发生火灾时,房顶上的消防喷头会自动喷水,原理是什么?

2021-01-06 20:00:02 制造原理

现在很多人外出住宾馆后的第一件事,就是对房间里进行仔细的检查一番,就怕房间里又被安装了摄像头。

通常在天花板上都会看到两个小玩意儿,其中一个半圆形的东西还间歇的闪烁红灯,而另一个则是长着齿形铁片的东西,很多人也不知道这是什么,并开始担心了,这会不会也是什么摄像头啊,还会凑近仔细观察一番。

其实,这都是室内消防设备,其中闪着红灯的那个是烟雾报警器,当烟雾报警器检查到室内烟雾达到一定浓度后,间歇闪烁的红灯就会一直亮红灯,并会发出报警的声音,而天花板上另一个则是消防喷淋头。(当然也不排除会被偷偷的安装了针孔摄像头)

消防喷淋头‍

消防喷淋头也被称为消防喷淋,是一种重要的室内自动喷水灭火设备,属于国家湿式自动灭火系统中的一部分,也属于消防强制标准GB5135。

在火灾初期,消防喷淋能够有效的控制住火灾的快速蔓延,从而大大的降低火灾对生命和财产的损失,但是,消防喷淋往往是一种容易被忽视的东西。

如今,这种消防喷淋头不仅安装在大型的厂房、仓库、商场等人员较为密集的场所,同时,在高层民用建筑方面也被广泛使用。

消防喷淋头发展历史‍

洒水喷头灭火技术发展至今也已有近300年的历史了,这也是火灾给人类带来巨大灾难后而被发明出来的。

据记载,在1723年的英国,有人就将木桶,水以及一些易熔断的部件,共同组装成了一套能够自动喷水灭火的装置。

到了19世纪初,穿孔管喷水系统诞生了,人们将金属管上打无数个孔,平常并不会给管道通水,如果出现火灾就打开阀门给管道通水,而水也会沿着管道从小孔中喷洒出来浇灭火灾。

虽然这套系统在一段时间内被广泛使用和推广,但是,该系统在使用后也发现有明显的缺点,那就是时间久了,管道内部的小孔容易被锈迹和杂物堵塞。

在19世纪中期,终于发明出了自动洒水喷头,但当时的产品还是较笨重,并且灵敏度也并不是很高,虽然很快就被改进后的新产品所代替,但是还是为现代消防技术的发展做出了巨大的贡献。

19世纪末,制造出了现代洒水喷头,其利用了杠杆原理,分别使用金属膜片和玻璃球将水封住,其结构原理也一直沿用至今。

消防喷淋的结构和种类‍

消防喷淋的结构也相对较简单,主要是由洒水器,充液的热敏玻璃球以及水管塞子组成的。

其中最主要的就是这个热敏玻璃球,它是由玻璃和内部所装的煤油/乙醚等溶液组成的,还有不同的颜色,这表示在不同的温度下喷淋才会启动喷水。

其中红色表示68℃,黄色表示79℃,绿色表示93℃,蓝色表示141℃,一般也就会使用到这几种,而红色则是我们生活中最常用的喷淋头。

根据在不同的场所使用的不同,消防喷淋头主要分为下垂型,直立型,普通型,边墙型以及隐藏型。

消防喷淋工作原理‍

消防喷头安装在墙壁或天花板上,与充满压力的水网管道相连,或者沿着管道安装个别喷头,以保护它们下面的区域。

因为水总是在管道里,所以消防喷头就是处于“随时待命”状态,如果发生火灾,当空气中的温度达到足够高时,火源上方的空气温度会升高,而喷淋头中的玻璃球受到高温后,内部的液体就会开始膨胀,当超过了设定的膨胀温度后,液体就会将玻璃球挤破。

而这个玻璃球就好像一个杠杆,平时是顶住水管塞子的,当玻璃球破裂后水管塞子没有了支撑也就会掉落下来,喷头即会启动,水就会流出,并被喷淋头下面带齿形的洒水器扩散开,这样就能让水喷洒的面积变得更大。

喷头在火焰上方持续喷水,在大多数情况下会完全浇灭火源,或者至少控制热量,限制有毒烟雾的产生,直到消防队到达。

自动灭火水泡‍

我们经常能在如高铁站,大商场,体育馆等大空间场所看到悬挂在高处的灭火水炮,能够自动探测到低处的火源,并转动水炮口将其火源扑灭。

这种自动灭火装置是利用红外和紫外相结合的探测技术,是新一代的高科技消防产品,能够全天时时监测,一旦发生火灾,就会被探测到并通过水炮上的摄像头拾取画面,由中心处理器运算并获取坐标和启动水炮控制器。

打开水泵对着火点进行灭火,探测器检测到没有火源时水泵会自动关闭,停止喷水灭火,并会持续对该点观测,如果复燃,水炮也将会重新启动。

不管是消防喷淋还是自动灭火水炮,都是在消防队到达现场前,火灾发生初期较短的时间内,迅速洒水控制火情,甚至扑灭火灾,是目前最有效的室内灭火手段,这不仅能减少财产损失,还能挽救生命。

文中图片截取自Youtube《History of Fire Sprinklers》

文中gif截取自Youtube《How does a sprinkler work》《Auto Targeting Monitor》

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