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1、 1 自力式无源自力式无源自动喷淋消防自动喷淋消防降温降温系统系统 全龙浩 上海胶州路上的一场大火，再一次向社会敲响了警钟：火灾必须预先防范！ 如此惨烈的火灾不得不让人反思： 在防范方面， 我们在人力、 物力、 财力方面投入了多少？纵观这些年来，各地城市化的步伐越来越快，成片成片的高楼拔地而起，但这些楼宇除了高档的写字楼、宾馆、酒店及政府的办公楼安装了消防系统外，居民楼及民用建筑基本没有安装消防系统，只是在楼层里摆放灭火器；值得指出的是这些民用建筑也包括幼儿园、托儿所和敬老院；这些弱势群体聚居的场所，由于没有相对可靠的消防设施，也造成过巨大的灾难：如 2001年江西广播电视艺术幼儿园发生的火灾
2、，由于孩子们根本没有能力使用灭火器，导致 13 名 3至 4 岁的幼儿在火灾中丧生，最大的才 4 岁半！现在的民用建筑虽然投入越来越多、越修越漂亮，但在消防设施方面几乎就没有改进；究其原因就是现有的消防技术，特别是自动灭火系统由固定的管网、喷头、烟离子传感（或采用易熔合金或内装易汽化有机溶剂的玻璃泡直接作为喷淋头，这种喷淋头一旦破裂开启，就会喷淋不止，直至人为关闭来水管道上的阀门为止） 、报警器、计算计控制中心、供水系统、水池（或高位水池）组成；由于设计安装十分复杂，造价昂贵，开发商是不愿意在普通的建筑内安装；另外建筑工地现场的消防装置就完全是空白，而这也是造成央视大火和上海火灾的直接原因！再
3、例如地铁，公共汽车，火车等交通工具由于没有自动喷淋系统，也成为火灾频发的场所。 有些人士指出， 民用建筑没有安装消防设施的重要原因， 是没有一种造价合理， 安装方便，启闭自如，能直接与自来水管网连接，也可以直接与灭火器（罐）连接的自成系统的自动灭火设备！ 天佰立（北京）新技术发展有限公司开发的自力式自动喷淋消防系统，是一种能自动监测环境温度、当环境温度异常变化时，又能自动启闭喷淋的技术，设备的工作不需要外力（例如电力）的作用，适用于水介质或干粉介质；装置可组成大型的消防网格系统，也可以由几只装置、甚至一只装置与自来水或灭火器连接成系统，适用于不同的场所；也由于拆装方便很适合建筑工地的临时消防。
4、经查新检索，该技术国内、国际都处于领先，系统享有多项知识产权。 自动喷淋消防系统的特点自动喷淋消防系统的特点 1）无火情时，该系统只对周围环境进行检测，当环境温异常升高时，无需电源和外力的作用就可以自动开启。 2）当环境温度恢复正常，系统自动关闭阀门，最大限度的减少由于水渍造成的损失；当再次 2 发生火情时，系统可以重复工作，避免火情二次发生，更适宜需要温度控制、火灾易发等人机隔离、无人值守的高危场所。 3）与自来水管网或灭火器（罐）连接即可以工作，使用通用的消防介质。 4）施工方便，拆装容易，适于在临时的环境中实施，也适合未安装消防系统的建筑改造，并可以和其他消防系统兼容。 5）可与水管网系
5、统连接安装，对温度变化要求严格的设备进行自动喷淋降温，如油罐、汽罐、大型变压器。 技术技术的创新点的创新点 1)采用 PRO/E，AANSYS 等现代设计方法设计阀门、管网系统。 2)新颖的温度控制自动启闭阀门系列， 利用形状温度记忆合金及磁耦合传动系统达到阀门启闭自动。 3)根据灭火系统的温度控制节点， 系统研究开发了双程镍钛记忆合金， 保证了严格的控温精度。 4)充分利用国内外先进技术， 在分析典型火场的燃爆特点的基础上， 建立了防火主体的温度场，为防火喷淋系统的设计和实施提出科学依据。 5)喷淋系统符合国际标准、国家标准和设计规范，并补充了规范中暂缺的产品。 核心核心专利技术的原理专利技
