Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.6 Mб
Скачать

горючих веществ в воздуховодах. Если количество перемещаемого воздуха уменьшается, то при неизменных сечениях воздуховодов снизится скорость воздуха, что может привести к осаждению го­ рючих веществ. При неизменном количестве газов, паров и пыли, выделяемых в вентилируемых помещениях, уменьшение воздухо­ обмена помещении повысит их фактические концентрации в воз­ духе и может привести к тому, что фактические концентрации сме­ сей в воздухе станут больше предельно допустимых. Такое поло­ жение может сложиться в том случае, если в результате реконст­ рукции действующих предприятий и смены режима работы потреб­

ность в воздухообмене увеличилась,

а вентиляционные установки

не изменились и работают с прежней

воздухопроизводительностыо.

Вентиляционные установки могут

оказаться неэффективными

из-за неправильного расчета потребного воздухообмена, в резуль­ тате в помещение подается меньше воздуха, чем необходимо для полного удаления выделяемых вредностей. Выделения, загрязняю ­

щие воздух, будут накапливаться в помещении, и

могут

образо­

ваться

взрывоопасные

концентрации.

 

 

 

 

 

Неправильный выбор мест з а б о р а

п выброса

воздуха

может

привести к аналогичным последствиям. Если воздух

выбрасывается

из нижней зоны помещения, а наибольшие

количества вредностей

скапливаются в верхней зоне, то

у покрытии могут

образоваться

взрывоопасные концентрации.

 

 

 

 

 

 

При

неправильном

взаимном

расположении

воздухозаборных

и воздуховыкидных шахт (например,

эти

шахты

располагаются

рядом)

загрязненный

воздух может снова

попадать

через

приточ­

ные воздуховоды в помещение, что снизит эффективность вентиля­

ции.

Выбор

вентилятора с заниженной

производительностью, а

т а к ж е

недостаточной

мощностью электродвигателя для

привода

вентилятора

приводит

к тому,

что не все вредные выделения уда­

ляются из помещения и в нем

могут образовываться

взрывоопас­

ные

концентрации.

 

 

 

 

 

§ 7.4. Локализация распространения огня и продуктов горения

Наличие разветвленной сети

воздуховодов в зданиях

различного

назначения

при возникновении

п о ж а р а

создает угрозу

быстрого

распространения огня и продуктов горения по помещениям. Эта опасность особенно возрастает в случае применения вытяжных установок для вентиляции помещений с пожаро - и взрывоопасными производствами, а т а к ж е вследствие прокладки воздуховодов через противопожарные преграды и о г р а ж д а ю щ и е конструкции обычного назначения. Опасность распространения п о ж а р а значительно усу­ губляется, если вентиляционная система объединяет несколько по­

мещений

(по горизонтали и вертикали)

п не оборудована

огиеза-

д е р ж и в а ю щ и м и устройствами.

 

 

Благоприятные условия для распространения огня и продуктов

горения по воздуховодам в смежные помещения создают

т а к ж е

приточные

системы с рециркуляцией

воздуха.

 

170

 

 

 

Н а и б о л ее эффективным путем локализации п о ж а р а в вентиля­ ционных системах, о б с л у ж и в а ю щ и х пожаро - и взрывоопасные помещения, является устройство раздельных систем вентиляции в

пределах каждого противопожарного отсека (рис. 7.1).

 

Воздуховоды,

обслуживающие

помещения

с

производствами

категорий

А и Б, устраиваются отдельно для к а ж д о г о э т а ж а

и про­

кладка их

через

помещения иного

назначения,

как

правило,

не до­

пускается. Такие же решения практикуются и при устройстве вен­ тиляционных систем для помещений, выделенных противопожар ­ ными преградами .

U и!—1

4'эт. I у— —

| — -

M \ \\ 1 ^ k

f h

Зэт.

 

*,М|1 H i l l

2эт. j м и г

М І І І

/эт.

