防火与防爆工程课程设计说明书课题名称: 闭式自动喷水灭火系统设计专业班级:指导老师：设计组员：时间：2014年12月26日1、设计准备1.1课程设计指导书1.1.1设计目的：课程设计是学生将课程体系的理论和工程实践相结合的重要环节，也是培养同学实践动手和工程应用能力的有效途径，是理论教学和实践教学结合的重要手段。
通过本次课程设计，使得学生能更为系统的了解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起正确的防火观念和意识，使其对企业生产和民用生活实用性和工程性的消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面深入的理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中的认识，通过对工程应用中消防系统的分析评价和改进设计，加强学生对企业消防系统控制能力的应用，培养起对实践性消防问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学思维体系，为以后从事防火消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。
1.1.2设计内容：1、课程设计的内容：①收集课题对象的现场资料（工艺、尺寸、环境参数、存在的问题和运行情况等资料），调查课题的国内外现状、呈现的特征、存在的问题以及指出研究的意义和目的。
②存在问题的原因分析以及评价过程与结论。
（运用防活基本原理和消防工程有关理论，结合安全系统分析和评价的方法对问题的原因进行比较深入的分析，并就现状和分析的结果作出评价，并得出结论等。
）③结合现场、国家相设计关标准和国家法规对现场消防问题提出设计思路和方案，或对已有的消防系统存在问题的改进措施和设计，包括设计的依据、原理、思路、实施方案（内容）步骤和关键问题的解决办法等。
④对工程设计进行安全可靠性和实施可行性（技术可行性和经济可行性）分析，最后分析和总结本次设计的过程、水平、存在的问题等总结。
2、课程设计内容的具体（指导）方针：①选题依据：即选择的课题有何依据，国内外的研究和发展现状等；②课程设计的意义：即完成此课题有何意义和实用价值，以及该课题存在的关键问题；③课程设计原始资料：必须来源于现场的实际，不得假设推断，包括系统的基本资料（设备、工艺流程、尺寸、环境参数和物料状态等）、运行资料（运行记录、出现的问题和存在的主要安全隐患等）和类似系统相关资料；④课程设计的分析：对获取的资料进行归纳、分类、统计分析，选用适当的分析和评价方法和模型进行分析评价，选取相应的设计方案，制定设计的程序，根据相关的原理和标准进行设计分析，最后进行必要的说明等；⑤课程设计的设计：既对原来系统或者设计中存在的问题依据消防工程和防火的原理进行改进和设计，使之符合防火的要求，达到消防的“安全第一、预防为主、消防结合”的基本原则。
⑥课程设计的结论：在对资料分析的基础上，对系统的设计或改进措施进行安全可靠性预评价、技术可行性和经济可行性分析，并对整个设计的过程、水平、应用价值和存在的问题做出分析和结论。
1.1.3设计要求：1、要求每组学生完成一个课题，鼓励同学们自己做自选课题（自选课题要与本课程设计紧密相连，源自实际应用，且须经指导老师审核和确认方可有效。
）；2、课题原始资料必须来自实际，要经过现场测绘，准确和可靠，同学们可以通过现场实测、调查、问卷和查阅有关资料和文献记录等形式来收集；3、课程设计的内容要求：立论有理有据，评价分析合理和透彻，结论可靠正确，设计大胆合理，充分体现“安全第一、预防为主、消防结合”原则。
1.2课程设计任务书(1)课程设计题目：湿式自动喷淋水灭火系统(2)课程设计时间： 2014年 12 月 15 日起 2014年12 月 28 日止(3)设计所用参考资料：《建筑设计防火规范》、《高层建筑消防设计手册》、《自动消防系统设计安装手册》、《工程设计防火规范》、《楼宇安全系统设计手册》、《建筑给排水设计手册》。
(4)设计题目某中危险级建筑物其中一部分的最不利作用面积200m2，为（17×12m）；环境温度为25℃，选用标准易熔合金喷头，喷头以长方形布置。
最不利点处喷头的工作压力为7mHO。
21.3湿式自动喷水灭火系统设计原理1、主要组成部件：湿式报警阀：它是在规定流量下动作报警的单向阀。
阀内有一活动阀瓣将阀体内部分成上下两腔。
上腔与系统相接，下腔与进水管道相接，一旦被保护区发生火灾，喷头感湿动作，系统侧水压降低，水不断流向喷头。
同时，水流通过阀座内孔和报警管道，进人延迟器，然后启动水力警铃报警。
延迟器：这是一种容积式部件，它可使系统因水源压力波动和水流冲击造成误报警减至最少。
其原理是当水源压力瞬间波动较大时，可能引起报警阀阀瓣短暂开启，水从其报警口流人延迟器，从下部溢流孔排出，从而避免了水力警铃误报警。
当报警器持续开启，水流不断流人延迟器，此时延迟器的排水量小于进水量，延迟5-20秒后，水满延迟器并从顶部排水孔流出，并以一定速度和压力启动水力警铃和压力开关。
压力开关：它是安装在延迟器上部，将水压信号变成电信号，从而实现电动报警或启动消防泵。
当报警阀阀瓣开启后，其中一部分压力水经报警管进入压力开关阀体内，膜片受压后触点闭合，发出电信号输人报警控制器，从而启动消防泵。
水流指示器：它是由本体、印刷电路、永久磁铁、桨片及法兰底座（或丁字管）组成的监控设备。