6、术的原理 1 1，双程镍钛记忆合金效应用于阀门启闭 (1)自动启闭：形状温度记忆合金在不同温度条件下有不同的记忆特性，形变过程中产生机械力。记忆合金既可以是感温材料又是驱动部件，结构简单，性能特点： 1)寿命长，热循环反复动作 50 万次，动作特性几乎没有任何变化： 2)温度滞后很小，范围为 12K,作为温度线感元件兼执行元件使用。动作温度驯化为57、63、79、93、141、182，关闭温度低于开启温度并可调。 (2)经过驯化的弹簧状的双程形状温度记忆合金，正常环境温度下的记忆状态为收缩状态。 (3)当环境温度到达或超过驯化温度点(或设置点)时，弹簧状的形状温度记忆合金突然产生形变膨胀，沿簧
7、状的轴线方向推动传动机构，通过磁耦合系统，带动阀芯动作打开阀门。 (4)当环境温度下降到驯化温度点(或设置点)以下值时，形状温度记忆合金形变恢复到原始的记忆常态，并通过传动机构带动磁耦合系统将阀门关闭。 (5)先进的磁耦合传动系统：密封在阀门内的阀芯套内的阀芯上部内镶磁柱，下端安装活塞；通过套在阀芯套外面的磁组合带动作上下运动，实现了阀门的自动启闭，最大特点是实现了介 3 质的永不外泄。 阀门的基本结构设计 + 图 1 图 2 图 1 是结构原理 图 2 是外观照片： 图 1 中：1 阀体，2 大活塞，3 阀芯， ，4 焊接点，5 磁柱，6 磁环，7 连接罩，8 记忆合金，9 固定螺栓，10
8、导热孔，11 阀门安装罩，12 复位簧，13 上磁环盖， 14 磁下环盖，15 缓冲垫，16 阀盖，17 阀芯套，18 阀芯，19 小活塞，水流方向见图中箭头。 阀门是这样工作的：当阀门通过螺栓安装后，将阀门的进水口与水源管道，或灭火器管道连接，出水口可根据实际情况连接各种喷淋头或管道；有火情发生时，阀门内记忆合金（8）通过传热孔（10）检测到环境温度异常升高，并超过记忆合金的设定温度形变值时，记忆合金立即膨胀形变，产生的机械推力推动固定螺栓（9）向上移动，固定螺栓（9）再拉动与之连接的上磁环盖（13）向上移动，上磁环盖带动磁环（6） 、下磁环盖（14）向上移动，同时压缩复位簧（12） ；套在
9、阀芯套（17）外的磁环（6）向上滑动时，通过磁耦合带动阀芯套（17）内的磁柱（5） 、即带动阀芯（18）向上移动，阀芯向上移动时，迫使阀芯下端部的小活塞（19） ，离开封堵在大活塞（2）上的泄压孔，小活塞离开大活塞上的泄压孔的瞬间，大活塞上方的水压被释放，阀体（1）进水口的水压将大活塞（2）顶开，即阀门打开，消防水经出水口，再经喷淋头喷出。当火情被扑灭以后，阀门环境温度逐渐下降到记忆合金（8）的形变温度以下时，记忆合金迅速恢复收缩到原来的记忆状态，在复位簧（12）的弹性恢复力的共同作用下，迫使 4 磁环组件立即向下移动，带动阀芯(18)内的磁柱（5） 、小活塞（19）向下移动，小活塞重新封堵住