Рис. 7.1. Принципиальная схема раздельной системы вентиляции производствен­

ных помещений

Объединение воздуховодов в общую магистраль, обслуживае ­ мую одной установкой, допускается лишь в тех случаях, если объ­ емы вентилируемых помещений невелики, а производства относят­ ся к одной категории пожарной опасности или когда это диктуется условиями технологического процесса.

Д л я уменьшения возможности распространения п о ж а р а по вен­ тиляционным системам, обслуживающим помещения с производ­ ствами категорий А и Б, применение рециркуляции воздуха в этих

помещениях

не допускается.

Исключение составляют помещения

с производствами

категорий

В, если в воздухе нет взрывоопасных

паров, газов

и

пыли.

 

В случае проектирования в многоэтажных зданиях с производ­

ствами категорий А, Б и В приточных

воздуховодов,

объединенных

в общий магистральный воздуховод,

на воздуховодах

(при пересе-

171

чении

ими противопожарных стен

или перекрытии)

устанавлива ­

ются

огнезадерживающие

приспособления, благодаря чему горе­

ние в воздуховодах локализуется в

пределах одного

э т а ж а .

Нередко причиной возникновения

и развития

пожаров является

неисправность

вентиляционного оборудования

(электродвигатели,

вентиляторы,

калориферы

и т. п.),

поэтому

его

размещают, как

правило, в изолированных

помещениях с несгораемыми огражде ­

ниями

и самостоятельным

выходом наружу

(допускается т а к ж е

выход из помещений с производствами категории Д и коридоров бытовых помещений через специальный тамбур, однако дверной

проем

при

этом з а щ и щ а ю т противопожарной дверью с

пределом

огнестойкости не

менее

0,75

ч).

 

 

 

 

 

 

 

О г н е з а д е р ж и в а ю щ и е приспособления устанавливаются обяза­

тельно

 

на

воздуховодах

в следующих

случаях:

 

 

 

 

при

 

пропуске

воздуховодов

 

через

противопожарные

преграды

(огнезадерживающие

приспособления

при

этом

устанавливаются

по

обе

стороны

п р е г р а д ы ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в случае объединения приточных воздуховодов в общий

маги­

стральный воздуховод в помещениях с

производствами

категорий

А,

Б

и

В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в местах

ввода

воздуховодов

в очистные

сооружения

(пыльные

камеры

и подвалы,

фильтры

и

т. п.);

 

 

 

 

 

 

на

выхлопных

трубах

вентиляторов

 

приточных

установок,

раз­

мещаемых в камерах, обслуживающих помещения с производства­

ми категорий

А и Б (огнезадерживающие

устройства размещаются

в пределах

к а м е р ы ) ,

в

случае

применения электродвигателей

и

вентиляторов

обычного

исполнения.

 

 

 

 

 

О г н е з а д е р ж и в а ю щ и е

приспособления

представляют

собой соб­

ственно клапан

(заслонку, шибер) и привод. Привод

включает

в

себя чувствительный

элемент (датчик)

и

исполнительный

меха­

низм. Клапан (шибер, заслонка) вместе

с

исполнительным

меха­

низмом может находиться как в самом

воздуховоде

(но

обяза­

тельно в таком

положении, при

котором

будет наименьшее

сопро­

тивление потоку воздуха), т а к и вне его. Чувствительный элемент (датчик) располагается в воздуховоде. При необходимости «за-

шлюзовать»

воздуховоды

при п о ж а р е

в помещении чувствитель­

ный элемент

размещается

т а к ж е и вне

воздуховодов.

В качестве чувствительных элементов используются различного рода датчики, подробно описанные в работе [37] (в том числе лег­ коплавкие замки и термочувствительные нити). Принципиальная схема огнезадерживающего клапана с термочувствительной нитью показана на рис. 7.2.

