專利名稱：需要灑水密度性能測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于消防測試領域，尤其涉及一種用于倉儲物品燃燒時的需要灑水密度性能測試裝置。
背景技術：
需要灑水密度(RDD)性能測試裝置是用于倉儲物品發(fā)生火災時測試需要灑水密度的試驗裝置，需要灑水密度是指能夠抑制火災所必需的、噴灑到火災燃燒物表面的最小噴水密度，單位為L/ (min.IIf )或mm/min，它以測得的燃燒熱釋放速率在噴水實施后顯著下降作為主要標志。根據國家現(xiàn)行相關標準規(guī)定，應當根據建筑物內各場所的火災危險性及滅火難度設計自動噴水滅火系統(tǒng)，當自動噴水滅火系統(tǒng)噴灑到燃燒物表面的噴水密度大于燃燒物的需要灑水密度時，才能夠實現(xiàn)抑火或控火的目的。因此，倉儲物品的需要灑水密度對于自動噴水滅火系統(tǒng)的噴灑強度、流量等相關參數的設計是十分重要的，必須對其進行測試。目前，美國、歐洲已經根據自己的相關倉儲標準建立了RDD試驗裝置，其主要用于根據測得的倉儲物品的需要灑水密度，將倉儲物品的危險等級依據自己國家標準進行分類。而目前國內尚未有研制和應用RDD性能測試裝置的報告，國內關于固定噴水滅火系統(tǒng)研究和實驗單位在此項目上的研究尚處于空白。
發(fā)明內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，結合我國目前消防領域科研水平，研制一種可實現(xiàn)被測物品尺寸范圍廣、測試量程大且可移動的，而且符合我國消防領域的實際需要的用于倉儲物品燃燒時需要灑水密度性能測試裝置。從而為研究倉儲物品的火災危險等級做鋪 墊，為倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)的設計提供依據。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，包括機架、升降裝置、布水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和控制柜；其中機架包括左子框架、右子框架、上端框架和下端橫梁，左子框架和右子框架由四根立柱以及數個斜十字支撐架焊接構成，左子框架和右子框架與上端框架和下端橫梁通過法蘭螺栓固定；所述的升降裝置包括手搖絞盤、定滑輪和滑塊，四套手搖絞盤對稱安裝在四根立柱的下部，四個定滑輪分別安裝在四根立柱的頂部，四個滑塊分別安裝在四根立柱上，手搖絞盤上纏繞鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端繞過定滑輪后與滑塊固定，四個滑塊分別與所述的布水系統(tǒng)固定，四個滑塊通過四套手搖絞盤帶動布水系統(tǒng)在四根立柱上滑動；布水系統(tǒng)與所述的供水系統(tǒng)連接。本實用新型的有益效果是:本實用新型通過調節(jié)主干管壓力、流量，更換不同型號的噴嘴，并通過調整布水系統(tǒng)距倉儲物品頂端距離，即可實現(xiàn)不同灑水密度的試驗，灑水密度可調范圍廣，可以檢測不同危險等級的物品。本實用新型實現(xiàn)了倉儲物品的需要灑水密度的測量，填補了國內在RDD測試裝置上的空白，為倉儲物品的火災危險等級分類及倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)的設計提供了依據。本實用新型具有的特點是:1.灑水密度測試量程大、測量精度高、試驗可重復性好；2.測量倉儲物品的尺寸范圍廣、裝置應用性強、操作方便。

圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型機架示意圖；圖3是本實用新型布水系統(tǒng)示意圖；圖4是本實用新型布水系統(tǒng)的一個用水支路與供水系統(tǒng)試驗用水總干路連接示意圖；圖5是本實用新型控制柜操作面板示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述:參照圖1至圖5，需要灑水密度性能測試裝置包括機架2、升降裝置、布水系統(tǒng)3、供水系統(tǒng)和控制柜；其中機架2包括左子框架10、右子框架11、上端框架12和下端橫梁13，左子框架10和右子框架11由四根立柱以及八個斜十字支撐架焊接構成，左子框架10和右子框架11與上端框架12和下端橫梁13通過法蘭螺栓固定；升降裝置包括手搖絞盤6、定滑輪4和滑塊5，四套手搖絞盤6對稱安裝在四根立柱的下部，四個定滑輪4分別安裝在四根立柱的頂部，四個滑塊5分別安裝在四根立柱上，手搖絞盤6上纏繞鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端繞過定滑輪4后與滑塊5固定，四個滑塊5分別與布水系統(tǒng)3固定，四個滑塊5通過四套手搖絞盤6帶動布水系統(tǒng)3在四根立柱上滑動；布水系統(tǒng)3與供水系統(tǒng)連接。
`[0015]本實用新型的機架主要實現(xiàn)布水系統(tǒng)的支撐、升降以及布水系統(tǒng)與四根立柱的連接。立柱內分別安裝有試驗供水管和冷卻供水管，且自身作為冷卻回水管，起到冷卻立柱的作用。整個機架外部涂耐火涂層，防止試驗過程中因機架溫度過高發(fā)生意外。搖動手搖絞盤，即可調整固定在四個滑塊上的布水系統(tǒng)的高度，手搖絞盤可自鎖，使布水系統(tǒng)在可調范圍內固定。升降裝置的滑塊為分體式結構設計，中間用螺栓、螺母連接，且采用U型螺栓與布水系統(tǒng)的下層主干管固定，方便布水系統(tǒng)的安裝拆卸及維護。手搖絞盤位于距離地面1.2m處，方便工人操作。當試驗完畢后，為了減少占地面積，可將整體拆卸為左右子框架及布水系統(tǒng)幾部分。本實用新型的左子框架10和右子框架11的四根立柱為水套結構，四根立柱內裝有內部管，參照圖3和圖4，布水系統(tǒng)3包括由試驗用水支路26和冷卻用水支路27構成平行的多組用水支路(如圖3所示)，多組用水支路兩端分別設有兩層主干管3-1，每組用水支路設有上下兩層管路，冷卻用水支路27作為冷卻水套包裹著試驗用水支路26，兩層冷卻用水支路27兩端分別設有進水口和出水口，上層試驗用水支路26的兩端上安裝有排氣閥23，下層試驗用水支路26上安裝有數個實心圓錐噴嘴24和熱電偶25，下層試驗用水支路26兩端安裝有試驗用水支路電磁閥21，其中一端安裝有支路壓力變送器22 (如圖4所示)，每組用水支路分別與兩端的兩層主干管3-1連通；兩端的兩層主干管3-1分別通過連接法蘭和金屬軟管與四根立柱連通。[0017]由于布水系統(tǒng)3的固定高度需隨著燃燒物貨架I的高度上下調整，所以左子框架10和右子框架11的四根立柱上每隔間距(在距離地面3m、5m、7m處)安裝有兩個法蘭(如圖1或圖2所示)，以便與布水系統(tǒng)鄰近連通，四根立柱中的內部管，其中左子框架10和右子框架11的一根立柱中的內部管為試驗供水管(兩個后立柱內)，且分別與其立柱上的試驗供水連接法蘭14連通；左子框架10和右子框架11的另一根立柱中的內部管為冷卻供水管(兩個前立柱內)，且分別與其立柱上的冷卻供水連接法蘭16連通；四根立柱自身作為冷卻水回水管分別與其立柱上的冷卻回水連接法蘭15連通，左子框架10的兩根立柱以及右子框架11的兩根立柱分別通過數個斜十字支撐架連通(如圖1或圖2所示)。