自动喷水灭火系统的工作原理及组成部分
自动喷水灭火系统的工作原理及组成部分
自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水，一旦发生火灾，喷头动作后立即喷水。
依照采用的喷头分为两类：采用闭式洒水喷头的为闭式系统；采用开式洒水喷头的为开式系统。
一、自动喷水灭火系统的主要组成
1.洒水喷头
在自动喷水灭火系统中，洒水喷头担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。洒水喷头有多种不同形式的分类。
1)按有无释放机构分类为闭式和开式的分类
2)按喷头流量系数分类，包括K=55、80、115等，其中K=80的称为标准喷头。
3)按安装方式分类，有下垂型、直立型、普通型和边墙型喷头。
2.报警阀
报警阀是自动喷水灭火系统中接通或切断水源，并启动报警器的装置。在自动喷水灭火系统中，报警阀是至关重要的组件，其作用有三：接通或切断水源、输出报警信号和防止水流倒回供水源、以及通过报警阀可对系统的供水装置和报警装置进行检验。报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。报警阀的公称通径一般为50、65、80、100、125、150、200MM七种。
1)湿式报警阀用于湿式喷水灭火系统。它的主要功能是：当喷头开启时，湿式阀能自动打开，并使水流入水力警铃发出报警信号。湿式阀按其结构形式有三种：座圈型湿式阀、导阀型湿式阀、蝶阀型湿式阀。
2)干式报警阀用于干式报警系统。它的阀将闸门分成两部分，出口侧与系统管数和喷头相连，内充压缩空气，进口侧与水源相连。干式报警阀利用两侧气压和水压作用在阀上的力矩差控制阀的封闭和开启，一般可分为差动型干式报警阀和封闭型干式报警阀两种。
3)雨淋阀用于雨淋喷水灭火系统、预作用喷水系统，水幕系统和水喷雾灭火系统。这种阀的进口侧与水源相连，出口侧与系统管路和喷头相连，一般为空管，仅在预作用系统中充气。雨淋阀的开启由各种火灾探测器装置控制。雨淋阀主要有双圆盘型、隔膜型、杠杆型、活塞型和感温型等几种。
3.监测器
监测器用来对系统的工作状态进行监测并以电信号方式向报警控制器传送状态信息。其主要包括水流指示器、阀门限位器、压力监测器、气压保持器和水位监测器等。
1)水流指示器可将水流的信号转换为电信号，安装在配水干管或配水管始端。其作用在于当失火时喷头开启喷水或者管道发生泄漏或控制中心以显示喷头喷水的区域和楼层，起辅助电动报警作用。
2)阀门限位器是一种行程开关也称信号阀，通常配置在干管的总控制闸阀上和通径大的支管闸阀上，用于监测闸阀的开启状态，一旦以生部分或全部关闭时，即向系统的报警控制器发出报警信号。
3)压力监测器是一种工作点在一定范围内可以调节的压力开关，在自动喷水灭火系统中常用作稳压泵的自动开关控制器件。
4.报警器
报警器是用来发出声响报警信号的装置，包括水力警铃和压力开关。
1)水力警铃是得用水流的冲击发出声响的报警装置。其特点为结构简单、耐用可靠、灵敏度高、维护工作量小、是自动喷水各个系统中不少缺少的部件。
2)压力开关是一种靠水压或气压驱动的电气开关，通常与水力警铃一起安装使用。压力开关利用水力闭合弱电路实现报警。当报警阀的阀打开，压力水经管道首先进入延时器后再流入压力开关内腔，推动膜片向上移动，顶柱也同时上升，将下弹簧板顶起，触点接触闭合，接通电路，发出电信号输入报警控制箱，发出报警信号，从而启动消防泵。
二、自动喷水灭火系统的工作原理
（1）框架：铝合金框架
（2）稳压泵：保证正常工作作态下系统管路中有一定压力的水存在
（3）消防泵：提供火灾时足够压力的灭火水源
（4）信号蝶阀：控制系统的水的开断及流量控制并提供有控制信号，当阀门关闭时有控制信号动作以作为控制信
号提供给主控设备，提醒水源被关断。
（5）湿式报警阀：报警阀的一种，是整个系统的核心设备
（6）上下腔压力表：实时显示湿式报警阀的上下腔压力
（7）水流指示器：有一定流量的水通过系统管路时，水流推动挡片，产生信号，可以做为火灾报警信号
（8）压力开关：位于水力警铃和延时器的上方，湿式报警阀上下腔压力不平衡时，通过阀瓣中间空流出的水进入
延时器下端，延时器的空气压力逐渐增大，当有足够的压力推动压力开关时使开关动作，便产生一个报警信 号
（9）水力警铃：通过水的冲击产生报警铃声
（10） 延时器：延时器主要起着防误报警的作用。当喷淋系统的喷头洒水时.湿式报警阀由于水压变化而瞬时打
开后，水首先进人延时器内，此时进入延时器的水量很少，水会从设在延时器下部的节流器孔排出，水就不 会进人水力警铃或压力开关而不会报警。只有湿式报警阀保持完全开启的正常状态时，水不断地进人延时器 内，并经过一段延迟时间后，才从顶部流至压力开关及水力警铃处而发生警报。当湿式报警阀关闭后，原存 在延时器内的水会逐渐排空。所以，延时器当在压力波动较大时会起到缓冲及延迟的作用，避免误报警。
（11） 末端试水阀：用于系统的排空，以及检验系统是否处于正常工作状态
（12） 喷头：提供几种常见喷头样式
（13） 系统管道：采用PVC 水管制作
1.火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。该系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。