Наиболее часто

применяются

о г н е з а д е р ж и в а ю щ и е

клапаны

ОВ-02-155,

рекомендуемые техническими условиями [36], в которых

в качестве

чувствительного элемента используются нити из синте­

тических материалов

(хлорина, полиамида,

полиэтилена,

к а п р о н а ) ,

горизонтальные и вертикальные

заслонки

с электромагнитным

172

 

Рис. 7.2. Принципиальная схема огпе-

 

задерживающего

клапана с

термочув­

 

 

ствительной

нитью

 

 

1—ограждение

помещения;

2 — в о з д у х о в о д ; 3—за­

 

слонка;

4—ограничители

(упоры);

5—термочув­

 

 

 

ствительная

нить

 

приводом

(рис. 7.3),

а т а к ж е

пламеотсекателп гидравлического

типа (рис.

7.4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

'

V

_

/

 

&

1

Рис.

7.3. Схема

огпезадержпваю-

щей

электромагнитной заслонки с

 

пружинным

приводом

1 — электромагнит

переменного тока

ЭС-1-62; 2—сердечник электромагнита; 3—рычаг; 4—ось шибера; 5—возвратная пружина; 6'—шибер

В качестве управляющего элемента (преобразователя) в систе­ мах гидравлического пламеотсечения целесообразно т а к ж е при­ менять унифицированный привод У Э П К - В З Г в комплекте с запор- но-пусковым клапаном КБЭМ - 80 .

173

Рис. 7/1.

Схема иламеотсекателн-гндрозатнора

с

иоію-

ротноГі заслонкой для установки на воздуховодах квад­

ратного и круглого сечения (с переходником)

 

/—корпус-вставка воздуховода;

2—поворотная

заслонки;

—рас­

пылитель;

4—гидравлический

замок дли удержания

заслинкн

 

Применение огнезадержпваюіцего устройства любого

типа

бу­

дет эффективным лишь в том

случае, если предельное расстояние

от

него до

очага

горения

удовлетворяет

условию [IG]:

 

 

 

 

 

^ ы а к с ^ '

Ѵ Ч ^с м 4

-К'пл) >

 

 

(7.1)

где

/ - м а к с — п р е д е л ь н о е

(эффективное) расстояние от огнезадер-

 

 

ж и в а ю щ е г о

устройства до очага горения или места

 

 

установки

датчика,

м;

 

 

 

 

 

 

~" с — пиерциопность огнезадерживаюіцей системы, т. е. вре­

 

 

мя действия от момента загорания до момента ее сра­

 

 

батывания,

сек;

 

 

 

 

 

 

 

wc\i — скорость движения

смеси,

транспортируемой

по

воз­

 

 

духоводу,

м/сек;

 

 

 

 

 

 

 

wn.i—скорость

движения

пламени

в

воздуховоде,

м/сек.

 

 

Если условие

(7.1)

не выполняется, т. е. огнезадерживающее

устройство

расположено

слишком

близко к возможному очагу

загорания или месту установки датчика, то пламя будет пропус­

каться,

а горение

распространяться по

воздуховоду.

В

простейшем

случае инерционность

огнезадержпвающей си­

стемы

определяется

следующим

образом:

 

 

 

 

 

т с °

= ^д +

;

 

(7-2)

где

^д,

инерционность

соответственно

датчика п

огнезадержи -

 

 

вающего

устройства,

сек.

 

 

Результаты исследований

инерционности наиболее

употребитель­

ных датчиков и приводов огнезадерживающих устройств, получен­ ные В. М. Смирновым [37], приведены в таблицах 7.1 и 7.2. Д л я

174

сравнения

в табл .