10、大活塞上的泄压孔，在进口水压的作用下，阀门迅速关闭。可根据需要变化喷水形状，例如：水雾、淋洒、大水滴、水幕等，并进行步进式、多点定向、定量、防暴水幕等喷洒方式。 基本参数 1， 喷淋水压为 0.3MPa 左右。 2， 供水强度为 9L/min.m 3， 供水流速3m/s。 4， 供水管进口处应设置 40 目的过滤网。 5， 阀门的开启温度为：57、63、79、93、141、182，关闭温度低于 开启温度并可调，具体选用按实际情况确定。 运 用 1，按本文开篇所述的民用建筑存在的种种消防问题，当务之急应在幼儿园、托儿所、敬老院以及建筑工地进行首先普及安装，系统可根据现场的具体情况实施，有自来水的
11、地方可与市政管网连接，水源不充分的地方可采用系统与各型灭火器连接，灭火器的容量规格根据实际情况而定。 A,室内的安装应根据面积和结构的具体情况，将阀门喷淋口按不同的方向、角度，喷水形状和数量进行布置，达到两两喷水之间互为交叉。 B,采用灭火罐作为介质的喷淋系统的安装，与水管路连接方式一样，具体连接见图 3。 C，建筑工地的实施，分工棚内安装和建筑现场安装，工棚内的安装方式与民用建筑室内安装方式一样，接管可采用软管，介质采用水流或干粉；由于系统的拆装十分方便，建筑现场的消防系统可以与脚手架一起随楼层的上升而上升，也可以按两层楼高安装一圈； 上水管可采用临时软管见图 4，适于介质水流。 5 有压力
12、的水源12345 图 3 图 4 图 3 中管路与阀、阀与阀及管路与灭火罐之间用活接连接。 图 4 中：1 在建建筑，2 无源自动消防阀，3 脚手架，4 上水管，5 接消防阀的支管；其中上水管与支管的连接可以采用活接式连接。 2，在一些特殊场合的运用 A. 可运用在长距离隧道的消防，其特点是哪儿有火情，那儿的阀门自动打开，火灭，自动关闭，避免了现有技术数个玻璃泡破碎（破碎后不会关闭） ，喷头同时喷水，导致水压降低，无法有效灭火的弊端。 B. 在轮船、车辆、化工厂、仓库，特别是高级别的防爆场合都有不可替代的作用。 C.对设施进行降温：我国有大量的油罐、气罐、大型变压器由于对温度的变化十分敏感，也
13、是事故频发的高危场合。据权威部门的统计、研究：美日石油蒸发的油蒸汽占年产量 3-5，前苏联占 7。在我国，一个 110 的地面油罐，夏季每天蒸发损耗近 05-1t，一个自然通风的 5000 m3 汽油罐，每月蒸发损耗汽油 53t 左右；经试验对储油罐 70的表面通过淋水冷却，可降低损耗 20左右，但由于没有一种可根据油罐温度自动 喷淋的装置（装置显然是不能安装电力设施） ，长期靠人为喷淋，一方面很难掌握罐顶温度，另一方面也造成大量水资源的浪费。我们有理由相信，此难而未决的问题由于自力式无源自动喷淋阀的推广，会得到解决。图 5 是油罐降温方案图。 6 23HY13 图 5 1.主控阀，2.主水管，3.控制管，4.喷淋头, 5.油罐、气罐, 6自动温度控制喷淋阀.油罐、气罐温度异常升高时,温度控制喷淋阀工作并启动主控制 阀工 作,喷淋头喷水,当油罐、气罐温度降低以后,温度喷淋阀关闭并同步将主控制阀关闭. 后记 综上所述 ，自力式无源自动喷淋消防降温系统是中国人自己创造发明的新一代消防技术，在最近的“国际消防设备技术交流展览会”引起了国内外专家的赞许和重视，许多国外厂家提出了合作意向，但“天佰立（北京）新技术发展有限公司”则希望将这一长期研究的成果在中国开花结果，最大限度的防范火灾对人民生命财产带来的损失。