多組用水支路兩端的兩層主干管3-1上安裝有連接法蘭，其中一端的上層主干管為冷卻水進水主干管，該冷卻水進水主干管通過其上層主干管3-1上的連接法蘭與冷卻供水連接法蘭16通過金屬軟管連通，同時與每組上層冷卻用水支路27的進水口連通；另一端的上層主干管3-1為冷卻水出水主干管，該冷卻水出水主干管通過其上層主干管3-1上的連接法蘭與冷卻回水連接法蘭15通過金屬軟管連通，同時與每組上層冷卻用水支路27的出水口連通；多組用水支路兩端的下層主干管3-1為水套結構，兩端的下層主干管3-1中裝有內部管，內部管為試驗用水進水主管，該試驗用水進水主管分別通過其下層主干管3-1上的連接法蘭與試驗供水連接法蘭14通過金屬軟管連通，同時與每組下層的試驗用水支路26兩端連通；兩端的下層主干管3-1，其中一端的下層主干管3-1自身作為冷卻用水進水管通過其下層主干管3-1上的連接法蘭與冷卻供水連接法蘭16通過金屬軟管連通，同時與每組下層冷卻用水支路27的進水口連通；另一端的下層主干管3-1自身作為冷卻回水管通過其下層主干管3-1上的連接法蘭與冷卻回水連接法蘭15通過金屬軟管連通，同時與每組下層冷卻用水支路27的出水口連通。參照圖4，本實用新型的供水系統(tǒng)包括過濾裝置20、干路壓力變送器19、進水調節(jié)閥18、流量傳感器17、回水調節(jié)閥28、自動調壓水泵30和水箱29，干路壓力變送器19、進水調節(jié)閥18、流量傳感器17和 自動調壓水泵30依次安裝在試驗用水總干路上，回水調節(jié)閥28安裝在回水干路上，水箱29里的試驗用水分成兩路分別通過過濾裝置20過濾后，通過立柱下部上的連接法蘭接入立柱中的試驗供水管，冷卻水直接通過立柱下部上的連接法蘭接入立柱中的冷卻供水管。水箱29里的試驗用水通過過濾裝置20經立柱中的試驗供水管，最終從試驗用水支路26下層管兩端進入，通過中點進入上層管路；支路壓力變送器22位于試驗用水支路電磁閥21后面，用于監(jiān)控試驗用水支路壓力；試驗用水支路26下層安裝熱電偶25用于監(jiān)測布水系統(tǒng)3的溫度。試驗用水貯存在水箱29內，通過自動調壓泵30為試驗用水干路提供一定壓力的水，進水調節(jié)閥18調節(jié)試驗用水總干路流量。通過調節(jié)進水調節(jié)閥18和回水調節(jié)閥28的開度大小，使管路流量達到計算要求，記錄試驗用水主干路壓力及六條支路壓力；支路壓力變送器22和流量傳感器17用于向控制系統(tǒng)傳遞壓力和流量信號，實現(xiàn)壓力和流量的監(jiān)控。本實用新型的最佳實施例是布水系統(tǒng)3包括由試驗用水支路26和冷卻用水支路27構成的六組用水支路，每組下層試驗用水支路26上安裝有八個實心圓錐噴嘴24和三支熱電偶25，形成6X8矩陣形式的噴嘴。本實用新型的左子框架10和右子框架11的四根立柱下端分別用銷子安裝支撐腿7，并在四根立柱的底部及支撐腿7底部安裝有萬向輪9。同時支撐腿7底部安裝有可調絲杠支腿8。試驗前，將支撐腿7展開，提高整個裝置的穩(wěn)定性。試驗結束后可將支撐腿收回，減小占地面積。支柱底部及支撐腿底部共安裝有八個萬向輪，整個裝置可以移動，試驗前將其放置于大型量熱系統(tǒng)錐型煙氣收集器集熱罩正下方，試驗結束后將其推走而不影響量熱系統(tǒng)下的其它試驗。