7.1 приведены данные об инерционности

датчи­

ков пожарных извещателей [16, 37] и термочувствительных

нитей

[16].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.1

 

 

 

 

 

Инерционность некоторых типов

датчиков

 

 

 

 

 

 

 

Тип

датчика

 

 

Рекомендуемое

 

 

 

 

 

 

 

место установки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комбинированный

датчик па

термосопротивлепнлх

Вентилируемый

и

фотодиодах,

собранный

 

по мостовой

схеме,

при

/,-ор = 10 см

 

 

 

 

 

аппарат

 

Фотодатчнки на фотосопротнвлешіях ФСК-І или

 

 

 

ФСК-2 с электромагнитным

 

реле PC при

/ Р О р =

То

же

 

= 5

см

 

 

 

 

 

 

 

 

То

же,

при

/Г О р = 100 см

 

 

 

 

Воздуховод

Датчики па фотосопротнвленнях с реле РЭС-9 иа

Вентилируемый

полупроводниковых

триодах

при/ Г О р=10

см

аппарат

 

То

же,

на

фотодиодах

 

 

 

 

То

же

 

Датчик с

фотосопротпвлешіем

ФСК. с

магнитным

 

 

 

усилителем

п р н / Г о р = 1 0

см

 

 

 

 

 

Датчик па термосопротпвленни, собранный по мо­

Воздуховод

стовой схеме, при

/Г О р =10

см

 

 

Тепловой

датчик

иа

познсторах

 

 

 

 

 

Датчик, реагирующий на проводимость пламени

 

 

 

Пожарные извещатели ПТИМ (тепловой) и АДИ

 

 

 

(дымовой)

 

 

 

 

 

 

 

От очага

горения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до пламеотсе-

Нить

капроновая

 

 

 

 

 

 

кателя

 

Нить

полиэтиленовая

 

 

 

 

 

То

же

 

Нить хлорнновая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

/Г О р—расстояние от очага горения до датчика.

 

 

Как

видно

из

приведенных

в табл . 7.1

данных,

синтетические

нити обладают большей инерционностью в сравнении с другими датчиками, но зато могут контролировать загорание на всем про­

тяжении от места их установки

до

огнезадержнвающего устрой­

ства.

 

 

Д л я обеспечения проектной

эффективности огнезадерживаю -

щей системы необходимо в процессе

ее эксплуатации следить за

тем, чтобы поверхности, воспринимающие информацию о загора ­

нии (например,

тепловой

или световой поток),

не

загрязнялись .

Что касается

скоростей

движения пламени

по

воздуховодам,

то они могут быть найдены лишь эмпирическим путем. В. М. Смир­ нов, исследуя скорости движения пламени по воздуховодам с на­ личием огнеопасного конденсата, показал, что скорость движения пламени по воздуховоду д а ж е при взрыве смеси паров с возду­ хом значительно ниже скорости потока (исключение составляют

175

 

 

 

 

 

Таблица 7.2

 

 

Инерционность

некоторых

пламеотсекателей

 

 

 

 

 

Инерционность т0 , сек

 

Тип огпсзадержпвающего устройства

а горизонталь­

и вертикальном

 

 

 

 

ном положении

положении

Электромагнитная заслонка АЗ-5

с пружин­

 

ным приводом

на переменный

ток

0,001-1

0,0813

То же, на постоянный ток

 

0,117

0,1200

То

же, с приводом от рычага длиной 20 см

 

с

противовесом

 

 

 

0,3

То

же, при длине

рычага 45 см

 

0,(5

пары бензина, при взрыве которых пламя движется со скоростью,

близкой

к скорости

потока) .

 

 

 

Как

показывает

опыт,

н а д е ж н а я

защита

вентиляционных си­

стем такого типа возможна лишь

с помощью автоматизирован ­

ных установок пожаротушения .

 

 

 

На рис. 7.5 в качестве

примера

показана

схема автоматичес­

кой установки для локализации и тушения

загораний в

вентиля­

ционных

системах с

наличием огнеопасного

конденсата

[37].

