Visokotlačni sustav vodene magle
Uvod
Princip vodene magle
Water Mist definiran je u NFPA 750 kao vodeni sprej za koji Dv0,99, za kumulativnu volumetrijsku distribuciju kapljica vode ponderiranu protokom, manji je od 1000 mikrona pri minimalnom projektiranom radnom tlaku mlaznice vodene magle. Sustav vodene magle radi na visokom tlaku da isporuči vodu kao finu raspršenu maglu. Ta se magla brzo pretvara u paru koja guši vatru i sprječava daljnji dotok kisika do nje. Istodobno, isparavanje stvara značajan učinak hlađenja.
Voda ima izvrsna svojstva upijanja topline apsorbirajući 378 KJ/Kg. i 2257 KJ/Kg. pretvoriti u paru, plus približno 1700:1 proširenje pritom. Kako bi se iskoristila ova svojstva, površina kapljica vode mora biti optimizirana, a njihovo vrijeme prolaska (prije nego što udare o površine) maksimalno produljeno. Pri tome se gašenje površinskih plamenih požara može postići kombinacijom
1.Izvlačenje topline iz vatre i goriva
2.Redukcija kisika gušenjem parom na prednjoj strani plamena
3.Blokiranje prijenosa topline zračenjem
4.Hlađenje plinova izgaranja
Da bi požar preživio, oslanja se na prisutnost tri elementa 'vatrenog trokuta': kisika, topline i zapaljivog materijala. Uklanjanje bilo kojeg od ovih elemenata ugasit će požar. Visokotlačni sustav vodene magle ide dalje. Napada dva elementa vatrenog trokuta: kisik i toplinu.
Vrlo male kapljice u visokotlačnom sustavu vodene magle brzo apsorbiraju toliko energije da kapljice ispare i transformiraju se iz vode u paru, zbog velike površine u odnosu na malu masu vode. To znači da će se svaka kapljica pri približavanju zapaljivom materijalu proširiti otprilike 1700 puta, pri čemu će kisik i zapaljivi plinovi biti istisnuti iz vatre, što znači da će u procesu gorenja sve više nedostajati kisika.
U borbi protiv požara, tradicionalni sustav raspršivača raspršuje kapljice vode po određenom području, koje apsorbiraju toplinu kako bi rashladile prostoriju. Zbog svoje velike veličine i relativno male površine, glavni dio kapljica neće apsorbirati dovoljno energije da ispari, te brzo padnu na pod kao voda. Rezultat je ograničen učinak hlađenja.
Nasuprot tome, vodena magla pod visokim pritiskom sastoji se od vrlo malih kapljica koje sporije padaju. Kapljice vodene magle imaju veliku površinu u odnosu na svoju masu i pri laganom spuštanju prema podu apsorbiraju puno više energije. Velika količina vode će slijediti liniju zasićenja i ispariti, što znači da vodena magla apsorbira puno više energije iz okoline, a time i požara.
Zato visokotlačna vodena magla hladi učinkovitije po litri vode: do sedam puta bolje nego što se može dobiti s jednom litrom vode koja se koristi u tradicionalnom sustavu prskalica.
Uvod
Princip vodene magle
Water Mist definiran je u NFPA 750 kao vodeni sprej za koji Dv0,99, za kumulativnu volumetrijsku distribuciju kapljica vode ponderiranu protokom, manji je od 1000 mikrona pri minimalnom projektiranom radnom tlaku mlaznice vodene magle. Sustav vodene magle radi na visokom tlaku da isporuči vodu kao finu raspršenu maglu. Ta se magla brzo pretvara u paru koja guši vatru i sprječava daljnji dotok kisika do nje. Istodobno, isparavanje stvara značajan učinak hlađenja.
Voda ima izvrsna svojstva upijanja topline apsorbirajući 378 KJ/Kg. i 2257 KJ/Kg. pretvoriti u paru, plus približno 1700:1 proširenje pritom. Kako bi se iskoristila ova svojstva, površina kapljica vode mora biti optimizirana, a njihovo vrijeme prolaska (prije nego što udare o površine) maksimalno produljeno. Pri tome se gašenje površinskih plamenih požara može postići kombinacijom
1.Izvlačenje topline iz vatre i goriva
2.Redukcija kisika gušenjem parom na prednjoj strani plamena
3.Blokiranje prijenosa topline zračenjem
4.Hlađenje plinova izgaranja
Da bi požar preživio, oslanja se na prisutnost tri elementa 'vatrenog trokuta': kisika, topline i zapaljivog materijala. Uklanjanje bilo kojeg od ovih elemenata ugasit će požar. Visokotlačni sustav vodene magle ide dalje. Napada dva elementa vatrenog trokuta: kisik i toplinu.