參照圖5，本實用新型的控制柜上設有控制面板，控制面板上安裝有數據信息顯示儀表、功能按鈕及指示燈；數據信息顯示儀表包括溫度循環(huán)顯示儀表、供水壓力顯示儀表、供水流量顯示儀表以及各組用水支路壓力顯示儀表；功能按鈕包括控閥模式按鈕、全控閥開關按鈕、各組用水支路開關按鈕、溫度報警按鈕、溫度報警消除按鈕、壓力報警按鈕、壓力報警消除按鈕、流量報警按鈕、流量報警消除按鈕和總供電急停按鈕；指示燈包括電源指示燈、全控閥指示燈及各組用水支路指示燈。供水系統(tǒng)的流量傳感器17、干路壓力變送器19、支路壓力變送器22及熱電偶25與控制柜操作面板數據信息顯示儀表相連，用于監(jiān)控管網的壓力、流量、溫度；操作面板31-1上的試驗用水支路電磁閥21分別控制試驗用水支路26和冷卻用水支路27的啟閉。本實用新型具體測試過程及原理如下:測試前，首先用油盤對大型量熱系統(tǒng)進行標定，標定完畢后將整套裝置置于大型量熱系統(tǒng)錐型煙氣收集器集熱罩正下方，進行適當的固定。根據被測物品尺寸大小確定所需安裝噴嘴數量及布置形式，并確定所需試驗用水支路數量。轉動手搖絞盤，滑塊沿左右立柱上下滑動，調整好布水系統(tǒng)高度，用金屬軟管將布水系統(tǒng)通過主干管與機架的四根立柱連接，將支路電磁閥及其導線用復合鋁箔防火布保護好，防止過熱受到破壞。測試倉儲物品需要灑水密度之前，首先對測試裝置的管路壓力、流量進行調試。打開所需試驗支路電磁閥，啟動自動調壓水泵，調整進水調節(jié)閥及回水調節(jié)閥開度大小，使試驗用水支路水壓及試驗用水干路流量達到試驗要求，調試完畢后關閉試驗用水支路電磁閥。將需開啟的用水支路上未安裝噴嘴處用絲堵密封；試驗用水由試驗用水支路下層管路兩端通過過濾裝置進入布水系統(tǒng)，過濾裝置用于防止雜物進入布水系統(tǒng)堵塞噴嘴，為防止排氣閥燒損，將排氣閥設于上層管路兩端；冷卻用水分別由冷卻用水支路上層管、下層管一端流入，另一端流出。將被測物品放置于布水系統(tǒng)正下方的燃燒物貨架I上，打開冷卻水管路，開啟大型量熱系統(tǒng)的風機及煙氣采集分析系統(tǒng)，監(jiān)控試驗場館溫度、濕度和風速，準備好意外情況發(fā)生時所必須的手動滅火裝置。將浸有一定量正庚烷的纖維棉棒作為點火器放置于燃燒物貨架I正下方，用引火棒點燃。當燃燒物熱釋放速率達到一定值時，開啟所需試驗用水支路電磁閥開關按鈕。支路壓力變送器位于試驗用水支路電磁閥后，用于監(jiān)控試驗用水支路壓力；布水系統(tǒng)六組下層管路分別安裝有三支熱電偶，用于監(jiān)測布水系統(tǒng)溫度，當溫度過高時，采取人工干預滅火，防止設備受到破壞。布水系統(tǒng)可以提供一定密度的水作用于燃燒物貨架正上方，模擬噴頭的灑水密度。通過調節(jié)試驗用水支路壓力，控制每個噴嘴的流量，達到試驗要求布水密度，每次試驗通過更換不同型號噴嘴并調整 管網壓力，實現(xiàn)不同的布水密度?？刂乒裆系目刂葡到y(tǒng)具有顯示、報警及操作三個作用，控制柜顯示三支熱電偶溫度、試驗用水主干路壓力、試驗用水主干路流量及六條試驗用水支路壓力，當溫度、壓力、流量超出設定范圍后自動報警，報警可以手動消除；操作分總體控制和支路控制兩種模式，總體控制模式下可以通過全控閥開關按鈕同時控制六條支路試驗用水支路電磁閥的通斷，而支路控制模式下，可以通過各支路開關按鈕分別控制六條支路試驗用水支路電磁閥的通斷。本實用新型采用大型量熱系統(tǒng)包括錐型煙氣收集器、煙氣分析儀、管道和風機；錐型煙氣收集器收集燃燒所產生的煙氣并使煙氣混合，經過管道由煙氣分析儀利用耗氧原理測得燃燒物的熱釋放速率·，通過觀察熱釋放速率的變化情況判斷火災的發(fā)展階段。
