喷头具有哪些火灾探测性能?

如题所述

第1个回答  2018-08-18

喷头通常设在天花板下。火灾时,喷头浸没在对流热气层中,气流速度相对缓慢地经过喷头,这种情况下,喷头的吸热过程主要是依靠对流传热。喷头也可安装在热气流上升并迅速通过它的地方,如在保护高架仓库或户外充油变电器时,若喷头正好处在上升的热气流中,喷头直接吸收对流传热的热量,而大多数其他喷头只是吸收临近火焰或热气流的辐射热量。

1.喷头的感温元件

喷头是一个定温装置,它是在感温元件达到特定温度时才动作。与之相对应的差动式感温装置,其动作温度不定,它所承受的温度上升率越大,其动作温度就越低。有些种类的感温火灾探测器就是采用差动感温原理的。

选择喷头的公称动作温度时,要求喷头的公称动作温度比使用环境的最高温度高30℃,以避免喷头在非火灾情况下误动作。

目前使用最广泛的喷头主要有玻璃球型喷头和易熔元件型喷头两种类型。

(1)玻璃球型喷头 玻璃球型喷头是依靠装有以酒精为基质的液体的玻璃球感温爆破来开启喷头。

不同的生产厂家,玻璃球的制造和充装方式不尽相同。充装液体的多少、玻璃球的壁厚、玻璃球的形状以及玻璃的种类和使用条件在制造厂家之间,甚至同一个厂家的不同批产品之间都可能存在着差异。这些差异也导致了使用公称动作温度的喷头其实际动作温度不尽相同。这些差异在一定范围内是允许的。

玻璃球还存在某种程度上由于喷头内部装配应力和水压力作用造成玻璃老化或结晶的问题,这些因素会使得某一公称动作温度的喷头在一段时间后,动作温度上升。在玻璃球液体中加入碳粒或线圈,就能保证喷头在特定温度下动作而不受升温率的影响。

对于玻璃球喷头的静态动作温度,要求不低于公称动作温度3℃,且不高于公称动作温度的115%。

(2)易熔元件喷头 易熔元件喷头是依靠两块对搭接的金属片之间的易熔合金焊钖感温熔化,使两金属片脱开来启动喷头。我国对新出厂的喷头,静态动作温度的要求是易熔元件喷头的静态动作温度不得超过下式规定的温度范围。

X±(0.035X+0.62)℃

式中 X——公称动作温度。

对于72℃喷头,其静态动作温度不得超出72℃±3.14℃的范围。

易熔元件喷头采用的焊料是低熔点的易熔合金,通常采用的金属有铋、铅和钖,根据所需熔点的不同加上少量镉、银和锑,其共晶点定义得很窄,合金成分的微小变化就会导致熔点相当大的变化,也就是喷头动作温度相当大的变化。易熔元件喷头动作温度的变化明显小于玻璃球喷头。

易熔合金焊钖的老化也会造成喷头动作温度的漂移。首先是由于焊料成分中的一种或几种金属迁移到与之相连的喷头的支撑结构上去了,于是剩余焊料的熔点上升。此外,焊料的结晶,特别对易熔合金易产生强度减弱,致使喷头在非火灾情况下动作。

2.喷头的热反应性能

(1)对流传热对喷头动作的影响 在火灾情况下,喷头主要是靠对流传热来吸收周围环境的热量。喷头通常安装在配水支管上处于保护房间的天花板下。火灾时,热空气从着火源上升到达天花板后,水平扩散形成热气层,因此浸没在这一热气层中的每个喷头都承受一定的环境升温率,这一环境升温率可能低到1℃/min,也可能高达100℃/min,通过喷头的气流速度的变化范围可能是0~300cm/s。

喷头的优点是在动作以后可以迅速出水灭火,而探测器只是发出报警信号,然后开始一连串的工作,最后通过消防队员来出水灭火。从灭火的角度出发,喷头对火的控制速度还是快于探测器等一系列设施。

(2)辐射传热对喷头动作的影响 在火灾中,喷头也受到辐射传热的影响。测量辐射传热对喷头的影响,通常是使用一块30.48cm2的垂直恒温燃气辐射板来进行一系列试验。喷头置于辐射板水平中轴线位置上,喷头距辐射板的距离是可调的,辐射板事先用康铜热电偶校准。

当轭臂与辐射板平行时,玻璃球喷头的反应比轭臂垂直于辐射板时要灵敏,因为平行时轭臂没有遮挡对感温元件的辐射。玻璃球喷头的反应明显比易熔元件喷头要灵敏,可能是因为玻璃球的导热性低,使热量在热敏元件上迅速积聚。这一结果与对流传热的结果正相反,对流传热起作用时,喷头浸没在来自气焰的对流空气中,易熔合金焊钖通常比玻璃球更灵敏。

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