船舶水雾喷淋系统的制作方法

本发明涉及船舱消防技术领域，尤其涉及一种船舶水雾喷淋系统。

背景技术：

船舶，尤其是大型船舶，应在所有控制站、起居处所以及服务处所(包括走廊和梯道)设置消防装置，以确保船舶能够有效抑制火灾的初期发展及蔓延。而当前的喷淋系统大多采用依赖射流的水喷淋，用水量大但喷淋面积小，用于扑灭电气火灾存在安全隐患，也可能由于喷淋水流包含腐蚀性工质而对船舶设备造成损害。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用水喷淋的船舶消防系统灭火效率低且存在安全隐患的缺陷，提供一种船舶水雾喷淋系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种船舶水雾喷淋系统，其特点在于，所述船舶水雾喷淋系统包括：压力水柜、若干喷淋泵、若干细水雾喷头以及压力传感器，其中，所述压力水柜经管路与所述喷淋泵连接，所述喷淋泵经管路与所述细水雾喷头连接；

所述管路中填充有压缩气体，并在所述管路未向外排气时，所述管路中的管路压力大于所处环境中的气压，所述管路压力是所述管路中的气压；

所述细水雾喷头用于监测所处环境中的温度是否大于温度阈值，并在判断为是时打开，供所述管路向外排气；

所述压力传感器设于所述管路中，用于监测所述管路压力是否小于第一压力，并在判断为是时发送第一信号；

所述喷淋泵用于在接收到所述第一信号后从所述压力水柜中抽水并输送给所述细水雾喷头。

较佳地，所述压力传感器还用于监测所述管路压力是否小于第二压力，并在判断为是时发送第二信号，所述第二压力小于所述第一压力；

所述船舶水雾喷淋系统还包括与管路连接的保压泵，所述保压泵用于在接收到所述第二信号后向所述管路提供恒定流速的空气，并保持所述管路压力处于预设范围。

较佳地，所述压力传感器还用于监测所述管路压力是否小于第三压力，并在判断为是时发送第三信号，所述第三压力小于所述第一压力；

所述船舶水雾喷淋系统还包括填充有灭火气体的容器，所述容器经管路与所述压力水柜连接，所述容器用于在接收到所述第三信号后向所述压力水柜释放所述灭火气体。

较佳地，所述船舶水雾喷淋系统还包括经管路与所述压力水柜连接的储水舱，所述压力水柜中还设有第一液位传感器和第二液位传感器；

所述第一液位传感器用于监测所述压力水柜的液位是否小于第一液位，并在判断为是时发送第四信号；

所述第二液位传感器用于监测所述压力水柜的液位是否大于第二液位，并在判断为是时发送第五信号；

所述储水舱用于在接收到所述第四信号后开始向所述压力水柜供水，在接收到所述第五信号后停止向所述压力水柜供水；

其中，所述第一液位小于所述第二液位。

较佳地所述储水舱中设有第三液位传感器；

所述第三液位传感器用于监测所述储水舱的液位是否小于第三液位，并在判断为是时发送第六信号；

所述储水舱用于在接收到所述第六信号后从所处水域中取水。

较佳地，所述细水雾喷头的数量n为：

n＝s*k/q

其中，s为所述船舶水雾喷淋系统的作用面积，k为单位面积设计供应的流量，q为单个细水雾喷头的流量。

较佳地，所述喷淋泵的排量qp的最大值为：

qpmax＝n*q

所述喷淋泵的排量qp的最小值为：

qpmin＝smin*simin

其中，smin为最小作用面积，simin为单个喷淋泵单位面积的最小排量。

较佳地，所述喷淋泵的数量m满足：

qp≥n*q/(m-r)

其中，r为备用泵的数量。

较佳地，所述压力水柜的容积v为：

v＝μ*qp*t*ξ

其中，μ为所述压力水柜的冗余系数，t为时间常数，ξ为备用比例系数。

较佳地，所述管路的内径d为：

其中，qv为管路内流体的流量，v为管路内流体的流速。

本发明的积极进步效果在于：本申请的船舶水雾喷淋系统，在监测到火灾发生时经由细水雾喷头向外排放管路中的气体，并在监测到管路压力变小时激活喷淋泵从压力水柜中抽水并输送给细水雾喷头，向外喷射细水雾。细水雾喷淋面积大，用水量少，灭火效率高，且具有良好的电绝缘性能，能够安全扑灭电气火灾，此外，压力水柜中的水通常是淡水，能够避免诸如海水等腐蚀性工质对船舶设备造成损害。

附图说明

图1为根据本发明实施例的船舶水雾喷淋系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本实施例提供一种船舶水雾喷淋系统，图1示出了本实施例的船舶水雾喷淋系统的结构示意图。参照图1，本实施例的船舶水雾喷淋系统包括：压力水柜1、若干喷淋泵2、若干细水雾喷头(未示出)、压力传感器3、管路4、保压泵5、容器6、储水舱7以及控制器8。