權利要求1.一種需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，包括機架(2)、升降裝置、布水系統(tǒng)(3)、供水系統(tǒng)和控制柜；其中機架(2)包括左子框架(10)、右子框架(11)、上端框架(12)和下端橫梁(13)，左子框架(10)和右子框架(11)由四根立柱以及數個斜十字支撐架焊接構成，左子框架(10)和右子框架(11)與上端框架(12)和下端橫梁(13)通過法蘭螺栓固定；所述的升降裝置包括手搖絞盤(6)、定滑輪(4)和滑塊(5)，四套手搖絞盤(6)對稱安裝在四根立柱的下部，四個定滑輪(4)分別安裝在四根立柱的頂部，四個滑塊(5)分別安裝在四根立柱上，手搖絞盤(6)上纏繞鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端繞過定滑輪(4)后與滑塊(5)固定，四個滑塊(5)分別與所述的布水系統(tǒng)(3)固定，四個滑塊(5)通過四套手搖絞盤(6)帶動布水系統(tǒng)(3)在四根立柱上滑動；布水系統(tǒng)(3)與所述的供水系統(tǒng)連接。
2.根據權利要求1所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的左子框架(10)和右子框架(11)的四根立柱為水套結構，四根立柱內裝有內部管，所述的布水系統(tǒng)(3 )包括由試驗用水支路(26 )和冷卻用水支路(27 )構成平行的多組用水支路，多組用水支路兩端分別設有兩層主干管(3-1)，每組用水支路設有上下兩層管路，冷卻用水支路(27)作為冷卻水套包裹著試驗用水支路(26)，兩層冷卻用水支路(27)兩端分別設有進水口和出水口，上層試驗用水支路(26 )的兩端上安裝有排氣閥(23 )，下層試驗用水支路(26 )上安裝有數個實心圓錐噴嘴(24)和熱電偶(25)，下層試驗用水支路(26)兩端安裝有試驗用水支路電磁閥(21)，其中一端安裝有支路壓力變送器(22)，每組用水支路分別與兩端的兩層主干管(3-1)連通；兩端的兩層主干管(3-1)分別通過連接法蘭和金屬軟管與所述的四根立柱連通。
3.根據權利要求2所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的左子框架(10)和右子框架(11)的四根立柱上每隔間距安裝有兩個法蘭，四根立柱中的內部管，其中左子框架(10)和右子框架 (11)的一根立柱中的內部管為試驗供水管,且分別與其立柱上的試驗供水連接法蘭(14)連通；左子框架(10)和右子框架(11)的另一根立柱中的內部管為冷卻供水管，且分別與其立柱上的冷卻供水連接法蘭(16)連通；所述四根立柱自身作為冷卻水回水管分別與其立柱上的冷卻回水連接法蘭(15)連通，左子框架(10)的兩根立柱以及右子框架(11)的兩根立柱分別通過所述的數個斜十字支撐架連通。
4.根據權利要求2或權利要求3所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的多組用水支路兩端的兩層主干管(3-1)上安裝有連接法蘭，其中一端的上層主干管為冷卻水進水主干管，該冷卻水進水主干管通過其上層主干管(3-1)上的連接法蘭與所述的冷卻供水連接法蘭(16)通過金屬軟管連通，同時與所述的每組上層冷卻用水支路(27)的進水口連通；另一端的上層主干管(3-1)為冷卻水出水主干管，該冷卻水出水主干管通過其上層主干管(3-1)上的連接法蘭與所述的冷卻回水連接法蘭(15)通過金屬軟管連通，同時與所述的每組上層冷卻用水支路(27)的出水口連通；多組用水支路兩端的下層主干管(3-1)為水套結構，兩端的下層主干管(3-1)中裝有內部管，內部管為試驗用水進水主管，該試驗用水進水主管分別通過其下層主干管(3-1)上的連接法蘭與所述的試驗供水