易熔合金型自动喷水灭火喷头的设计与发展

易熔合金自动喷水灭火喷头的设计与发展
1 引言
自动喷淋系统中感温元件的类型和质量直接决定着喷淋系统的性能,目前,感温元件主要有玻璃泡型和易熔合金型两种。玻璃泡型灭火喷头虽然具有强度高、持久性好、耐蚀性高等优点,但其动作的准确性差(与玻璃泡的厚度、强度及热敏溶液含量的不均匀性有关);且在使用安装过程中玻璃泡易破碎,导致热敏溶液流出或玻璃碎片卡在碰头中,达不到自动控火、灭火的目的。
纳米烟嘴而易熔合金型灭火喷头由于采用了熔点准确的易熔合金作为感温元件,所以与玻璃泡型灭火喷头相比,它的动作准确性、可靠性高;且由于易熔合金型感温元件容易集热、面积大、导热性好,故它的响应时间短、灭火效果明显。因此,在火灾危险大、且火势极易扩展的场合,应选用易熔合金感温元件作为喷头释放机构,以确保能够在火灾初期迅速做出反应,达到控火、灭火、减少经济损失和人员伤亡的目的。
2 易熔合金
易熔合金是指熔点低于232℃(Sn的熔点),以锡、铅、铋为主要成分并加入铟、镉和银等元素的合金。易熔合金的熔点,一般都低于其组成合金的、纯金属的熔点。用于自动灭火喷头中感温元件的易熔合金应具有熔点低,熔融温度准确、动作温度范围窄、焊接强度高、性能稳定等特点。
据不完全资料统计,低熔点合金多达数百种,其中以共晶型低熔点合金的用途最大。对住宅、商业建筑物等设施,自动灭火喷头用易熔合金的动作温度一般规定为72℃~74℃。最典型的72℃易熔合金是伍德合金,其化学成分为50Bi-25Pb-12.5Sn-12.5Cd。在喷头装饰罩的连接过程中,常使用58℃的易熔合金。另外,还有用于高温环境的90℃~190℃易熔合金,如化学成分为52Bi-32Pb-16Sn的96℃易熔合金,化学成分为638n-37Pb的183℃低熔点合金等。
由于易熔合金中常含有铅和镉,而铅和镉对环境、人体有较大的危害。所以降低易熔合金中的铅、镉含量或开发研制无铅、镉的易熔合金,是目前易熔合金研究工作的重点方向。另外,易熔合金的剪切强度和蠕变强度较低,大大制约了易熔合金灭火喷头的发展。为提高喷头的性能,一方面可通过易熔合金成分设计来提高其强度;另一方面,也可通过改进喷头的结构设计来达到。
3 喷头的设计
石蜡乳液虽然自动喷水灭火喷头的作用原理大同小异,但随着喷头各种功能的完善,其结构也千差万别。自动喷水灭火喷头的基本结构,如图1所示。喷头顶端的溅水盘,使水流分洒成限定的形状;喷头的框架起着支撑和连接的作用,且要求牢固、轻巧,在撞击和高压的作用下不变形、不阻挡水流;由易熔合金制作的感温元件,能在规定的温度下使洒水喷头发生动作;喷头的释放机构由感温元件、密封件等组成。易熔合金喷头启动时,能自动脱离喷头本体的释放机构,在常温下应该能经受
撞击和水压作用,且能在规定的温度下失去支撑作用,及时地开启喷水口。
自从易熔合金型自动洒水
喷头发明以来,其设计一直不断改
进,各种功能不断完善,以期达到邀请注册
防火、灭火、美观、经久耐用等要求。虽然喷头设计不尽相同,但总结其发展变化主要围绕喷头的以下三个方面:结构、性能以及易熔感温元件。冷气机组
3.1 结构设计
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1874年,美国人帕米里发明了利用易熔合金来感知温度,解决了通过环境温度的上升来激发喷头开启的关键性技术。这种技术对自动
喷水灭火系统的发展产生了极为深远的影响,且一直使用至今。但早期的喷头比较笨重,封闭性能和分散水流的效果也不理想。
1882年,美国人格林奈尔发明了撑杆型易熔合金喷头,实现了水与易熔合金的隔离,极大地降低了水
与易熔合金之间的热传导,提高了喷头感温元件的热敏性能。撑竿型喷头的结构较简单,易熔合金置于喷头架之外,易于感温且支撑稳固。喷头的支撑由三片不同形状的金属片组成;易熔合金连锁片、支撑片、颠锁片连在一起,成为喷水口堵头的坚固支撑,并由支撑片与颠锁片组成一对力矩。当易熔合金熔化时,三个易熔片在水压的作用下失去平衡而散落,喷水口开始喷水,如图2所示〔1〕。
低频声波吹灰器此后,围绕喷头释放机构和外观的设计,喷头的结构也有了较大的改变。撑杆型喷头结构较简单,喷头的释放机构容易受碰撞而发生误动作,为实现对喷头的释放机构的保护,及适应住宅和商用建筑装饰美观的需要,先后设计出嵌入式〔2〕和隐蔽式喷头〔3〕(图3、图4)。嵌入式和隐蔽式喷头把自动灭火喷头置于凹式杯中并在喷头外安装一
个装饰碟,安装后喷头镶嵌于天花板内,当装饰碟或集热板感应高温时,感应启动装置自动下落,洒水板在那一瞬间自动下落,同时活门跟着脱落,从而达到喷水灭火的目的。

本文发布于:2024-09-22 13:42:24,感谢您对本站的认可!

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