头，系统设湿式报警阀和水流批示器各1个。表3-1：轻危险级场合中配水支管、配水管控制原则喷头数工程直径/mm控制原则喷头数/只轻危险级251323405501065188048100-图3-2 管网分布图3.3水力计算按逐点法计算,即矩形面积内每个喷头喷水量按该喷头处水压计算拟定系统内各点水力。（1）支管末端喷头1为整个管系最不利点，在规定工作水头H1=7mH2O作用下，节点1水流量为:（L / s）P：喷头工作压力 （mH2O）； k：喷头流量特性系数，k = 1.33则管段1-2流量为：该管径为90弯管，由附表2可得，当管径为25时，当量长度为=0.6m。管道水头损失为（2）节点2水压为：其水流量为:（L / s）则管段2-3流量为：由于轻度危险级控制原则喷头数为3只，查表3-1可选公称直径d=32管道。该管径为三通，由附表2可得，当管径为32时，当量长度为=1.8m。则管道水头损失为： （3）节点3水压为：其水流量为:（L / s）则管段3-4流量为： 该管径为三通，由附表2可得，管径为40时，当量长度为=2.4m。则管道水头损失为：（4）节点4水压为：其水流量为:（L / s）则管段4-5流量为：（5）由于其她4条支管形状特性与第一种支管子相似，此时将支管（节点1-5）看作一种大喷头，则其喷头流量特性系数为k(1-5)。由于（L / s）该管径为三通，由附表2可得，管径为40时，当量长度为=2.4m。则管道水头损失为：而，其水流量为：可得k(1-5)=4.36，于是其她4条支管特性系数k值均与k(1-65)=4.36相似，则喷头布置图可简化为图3-2。图3-2喷头布置图 （6）管段5-6流量为： Q56=q5+q45=5.55该管径为90弯管，由附表2可得，当管径为40时，当量长度为=1.2m。则管道水头损失为：H5-6-=0.04453*(3.657+1.2)*5.55*5.55=6.66（7）节点6水压为：H6=2H5=24.25*2=48.5其水流量为:Q6=2*q5=5.55*2=11.1则管段8-9流量为：Q67=q6+q5=5.55+5.55=11.1该管径为三通，由附表2可得，当管径为50时，当量长度为=3.1m。则管道水头损失为：H6-7-=0.01108*(3.65+3.1)*11.1*11.1=9.21（8）节点7水压为：H7= 2（H6 +H6-7）= 2*（48.5+9.21）=115.42其水流量为:Q7=2q6=2*11.1=22.2则管段7-9流量为：Q7-9=2*（q6+q56）=2*(11.1)=22.2选用公称直径d=100mm管道该管径为三通，由附表2可得，当管径为70时，当量长度为=3.7m。则管道水头损失为： H7-9-=0.002893*(2.03+3.7)*22.2*22.2=0.08（9）节点9水压为：69.25其水流量为：Q7-9=2*q7=2*11.1=22.2H9=H7+H7-9=115.42+0.08=115.50系统设计假设从节点9到消防水泵11管道长度为50m，且湿式报警阀和水流批示器水头损失按沿程损失20%计算，则管道总水头损失为：H=（1+20%）*0.0002675*1966.04*50=31.55因而消防水泵供水压力3.4校核设计作用面积内平均喷水强度设计作用面积内平均喷水强度 满足规范规定。(见表5.0.1)3.5选取消防水泵按照上诉计算成果，选取型号XBD11/55-150消防水泵，流量Q=25L/S，出口压力为1.47MPa。3.6 喷水灭火系统维护 自动喷水灭火系统必要始终处在正常战备状态，一旦发生火灾就能立即发挥作用，加强寻常检查维护和管理至关重要。寻常检查分为日检、周检、月( 季) 检及年检。详细日检由保安人员负责，周检、月( 季) 检及维护工作由委托专业消防公司来完毕，并由市消防检测中心进行年度检测。管理及保安人员每年要由消防培训中心进行专业培训，成为具备专业资格合格人员后才干胜任这项工作。依照有关消防法律、法规规定，同步结合实际状况，自动喷水灭火系统管理与维护重要涉及如下方面： 自动喷水灭火系统应具备管理、检测、维护规程，并应保证系统处在准工作状态。 维护管理人员应熟悉自动喷水灭火系统原理、性能和操作维护规程 维护管理人员每天应对水源控制阀、报警阀组进行外观检查，并应保证系统处在无端障状态。 每年应对水源供水能力进行一次测定。 消防水池、消防水箱及消防气压给水设备应每月检查一次，并应检查其消防储备水位及消防气压给水设备气体压力。同步，应采用办法保证消防用水不作它用，并应每月对该办法进行检查，发现故障应及时进行解决。 消防水池、消防水箱、消防气压给水设备内水应依照本地环境、气候条件不定期更换。更换前，负责自动喷水灭火系统专职或兼职管理人员应向领导报告，并报告本地消防监督部门。 寒冷季节，消防储水设备任何部位均不得结冰。每天应检查设立储水设备房间，保持室温不低于5。 每两年应对消防储水设备进行检查，修补缺损和重新油漆。 钢板消防水箱和消防气压给水设备玻璃水位计，两端角阀在不进行水位观测时应关闭。 消防水泵应每月启动运转一次，内燃机驱动消防水泵应每周启动运转一次。当消防水泵为自动控制启动时，应每月模仿自动控制条件启动运转一次。 电磁阀应每月检查并应作启动实验，动作失常时应及时更换。 每个季度应对报警阀旁放水实验阀进行一次供水实验，验证系统供水能力。 系统上所有控制阀门均应采用铅封或锁链固定在启动或规定状态。每月应对铅封、锁链进行一次检查，当有破坏或损坏时应及时修理更换。 室外阀门井中，进水管上控制阀门应每个季度检查一次，核算其处在全启动状态。 消防水泵接合器接口及附件应每月检查一次，并应保证接口完好、无渗漏、闷盖齐全。 每两个月应运用末端试水装置对水流批示器进行实验。 每月应对喷头进行一次外观检查，发既有不正常喷头应及时更换；当喷头上有异物时应及时清除。更换或安装喷头均应使用专用扳手。 各种不同规格喷头均应有一定数量备用品，其数量不应不大于安装总数1%,且每种备用喷头不应少于10个。 自动喷水灭火系统发生故障，需停水进行修理前，应向主管值班人员报告，获得维护负责人批准，并临场监督，加强防范办法后方能动工。 