連接法蘭(14)通過金屬軟管連通，同時與每組下層的試驗用水支路(26)兩端連通；兩端的下層主干管(3-1)，其中一端的下層主干管(3-1)自身作為冷卻用水進水管通過其下層主干管(3-1)上的連接法蘭與所述的冷卻供水連接法蘭(16)通過金屬軟管連通，同時與所述的每組下層冷卻用水支路(27)的進水口連通；另一端的下層主干管(3-1)自身作為冷卻回水管通過其下層主干管(3-1)上的連接法蘭與所述的冷卻回水連接法蘭(15)通過金屬軟管連通，同時與所述的每組下層冷卻用水支路(27)的出水口連通。
5.根據權利要求2所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的布水系統(tǒng)(3 )包括由試驗用水支路(26 )和冷卻用水支路(27 )構成的六組用水支路，每組下層試驗用水支路(26)上安裝有八個實心圓錐噴嘴(24)和三支熱電偶(25)，形成6X8矩陣形式的噴嘴。
6.根據權利要求1或權利要求3所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的供水系統(tǒng)包括過濾裝置(20)、干路壓力變送器(19)、進水調節(jié)閥(18)、流量傳感器(17)、回水調節(jié)閥(28 )、自動調壓水泵(30 )和水箱(29 )，干路壓力變送器(19 )、進水調節(jié)閥(18 )、流量傳感器(17)和自動調壓水泵(30)依次安裝在試驗用水總干路上，回水調節(jié)閥(28)安裝在回水干路上，水箱(29)里的試驗用水分成兩路分別通過過濾裝置(20)過濾后，接入所述立柱中的試驗供水管，冷卻水直接接入所述立柱中的冷卻供水管。
7.根據權利要求1所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的左子框架(10)和右子框架(11)的四根立柱下端分別安裝支撐腿(7)，并在四根立柱的底部及支撐腿(7)的底部安裝有萬向輪(9)。
8.根據權利要求7所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的支撐腿(7)底部安裝有可調絲杠支腿(8 )。
9.根據權利要求1所述的需要灑水密度性能測試裝置，其特征在于，所述的控制柜上設有控制面板 ，控制面板上安裝有數據信息顯示儀表、功能按鈕及指示燈。
專利摘要本實用新型屬于消防測試領域，尤其涉及一種需要灑水密度性能測試裝置。本裝置包括機架、升降裝置、布水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和控制柜。本裝置根據燃燒物貨架的尺寸調整每條支路噴嘴數量，通過支路電磁閥調整打開支路形式，調節(jié)主干管壓力、流量，更換不同噴嘴，通過調整布水系統(tǒng)距倉儲物品頂端的距離，即可實現(xiàn)不同灑水密度的試驗，檢測不同危險等級的物品。本裝置具有灑水密度測試量程大、測量精度高、試驗可重復性好、測量倉儲物品尺寸范圍廣及操作方便等特點。本實用新型填補了國內在需要灑水密度(RDD)性能測試裝置上的空白，為倉儲物品的火災危險等級分類及倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)的設計提供了依據。
文檔編號G01N25/22GK203101304SQ20132003035
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權日2013年1月21日
發(fā)明者宋波, 于東興, 李毅, 劉欣, 楊震銘, 王健強, 田立偉 申請人:公安部天津消防研究所