2.湿式系统使用范围：在环境温度不低于4℃、不高于70℃的建筑物和场所（不能用水扑救的建筑物和场所除外）都可以采用湿式系统。该系统局部应用时，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000㎡的民用建筑中的轻危险级或中危险级Ⅰ级需要局部保护的区域。
3.湿式系统特点：①结构简单，使用可靠；②系统施工简单、灵活方便；③灭火速度快、控火效率高；④系统投资省，比较经济；⑤适用范围广干式系统准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。工作原理：干式系统与湿式类似只是控制信号阀的结构和作用原理不同，配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开，而在配水管网中平时充满着有压力气体用于系统的启动。发生火灾时，喷头首先喷出气体，致使管网中压力降低，供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网，接着从喷头喷出灭火。不过该系统需要多增设一套充气设备，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢。
4.干式系统适用范围：干式系统适用于环境温度低于4℃和高于70℃的建筑物和场所，如不采暖的地下车库、冷库等。干式系统特点：①干式系统，在报警阀后的管网内无水，故可避免冻结和水汽化的危险，不受环境温度的制约，可用于一些无法使用湿式系统的场所。②比湿式系统投资高。因需充气，增加了一套充气设备而提高了系统造价。③干式系统的施工和维护管理较复杂，对管道的气密性有较严格的要求，管道平时的气压应保持在一定的范围，当气压下降到一定值时，就需进行充气。④比湿式系统喷水灭火速度慢，因为喷头受热开启后，首先要排出管道中的气体，然后再出水，这就延误了时机。
5.预作用系统准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。适于如下场所：1)系统处于准工作状态是严禁管道漏水；2)严禁系统误喷；3)替代干式系统。重复启闭预作用系统能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。适用于灭火后必须及时停止喷水的场所。目前这种系统有两种形式：一种是喷头具有自动重复启闭的功能，另一种是系统通过烟、温感传感器控制系统的控制阀来实现系统的重复启闭功能。
三、自动喷水灭火系统的故障分析及排除
1.报警阀组漏水
故障原因分析：
1)排水阀门未完全关闭。
2)阀瓣密封垫老化或者损坏。
3)系统侧管道接口渗漏。
4)报警管路测试控制阀渗漏。
5)阀瓣组件与阀座之间因变形或者污垢、杂物阻挡出现不密封状态。
故障处理：
1)关紧排水阀门。
2)更换阀瓣密封垫。
3)检查系统侧管道接口渗漏点，密封垫老化、损坏的，更换密封垫；密封垫错位的，重新调整密封垫位置：管道接口锈蚀、磨损严重的，更换管道接口相关部件。
4)更换报警管路测试控制阀。
5)先放水冲洗阀体、阀座，存在污垢、杂物的，经冲洗后，渗漏减少或者停止；否则，关闭进水口侧和系统侧控制阀，卸下阀板，仔细清洁阀板上的杂质；拆卸报警阀阀体，检查阀瓣组件、阀座，存在明显变形、损伤、凹痕的，更换相关部件。
2.报警阀启动后报警管路不排水
故障原因分析：
1)报警管路控制阀关闭。
2)限流装置过滤网被堵塞。
故障处理：
1)开启报警管路控制阀。
2)卸下限流装置，冲洗干净后重新安装回原位。
3.报警阀报警管路误报警
故障原因分析：
1)未按照安装图样安装或者未按照调试要求进行调试。
2)报警阀组渗漏通过报警管路流出。
3)延迟器下部孔板溢出水孔堵塞，发生报警或者缩短延迟时间。
故障处理：
1)按照安装图样核对报警阀组组件安装情况；重新对报警阀组伺应状态进行调试。
2)按照故障“（1）”查找渗漏原因，进行相应处理。
3)延迟器下部孔板溢出水孔堵塞，卸下简体，拆下孔板进行清洗。
4.水力警铃工作不正常（不响、响度不够、不能持续报警）
故障原因分析：
1)产品质量问题或者安装调试不符合要求。
2)控制口阻塞或者铃锤机构被卡住。
故障处理：
1)属于产品质量问题的，更换水力警铃；安装缺少组件或者未按照图样安装的，重新进行安装调试。
2)拆下喷嘴、叶轮及铃锤组件，进行冲洗，重新装合使叶轮转动灵活。
5.开启测试阀，消防水泵不能正常启动
故障原因分析：
1)压力开关设定值不正确。
2)消防联动控制设备中的控制模块损坏。
3)水泵控制柜、联动控制设备的控制模式未设定在“自动”状态。
故障处理：
1)将压力开关内的调压螺母调整到规定值。
2)逐一检查控制模块，采用其他方式启动消防水泵，核定问题模块，并予以更换。
3)将控制模式设定为“自动”状态。
四、自动喷水灭火系统的实训目的
实训项目
实训项目一：控制台及自动喷水灭火系统原理的认识实验
实训项目二：火警状态下自动启动喷水灭火系统的模拟
实训项目三：火警状态下手动启动喷水灭火系统的模拟
实训项目四：四种类型喷头的喷水实验
实训项目五：末端试水装置的实验
实训项目六：排气阀的认识实验
实训项目七：自动喷水灭火系统与报警主机的联网实验
实训项目八：自动喷水灭火系统的连接与喷头的安装
实训项目九：自动喷水灭火系统故障的设置与排除
实训项目十：按线路图将各部分连线
实训项目十一： 设计并安装一个简易应用系统
实训项目十二：全真灭火及喷头性能测试的扩展实验
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