当系统启动灭火时，水流推动桨片，接通延时电路延时后，使继电器动作，给出水流动信号，传至报警控制器显示该分区火警信号。
易熔合金洒水喷头：释放机构中的热敏感元件。
喷头受热达到预定温度，由于易熔元件熔化，导致支承片脱落而阀门开启。
此种喷头结构简单，感温比较灵敏，成本低，性能稳定，使用历史最长，其公称动作温度分为七档，在喷头轭臂上用不同颜色标志。
图2-易熔合金洒水喷头结构图湿式报警控制器：它是较大型湿式系统或多区域湿式系统配套的报警控制电气装置，可以实现对喷水部位指示，湿式阀开启指示，总管控制阀启闭状态指示，水箱水位指示，系统水压指示，报警状态指示以及控制消防泵的启动。
2、工作原理：平时管网中的水压由高位水箱或稳压泵提供，使管网中充满有一定压力的水，该水压根据建筑物的高度而定。
报警阀的阀芯将阀分成上、下两部分，当上、下压力平衡时阀芯依靠自重将其下平面的密封胶垫与阀体内密封座圈上平面进行密封。
若上下腔产生微小压力时，可通过阀芯上的单相阀自动调节。
发生火灾时，由于火灾现场环境温度上升至使闭式喷头上的低熔点合金熔化或玻璃球炸裂，喷头打开，开始喷水灭火。
此时消防管网中压力水的水压骤然下降，经压力开关检测达到一定值后，把信号送人报警控制箱迅速报警，并通过联动设备起动消防加压泵。
由于报警止回阀上、下腔形成较大压差，故阀芯打开，进水干管压力水随之流人消防管网，不断供喷头喷水需要。
在喷水同时，因与之相连的管道中有水流动，水流指示器在水流的冲击下，常开触点闭合，报警控制器中显示出火灾区域部位。
当水流经过报警阀进人管网时水流也经座圈上的环形槽进人延迟器，其充满水后，以一定的压力冲击水力警铃，发出音响报警。
3、动作原理：火灾发生时，在火灾温度的作用下，闭式喷头的感温元件升达到预定的动作温度范围时，即自动打开喷水灭火。
这时因为管网内水的流动形成压差，湿式报警阀打开，驱动水力报警器报警。
同时水流指示器，压力开关动作并将信号送给报警控制箱，通过声、光信号报警，显示火灾发生的具体位置；启动水泵保证供水；接通应急广播、消防照明、诱导指示器等。
这一系列动作在喷头开始喷水后大约30秒内即可完成。
其工作原理图如下：摘要：本设计通过对给定的设计场所资料分析，选择适合的自动喷水灭火系统，并画出该系统图与系统工作原理图。
并找出基本的设计参数，通过参数选择与计算，合理选择与布置网管及喷头。
最后从最不利点需要的工作压力开始，进行管道水力计算，从而确定自喷泵的工作压力。
关键词：自动喷水灭火系统；设计参数；最不利点工作压力；管道水力计算发生火灾喷头动作喷水水流指示器动作 湿式报警阀动作 压力开关报警启动水泵消防控制室 报告与传达指水力试水装置值班室水力警铃报警湿式喷淋消防系统示意框图2、具体设计过程2.1基本设计数据的确定2.1.1三种系统设计数据表1 自动喷水灭火系统的基本设计数据危险等级喷水强度（L/min.m2）作用面积（m2）喷头工作压力（Pa）设计喷水量（L/S）严重危险生产建筑10.00 3009.8×10450.0 贮存建筑15.00 3009.8×10465.0中危险级 6.00 2009.8×10420.0轻危险级 3.00 1809.8×1049.0说明：最不利点处工作压力以7.00mH2O（水柱）计算；根据任务中所提供的信息，此建筑物为中危险级，最不利的作用面积为2000m2（17×12m），由上表查得设计喷水强度为6L/min·m2，喷头的工作压力为9.8×104Pa。
2.1.2设计流量表2 流量设计表设计喷水量（L / S）危险等级项目生产建筑50.0严重危险贮存建筑65.0中危险级20.0轻危险级9.0根据危险等级不难查得设计喷水量为20 L/s2.1.3喷头的选用及管道的布置喷头的选用，在不同的环境温度场所内设置喷头时，喷头的动作温度宜比环境温度高30℃。
喷头的布置，作用面积据任务书安排采用长方形布置。
当采用长方形布置时，如下图（详见附图）2-1长方形喷头布置A：长边4.5B：短边2.5R：喷头保护面积半径约2.59其中：A2+B2=(2R)2注：布置时喷头对角线之距离不得超过2R，喷头与边墙之距离不得超过垂直行喷头间距之半。
(《火灾报警、灭火系统设计与审核细节100》)表3 不同火灾危险等级的喷头布置危险等级每只喷头的最大保护面积（m2）喷头最大水平间距（m）喷头与墙柱最大间距（m）严重危险生产建筑8.0 2.8 1.4 贮存建筑 5.4 2.3 1.1中危险级12.5 3.6 1.8 轻危险级21.0 4.6 2.3 说明：1、宽度不大于3.6m的房间，可以沿房间长向布置一排喷头；2、宽度介于3.6m到7.2m的房间，应沿房间长向两侧各布置一排边墙形喷头；3、宽度大于7.2m的房间，除了沿房间长向的两侧各布置一排边墙形喷头之外，还要按照表2所列的最大保护面积来布置；4、喷头与墙壁的距离不宜小于60cm；5、即作用面积内喷头数的取值不应小于规定作用面积除以一只喷头保护面积所得的结果。
根据轻危险级建筑每只喷头最大保护面积是21 m2 ，布置时喷头对角线之距离不得超过2R，计算如下：S=лR2 R2=21/3.142= 5.172得到在12×15m这样一个区域内装20个喷头，长边4.5，短边2.5，喷头保护面积半径约2.59m。
其布置平面图如下（详见附图）：如图：水平方向同一配水支管上相邻两只喷头及两相邻配水支管间距为4.5m，垂直方向同一配水支管上相邻两只喷头及两相邻配水支管间距为2.5m；喷头与墙的间距分别为1.0m和0.75m。