Vrlo male kapljice u visokotlačnom sustavu vodene magle brzo apsorbiraju toliko energije da kapljice ispare i transformiraju se iz vode u paru, zbog velike površine u odnosu na malu masu vode. To znači da će se svaka kapljica pri približavanju zapaljivom materijalu proširiti otprilike 1700 puta, pri čemu će kisik i zapaljivi plinovi biti istisnuti iz vatre, što znači da će u procesu gorenja sve više nedostajati kisika.
U borbi protiv požara, tradicionalni sustav raspršivača raspršuje kapljice vode po određenom području, koje apsorbiraju toplinu kako bi rashladile prostoriju. Zbog svoje velike veličine i relativno male površine, glavni dio kapljica neće apsorbirati dovoljno energije da ispari, te brzo padnu na pod kao voda. Rezultat je ograničen učinak hlađenja.
Nasuprot tome, vodena magla pod visokim pritiskom sastoji se od vrlo malih kapljica koje sporije padaju. Kapljice vodene magle imaju veliku površinu u odnosu na svoju masu i pri laganom spuštanju prema podu apsorbiraju puno više energije. Velika količina vode će slijediti liniju zasićenja i ispariti, što znači da vodena magla apsorbira puno više energije iz okoline, a time i požara.
Zato visokotlačna vodena magla hladi učinkovitije po litri vode: do sedam puta bolje nego što se može dobiti s jednom litrom vode koja se koristi u tradicionalnom sustavu prskalica.
1.3 Uvod u sustav visokotlačne vodene magle
Visokotlačni sustav vodene magle jedinstven je sustav za gašenje požara. Voda se tjera kroz mikro mlaznice pod vrlo visokim tlakom kako bi se stvorila vodena magla s najučinkovitijom raspodjelom veličine kapi za gašenje požara. Učinci gašenja pružaju optimalnu zaštitu hlađenjem, zbog apsorpcije topline, i inertiziranjem zbog širenja vode za približno 1700 puta kada isparava.
1.3.1 Ključna komponenta
Posebno dizajnirane mlaznice za vodenu maglu
Visokotlačne mlaznice za vodenu maglu temelje se na tehnici jedinstvenih mikro mlaznica. Zbog njihovog posebnog oblika, voda u vrtložnoj komori dobiva snažno rotacijsko gibanje i izuzetno se brzo pretvara u vodenu maglu koja se velikom brzinom izbacuje u vatru. Veliki kut raspršivanja i uzorak prskanja mikro mlaznica omogućuju veliki razmak.
Kapljice koje se stvaraju u glavama mlaznica stvaraju se pritiskom između 100-120 bara.
Nakon niza intenzivnih ispitivanja vatrom, kao i mehaničkih ispitivanja i ispitivanja materijala, mlaznice su posebno izrađene za visokotlačnu vodenu maglu. Sva ispitivanja provode neovisni laboratoriji tako da su ispunjeni i vrlo strogi zahtjevi za offshore.
Dizajn pumpe
Intenzivna istraživanja dovela su do stvaranja najlakše i najkompaktnije visokotlačne pumpe na svijetu. Pumpe su višeaksijalne klipne pumpe izrađene od nehrđajućeg čelika otpornog na koroziju. Jedinstveni dizajn koristi vodu kao mazivo, što znači da nije potrebno rutinsko servisiranje i zamjena maziva. Pumpa je zaštićena međunarodnim patentima i naširoko se koristi u mnogim različitim segmentima. Crpke nude do 95% energetske učinkovitosti i vrlo niske pulsacije, čime se smanjuje buka.
Ventili visoke otpornosti na koroziju
Visokotlačni ventili izrađeni su od nehrđajućeg čelika i vrlo su otporni na koroziju i prljavštinu. Dizajn bloka razdjelnika čini ventile vrlo kompaktnima, što ih čini vrlo jednostavnim za ugradnju i rukovanje.