建筑物、构筑物使用性质或贮存物安放位置、堆存高度变化，影响到系统功能而需要进行修改时，应在修改前报经公安消防监督机构批准后方能对系统作相应修改。四、结束语课程设计是咱们专业课程知识综合应用实践训练，着是咱们迈向社会，从事职业工作前一种必不少过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，咱们深深体会到这句千古名言真正含义。今天咱们认真进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为了明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实基本。在对自动喷淋系统设计过程中，不但检查了所学习知识，也培养了如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完毕一件事情。在设计过程中，与同窗分工设计，和同窗们互相探讨，互相学习，互相监督。学会了合伙，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。通过本次课程设计，使得咱们能更为系统理解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起对的防火观念和意识，使其对公司生产和民用生活实用性和工程性消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面进一步理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中结识，通过对工程应用中消防系统分析评价和改进设计，加强了咱们对公司消防系统控制能力应用，培养起对实践性消防问题独立思考和解决能力，形成较为系统和科学思维体系，为后来从事防火消防方面专业工作和设计打下良好基本。通过这次安全系统工程设计，咱们感觉在多方面均有所提高。综合运用本专业所学课程理论和生产实际知识所进行自动喷淋系统设计，设计工作实际训练培养和提高了咱们能独立工作学习能力，巩固与扩充了防火防爆课程所学内容，掌握消防系统设计办法和环节，掌握消防系统设计基本程序，理解系统基本构造，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和原则，同步各科有关课程均有了全面复习。本次课程设计是在柴红保教师精心指引下，由本构成员互相配合完毕。此设计也是咱们对防火防爆及流体力学课程所学知识回顾与总结。在此感谢咱们柴红保教师，教师严谨细致、一丝不苟作风始终是咱们工作、学习中榜样；教师循循善诱辅导和不拘一格思路予以咱们无尽启迪；这次课程设计每个环节都离不开教师您细心指引。本次课程设计所完毕湿式自动喷水灭火器灭火效率高、投资低、系统采用便宜水作为灭火剂，具备减少人员伤亡、保护生命安全、减少火灾危险、减少经济损失等长处。在设计中，咱们查阅了许多有关书籍，深刻理解了自动喷水灭火系统详细设计过程及办法和原理，并且将理论与实践结合起来，最后完毕了课程设计。本次课程设计不但巩固了咱们理论知识，提高了咱们实践能力，同步还培养了自己独立思考问题能力和分工协作能力。最后，由于咱们设计能力都很有限，在设计过程中难免浮现错误，恳请教师多多指教,咱们对于你批评与指正，将万分感谢。参照文献：1. 程远平.消防工程学M.江苏徐州：中华人民共和国矿业大学出版社，.2. 余明高.防火防爆M.江苏徐州：中华人民共和国矿业大学出版社，.3. 百度词条.4. 自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-）.附表1焊接钢管管道比阻值管 径 （mm）A (Q：m3 / s)A ( Q：L / s)公称管径计算内径3234.75938620.093864040.00445280.044535052.00110850.011087067.0028930.002893附表2 美国、日本、（前）联邦德国管件当量长度折算表管件名称管件直径（mm）324050708010045弯头0.30.60.60.90.91.290弯头0.91.21.51.82.13.1三通或四通1.82.43.13.74.66.1蝶阀1.82.13.13.7闸阀0.30.30.30.6止回阀2.12.73.44.34.96.7报警阀61218附表3 管道水力计算表节点管段特性系数K（Bg）节点水压H(mH2O)流量公称管径d（mm）管道比阻A管段长度L（m）沿程水头损失h1（mH2O）计算式节点q(L/S)管段Q(L/S)Q2(L2/S2)171.111-21.111.23250.43673.652.2921.339.291.282-32.395.71320.093863.652.9331.3312.221.473-43.8614.90400.044533.654.0241.3316.241.694-55.5530.8400.044532.038.3054.3624.255.555-65.5530.8400.044533.656.6661.3348.511.16-711.1123.2500.011083.659.2171.3357.7122.27-922.2492.8700.0028930.0891.33115.522.2附表3自动喷水灭火系统基本设计数据危险级别喷水强度（L/minm2）作用面积（m2）喷头工作压力（Pa）设计喷水量（L / S）严重危险生产建筑10.003009.810450.0贮存建筑15.003009.810465.0中危险级6.002009.810420.0轻危险级3.001809.81049.0附表4不同火灾危险级别喷头布置危险级别每只喷头最大保护面积（m2）喷头最大水平间距（m）喷头与墙柱最大间距（m）严重危险生产建筑8.02.81.4贮存建筑5.42.31.1中危险级12.53.61.8轻危险级21.04.62.3附表5 ZSZ系列产品规格型 号直径（mm）外型尺寸（mm）参照价格（元 / 套）HhL厚ZSFZX80808105207505501300ZSFZX1001008606008207001400ZSFZX1501509206808508501500注：计算见水力计算过程