\

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

Пар или

=Й4

43

 

 

 

 

азот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.5. Схема

автоматической установки для подачи водяного пара

 

 

 

или азота

в воздуховод

 

 

/—вентилируемый

аппарат;

2 — в о з д у х о в о д ; 3—огнезадсрживающая

заслонка;

'/—электромагнит;

5—вентилятор;

6—электродвигатель; 7—кнопка

дистанционного управления двигателем; 8—вто­

ричное реле;

9—кнопка дистанционного пуска

системы зашиты; 10—первичное

реле; / / — датчик;

12 — трубопроводы

для подачи пара или азота;

13 — электромагнитный клапан; 14 — уловитель

конденсата; HP — нормально разомкнутые контакты цепи исполнительных органов; БК — кон­ такты блокировки

176

Принцип действия установки заключается в следующем. При возникновении загорания в аппарате 1, из которого отсасываются огнеопасные пары, или при появлении пламени на входе в воздуховод 2 резко падает электрическое сопро­

тивление

датчиков 11

(ими

служат полупроводниковые фотосопротпвления

ФСК-1 или ФСК-2). В

результате этого срабатывает первичное реле

10. Оно

включает в электросеть

обмотку вторичного

реле 8, контакты которого

обеспе­

чивают

самоблокировку

через

контакты БК.

включают электромагнит

4, пере­

крывающий воздуховод

при помощи заслонки

3, и электромагнитный клапан 13,

открывающий подачу водяного пара или азота в воздуховод и аппарат. Одно­ временно с этим выключается и электродвигатель 6, приводящий в действие вы­ тяжной вентилятор 5.

После прекращения горения цепь самоблокировки реле 8 разрывается при помощи кнопки 9, подача пара или азота выключается. Задвижки в исходное положение устанавливаются вручную.

Включение систем защиты может быть также осуществлено вручную при помощи кнопки дистанционного пуска 9.

Если автоматическая система локального действия наряду с устройствами дл я локализации распространения огня в воздухо­ водах и очистных сооружениях содержит установки дл я одновре­ менного тушения его, то ее инерционные свойства д о л ж н ы удов­ летворять условию:

 

^ < ^

= М ^ « М ) > Х> +

 

+

 

 

( 7 - 3 )

где

т с т у ш — о б щ е е

время

действия

системы

тушения,

т. е. время

 

от начала

 

горения

до

момента

соприкосновения

огне-

 

тушащего

 

состава

с

горящей

поверхностью,

сек;

 

/ т у ш — п р о т я ж е н н о с т ь

участка

тушения

(расстояние

от

пла-

 

меотсекателя

до

очага

горения),

м;

 

 

 

 

k6—опытный

 

 

коэффициент,

характеризующий

быстроту

 

подачи огнетушащего средства в системах локального

 

тушения

[15],

 

k6~l,5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ т к . э — с у м м а р н а я

инерционность

конструктивных

элементов

 

исполнительных

органов,

сек;

 

 

 

 

 

 

 

хк.э—время

перемещения

огнетушащего

состава

от

запор -

 

но-пускового

к л а п а н а

до

горящей

поверхности,

сек.

 

Более подробные

сведения

о

выборе

и

расчете автоматичес­

ких

систем локального

тушения

приведены

в

работах

[16] и [37].

12 Зак. 31

Г л а в а 8

О П Р Е Д Е Л Е Н И Е ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА

§ 8.1. Расчет потребного воздухообмена

Воздухообменом называется количество вентиляционного воз­

духа, необходимое д л я поддержания в

помещении

параметров

воздуха

и

содержания

в нем вредных

выделений

(газы,

пары,

пыль, избыточное тепло) в допустимых

пределах.

 

 

 

Расчет необходимого количества вентиляционного воздуха ве­

дется при

установившемся режиме, предполагающем,

что

окру­

ж а ю щ и е

предметы и

ограждения находятся в тепловом

равнове­

сии, а количество загрязнений, выделяемых в помещении и те­

ряемых помещением в единицу времени,

не изменяется

во вре­

мени.