1.3.2 Prednosti visokotlačnog sustava vodene magle
Prednosti sustava visokotlačne vodene magle su ogromne. Kontrola/gašenje požara u nekoliko sekundi, bez upotrebe kemijskih dodataka i uz minimalnu potrošnju vode i gotovo bez štete od vode, jedan je od ekološki najprihvatljivijih i najučinkovitijih sustava za gašenje požara koji su dostupni i potpuno je siguran za ljude.
Minimalna upotreba vode
• Ograničeno oštećenje vodom
• Minimalna šteta u malo vjerojatnom slučaju slučajnog aktiviranja
• Manja potreba za sustavom prethodnog djelovanja
• Prednost gdje postoji obveza zahvaćanja vode
• Spremnik je rijetko potreban
• Lokalna zaštita koja vam omogućuje brže gašenje požara
• Manje zastoja zbog niske štete od požara i vode
• Smanjeni rizik od gubitka tržišnih udjela jer se proizvodnja brzo ponovno pokreće
• Učinkovit – također za gašenje naftnih požara
• Niži računi za opskrbu vodom ili porezi
Male cijevi od nehrđajućeg čelika
• Jednostavan za postavljanje
• Jednostavan za rukovanje
• Bez održavanja
• Atraktivan dizajn za lakšu ugradnju
• Visoka kvaliteta
• Visoka izdržljivost
• Ekonomičan rad na komad
• Press fiting za brzu montažu
• Lako pronaći mjesto za cijevi
• Jednostavan za naknadnu ugradnju
• Lako se savija
• Potrebno je malo dodataka
Mlaznice
• Mogućnost hlađenja omogućuje ugradnju staklenog prozora u protupožarna vrata
• Veliki razmak
• Nekoliko mlaznica – arhitektonski privlačno
• Učinkovito hlađenje
• Hlađenje prozora – omogućuje kupnju jeftinijeg stakla
• Kratko vrijeme ugradnje
• Estetski dizajn
1.3.3 Standardi
1. NFPA 750 – izdanje 2010
2 Opis i komponente SUSTAVA
2.1 Uvod
HPWM sustav sastojat će se od niza mlaznica povezanih cijevima od nehrđajućeg čelika s izvorom vode pod visokim pritiskom (pumpne jedinice).
2.2 Mlaznice
HPWM mlaznice su precizno projektirani uređaji, dizajnirani ovisno o primjeni sustava za ispuštanje vodene magle u obliku koji osigurava suzbijanje, kontrolu ili gašenje požara.
2.3 Sekcijski ventili – Otvoreni sustav mlaznica
Sekcijski ventili se isporučuju u sustav za gašenje požara vodenom maglom kako bi se odvojile pojedinačne požarne sekcije.
Sekcijski ventili izrađeni od nehrđajućeg čelika za svaku sekciju koja se štiti isporučuju se za ugradnju u cijevni sustav. Ventil sekcije je normalno zatvoren i otvoren kada radi sustav za gašenje požara.
Raspored sekcijskih ventila može se grupirati zajedno na zajedničkom razvodniku, a zatim se ugrađuje pojedinačni cjevovod do odgovarajućih mlaznica. Sekcioni ventili također se mogu isporučiti odvojeni za ugradnju u cijevni sustav na odgovarajućim mjestima.
Odsječni ventili trebaju biti smješteni izvan zaštićenih prostorija ako drugačije ne nalažu standardi, nacionalna pravila ili nadležna tijela.
Dimenzioniranje sekcijskih ventila temelji se na proračunskom kapacitetu svake pojedinačne sekcije.
Ventili sekcije sustava isporučuju se kao elektromotorizirani ventil. Motorizirani sekcijski ventili obično zahtijevaju signal od 230 VAC za rad.
Ventil je unaprijed sastavljen zajedno s tlačnom sklopkom i izolacijskim ventilima. Opcija nadzora izolacijskih ventila također je dostupna zajedno s drugim varijantama.
2.4Pumpajedinica
Crpna jedinica tipično će raditi između 100 bara i 140 bara s protokom pojedinačne pumpe od 100 l/min. Pumpni sustavi mogu koristiti jednu ili više pumpnih jedinica spojenih kroz razvodnik na sustav vodene magle kako bi zadovoljili zahtjeve dizajna sustava.
