第五章細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

第一節(jié)系統(tǒng)滅火機(jī)理

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理與水霧有密切關(guān)系。本節(jié)主要介紹細(xì)水霧的成霧原理、水霧分級(jí)以及系統(tǒng)滅火機(jī)理。

　　一、細(xì)水霧的成霧原理

　　(一)細(xì)水霧的定義及分級(jí)

　　1.細(xì)水霧的定義

　　細(xì)水霧是指在最小設(shè)計(jì)工作壓力下，經(jīng)噴頭噴出并在噴頭軸線下方1.0m處的平面上形成的霧滴粒徑Dv0.50小于200μm，Dv0.99小于400μm的水霧滴。

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　　2.細(xì)水霧的分級(jí)

　　細(xì)水霧按水霧中水微粒的大小分為3級(jí)，如圖3-5-1所示。Ⅰ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1≤100μm與Dv0.9≤200μm連線的左側(cè)部分，Ⅱ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1≤200μm與Dv0.9≤400μm連線的之間部分且不屬于Ⅰ級(jí)的水霧，Ⅲ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1>400μm與Dv0.99≤1000μm之間的部分。

　　(二)細(xì)水霧的成霧原理分析

　　1.單流體系統(tǒng)射流成霧原理

　　液體以很高的速度被釋放出來(lái)，由于液體與周圍空氣的速度差而被撕碎成為細(xì)水霧;液體射流被沖擊到一個(gè)固定的表面，由于沖擊力將液體打散成細(xì)水霧;兩股成份類似的液體射流相互碰撞，將液體射流打散成細(xì)水霧;超聲波和靜電霧化器將射流液體振動(dòng)或電子粉碎成細(xì)水霧;液體在壓力容器中被加熱到高于沸點(diǎn)，突然被釋放到大氣壓力狀態(tài)形成細(xì)水霧。

　　2.雙流體異管系統(tǒng)射流成霧原理

　　由一套管道向噴頭提供滅火介質(zhì)，另外一套管道提供霧化介質(zhì)，兩種在分離管道系統(tǒng)中傳輸?shù)奈镔|(zhì)在噴頭處混合，相互碰撞，從而產(chǎn)生細(xì)水霧。

　　3.雙流體同管系統(tǒng)射流成霧原理

　　霧化介質(zhì)與滅火介質(zhì)在一套管道內(nèi)混合，其成霧原理同單流體系統(tǒng)。

　　二、細(xì)水霧的滅火機(jī)理

　　細(xì)水霧的滅火機(jī)理主要是表面冷卻、窒息、輻射熱阻隔和浸濕作用。除此之外，細(xì)水霧還具有乳化等作用，而在滅火過(guò)程中，往往會(huì)有幾種作用同時(shí)發(fā)生，從而有效滅火。

　　(一)吸熱冷卻

　　細(xì)小水滴在受熱后易于汽化，在氣、液相態(tài)變化過(guò)程中從燃燒物質(zhì)表面或火災(zāi)區(qū)域吸收大量的熱量。物質(zhì)表面溫度迅速下降后，會(huì)使熱分解中斷，燃燒隨即終止。表3-5-1列出了霧滴直徑、每升水的表面積、汽化時(shí)間及自由下落速度之間的關(guān)系，從表中我們可以看出，霧滴直徑越小，表面積就越大，汽化所需要的時(shí)間也越短，吸熱作用和效率就越高。對(duì)于相同的水量，細(xì)水霧霧滴所形成的表面積至少比傳統(tǒng)水噴淋噴頭(包括水噴霧噴頭)噴出的水滴大100倍，因此細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的冷卻作用是非常明顯的。

　　表3-5-1 霧滴直徑、表面積、汽化時(shí)間和自由下落速度的關(guān)系

　　(二)隔氧窒息

　　霧滴在受熱后汽化形成原體積1680倍的水蒸氣，最大限度地排斥火場(chǎng)的空氣，使燃燒物質(zhì)周圍的氧含量降低，燃燒即會(huì)因缺氧而受抑制或中斷。系統(tǒng)啟動(dòng)后形成水蒸汽在完全覆蓋整個(gè)著火面的情況下，時(shí)間越短，窒息作用越明顯。

　　(三)輻射熱阻隔

　　細(xì)水霧噴入火場(chǎng)后，形成的水蒸氣迅速將燃燒物、火焰和煙羽籠罩，對(duì)火焰的輻射熱具有極佳的阻隔能力，能夠有效抑制輻射熱引燃周圍其它物品，達(dá)到防止火焰蔓延的效果。

　　(四)浸濕作用

　　顆粒大沖量大的霧滴會(huì)沖擊到燃燒物表面，從而使燃燒物得到浸濕，阻止固體揮發(fā)可燃?xì)怏w的進(jìn)一步產(chǎn)生。另外系統(tǒng)還可以充分將著火位置以外的燃燒物浸濕，從而抑制火災(zāi)的蔓延和發(fā)展。

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