 

 

Необходимый воздухообмен в ы р а ж а ю т

в массовых или

объем­

ных единицах. Расчетные формулы для определения массового

воздухообмена

G B e i l T

имеют

следующий

вид:

 

 

 

по

условиям

удаления

избыточных газов

и паров

 

 

 

 

°вент =

^ з

^ ' кг/ч,

 

 

 

(8.1)

где

G — количество

газов

или

паров, п о д л е ж а щ и х

удалению,

г/ч;

di

— предельно

допустимая

концентрация

данного газа

или

d0

пара

в воздухе

помещения,

г/кг;

 

 

 

— концентрация данного

газа

или

пара в приточном воз­

 

духе

(в обычных

условиях

эту

величину

можно не

учи­

 

т ы в а т ь ) ,

г/кг;

 

 

 

 

 

 

 

 

по

условиям

удаления

 

избыточной

пыли

 

 

 

 

 

 

GBem

=

j-~<

кг/ч,

 

 

 

(8.2)

где Р — количество

выделяющейся

пыли, мг/ч;

 

 

S2 — предельно допустимая

концентрация

пыли

в воздухе

по­

 

мещения,

мг/кг;

 

 

 

 

 

 

 

 

So — концентрация пыли

в приточном

воздухе,

мг/кг;

 

178

по

условиям

удаления

избыточного

тепла

 

 

 

 

где Q H 3 0

— количество избыточного тепла,

подлежащего

удалению

 

ср

из

помещения,

кдж/ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— массовая

теплоемкость

 

воздуха

при

постоянном

дав ­

 

t2

лении

(1,01

кдж/кг

град);

 

 

 

 

 

град;

 

— температура

воздуха,

удаляемого

из

помещения,

 

to — температура

приточного

воздуха,

град.

 

 

 

И з

уравнения

(8.3)

следует,

что

с увеличением

разности

тем­

ператур Î2—го уменьшается необходимый

воздухообмен

помеще­

ния. Однако температуры t2 и

t0

нельзя

выбирать

произвольно.

Они устанавливаются

с

учетом

получения заданной

температуры

в рабочей зоне

tp.3-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to д о л ж н а

Д л я

поглощения

избыточного

тепла

температура

быть

ниже tp.3.

Н е л ь з я вводить в помещение

воздух с очень низкой

температурой, чтобы не допустить в нем холодных токов воздуха. Величина to зависит от места подачи воздуха в помещение.

При подаче воздуха в верхнюю зону температура to значительно ниже температуры воздуха, подаваемого в рабочую зону. Про ­ хладный воздух, введенный в верхнюю зону помещения, опускает­ ся вниз и на пути до рабочей зоны нагревается теплом более на­ гретого воздуха. Поэтому температура to, до которой подогревают наружный воздух в холодное время года, зависит от назначения помещения, места и способа подачи воздуха в помещение.

При вентиляции общественных и жилых зданий, в которые воздух подается не рассеянно из многих приточных отверстий в

верхней

зоне помещения, разность температур м е ж д у

отработав ­

шим и

приточным воздухом принимается 6—8° С. При сосредото­

ченной

подаче приточного воздуха в общественные здания

(кино­

театры,

театры, клубы и т. п.)

с выпуском воздушных

струй

вбли­

зи потолка и при радиальной

подаче воздуха через

плафоны (в

обоих случаях с настиланием

струи на потолок) разность

темпе­

ратур t2—to доводят до 16—18° С и больше. Например, в кузнице, в которой продукты сгорания выпускались непосредственно в по­ мещение, при впуске наружного воздуха с температурой —23° С

через

створки на высоте 6 м от пола температура в рабочей

зоне

была

13—14° С, что составляло разность

t2—fo=13—(—23)

= 3 6 ° С.

П р и подаче

приточного

воздуха

в театры, кинотеатры,

клубы

и т.

п. у к а з а н н а я

разность

температур

не

превышает 2—3° G и

д а ж е

0,5—0,75° С, если воздух подается

непосредственно

к

крес­

лам

зрителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если отработавший воздух у д а л я ю т

из рабочей зоны, его

тем­

пература t2 =

tp.3

устанавливается нормами .

При удалении

возду­

ха из

верхней

зоны

его температура

t2

выше

температуры

^ р > 3 .

Температуру воздуха под потолком общественных и промыш ­ ленных зданий ориентировочно определяют по формуле (1.9).

12*

179

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