2.4.1 Električne pumpe
Kada je sustav aktiviran, pokrenut će se samo jedna pumpa. Za sustave koji uključuju više od jedne crpke, crpke će se pokrenuti jedna za drugom. Ako se protok poveća zbog otvaranja više mlaznica; dodatne pumpe će se automatski pokrenuti. Radit će samo onoliko crpki koliko je potrebno za održavanje protoka i radnog tlaka konstantnim prema dizajnu sustava. Visokotlačni sustav vodene magle ostaje aktiviran sve dok kvalificirano osoblje ili vatrogasna brigada ručno ne isključe sustav.
Standardna pumpna jedinica
Jedinica pumpe je jedan kombinirani paket montiran na klizaču sastavljen od sljedećih sklopova:
| Jedinica filtera | Međuspremnik (Ovisi o ulaznom tlaku i vrsti pumpe) |
| Prelijevanje spremnika i mjerenje razine | Ulaz u spremnik |
| Povratna cijev (može se s prednošću dovesti do izlaza) | Ulazni razvodnik |
| Razdjelnik usisnog voda | HP jedinica(e) pumpe |
| Električni motor(i) | Tlačni razvodnik |
| Pilot pumpa | Upravljačka ploča |
2.4.2Ploča pumpne jedinice
Upravljačka ploča pokretača motora standardno je montirana na pumpnu jedinicu.
Standardno zajedničko napajanje: 3x400V, 50 Hz.
Pumpa(e) se standardno pokreće izravno na liniji. Start-delta start, soft start i frekventni pretvarač mogu se ponuditi kao opcije ako je potrebna smanjena startna struja.
Ako se crpna jedinica sastoji od više od jedne crpke, uvedena je vremenska kontrola za postupno spajanje crpki kako bi se postiglo minimalno početno opterećenje.
Upravljačka ploča ima standardnu završnu obradu RAL 7032 s ocjenom zaštite od prodora IP54.
Pokretanje crpki se postiže na sljedeći način:
Suhi sustavi – iz beznaponskog signalnog kontakta na kontrolnoj ploči sustava za otkrivanje požara.
Mokri sustavi – Od pada tlaka u sustavu, nadzire upravljačka ploča motora jedinice pumpe.
Sustav prethodnog djelovanja – Potrebne su indikacije i od pada tlaka zraka u sustavu i od signalnog kontakta bez napona na kontrolnoj ploči sustava za otkrivanje požara.
2.5Podaci, tablice i crteži
2.5.1 Mlaznica
Posebnu pozornost treba obratiti na izbjegavanje prepreka prilikom projektiranja sustava vodene magle, posebno kada se koriste mlaznice s malim protokom i malom veličinom kapljica jer će zapreke negativno utjecati na njihovu izvedbu. To je uglavnom zato što se gustoća protoka postiže (s ovim mlaznicama) turbulentnim zrakom u prostoriji što omogućuje ravnomjerno širenje magle u prostoru - ako je prisutna prepreka, magla neće moći postići svoju gustoću protoka unutar prostorije jer će se pretvoriti u veće kapljice kada se kondenzira na prepreku i kapati umjesto da se ravnomjerno širi unutar prostora.
Veličina i udaljenost do prepreka ovise o vrsti mlaznice. Podaci se mogu pronaći u tehničkim listovima za određenu mlaznicu.
Slika 2.1 Mlaznica
2.5.2 Pumpna jedinica
| Tip | Izlaz l/min | Vlast KW | Standardna pumpna jedinica s upravljačkom pločom D x Š x V mm | Utičnica mm | Težina jedinice pumpe kg cca |
| XSWB 100/12 | 100 | 30 | 1960. godine×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. godine | Ø60 | 1800 |
| XSWB 500/12 | 500 | 150 | 2760×1120×1950. godine | Ø60 | 1980. godine |
| XSWB 600/12 | 600 | 180 | 3160×1230×1950. godine | Ø60 | 2160 |
| XSWB 700/12 | 700 | 210 | 3160×1230×1950. godine | Ø60 | 2340 |
Snaga: 3 x 400VAC 50Hz 1480 okretaja u minuti.
Slika 2.2 Pumpna jedinica
2.5.3 Standardni sklopovi ventila
Standardni sklopovi ventila prikazani su ispod slike 3.3.
Ovaj sklop ventila preporučuje se za sustave s više dijelova koji se napajaju iz istog vodovoda. Ova konfiguracija omogućit će ostalim dijelovima da ostanu operativni dok se održavanje provodi na jednom dijelu.
Slika 2.3 – Sklop standardnog sekcijskog ventila – sustav suhe cijevi s otvorenim mlaznicama