具体地，在本实施例中，压力水柜1经管路4与喷淋泵2连接，喷淋泵2经管路4与细水雾喷头连接。其中，管路4中填充有压缩气体，并在管路4未向外排气时，也即，未发生火灾时，管路4中的管路压力(管路4中的气压)大于所处环境中的气压。

细水雾喷头用于监测所处环境中的温度是否大于温度阈值，其中，温度阈值可以根据火灾发生时的环境温度自定义设置。细水雾喷头在判断为是(也即，发生火灾)时打开，由于管路压力大于所处环境中的气压，从而细水雾喷头可以供管路4向外排气，管路压力则随着气体的排出而逐渐减小。

压力传感器3设于管路4中，用于监测管路压力是否小于第一压力，其中，第一压力可以根据实际应用自定义设置。压力传感器3在判断管路压力小于第一压力时向控制器8发送第一信号，控制器8将接收到的第一信号转发给喷淋泵2，喷淋泵2用于在接收到上述第一信号后从压力水柜1中抽水并输送给细水雾喷头，以向外喷射dv0.99≤100μm的细水雾，细水雾汽化时吸热，达到冷却效果。

压力传感器3还用于监测管路压力是否小于第二压力，其中，第二压力小于上述第一压力并且可以根据实际应用自定义设置。压力传感器3在判断管路压力小于第二压力时向控制器8发送第二信号，控制器8将接收到的第二信号转发给与管路4连接的保压泵5，保压泵5用于在接收到第二信号后向管路4提供恒定流速的空气，并保持管路压力处于预设范围，也即，使得管路压力基本稳定，能够维持向外喷射细水雾。应当理解，温差、滴漏等原因也可能导致管路压力一定程度的降低。

压力传感器3还用于监测管路压力是否小于第三压力，其中，第三压力小于上述第二压力并且可以根据实际应用自定义设置。压力传感器3在判断管路压力小于第三压力时向控制器8发送第三信号，控制器8将接收到的第三信号转发给经管路4与压力水柜1连接容器6，容器6中填充有灭火气体(包括但不限于：氮气、氦气等本身不会燃烧且不会助燃的气体)，容器6用于在接收到第三信号后向压力水柜1释放灭火气体，以使得压力水柜1持续向管路4中注入雾化所需工质。具体地，作为保压泵5的补充，当保压泵5断电或者难以正常工作时，容器6通过释放灭火气体以维持船舶水雾喷淋系统的正常工作。

在本实施例中，压力水柜1中还设有第一液位传感器(未示出)和第二液位传感器(未示出)，第一液位传感器用于监测压力水柜1的液位是否小于第一液位，并在判断小于第一液位时向控制器8发送第四信号，第二液位传感器用于监测压力水柜1的液位是否大于第二液位，并在判断大于第二液位时向控制器8发送第五信号，其中，第一液位和第二液位可以根据实际应用自定义设置并且第一液位小于第二液位。控制器8用于将接收到的第四信号、第五信号转发给经管路4与压力水柜1连接的储水舱7，储水舱7用于在接收到第四信号后开始向压力水柜1供水，在接收到第五信号后停止向压力水柜1供水。

在本实施例中，储水舱7中设有第三液位传感器(未示出)，用于监测储水舱7的液位是否小于第三液位，其中，第三液位可以根据实际应用自定义设置。第三液位传感器在判断为是时向控制器8发送第六信号，控制器8将接收到的第六信号转发给储水舱7，储水舱7用于在接收到第六信号后从所处水域中取水，为压力水柜1存储备用水。

在本实施例中，为了在船舶内做有效分布，细水雾喷头的数量n应满足：

n＝s*k/q

其中，s为船舶水雾喷淋系统的作用面积(单位为m²)，k为设计喷雾强度(单位为l/(min*m²))，也即，单位面积设计供应的流量，q为单个细水雾喷头的流量(单位为l/min)。

具体地，上述作用面积应覆盖船舶中的办公区域、居住区域、机器处所、储藏室等。细水雾喷头的分布应结合作用面积覆盖区域的平面形状、防火要求、细水雾喷头的作用面积及动作温度等特点进行合理布置。

喷淋泵2为了充分提供雾化所需工质，其应能维持最高最远处的细水雾喷头所需的工作压力，也即：

喷淋泵2的排量qp(单位为l/min)的最大值为：

qpmax＝n*q

喷淋泵2的排量qp的最小值为：

qpmin＝smin*simin

其中，smin为最小作用面积(单位为m²)，例如可以取值为280m²，simin为单个喷淋泵2的最小喷雾强度(单位为l/(min*m²))，也即，单个喷淋泵单位面积的最小排量，例如可以取值为5l/(min*m²)。

进一步地，喷淋泵2的数量m应满足：

qp≥n*q/(m-r)

其中，r为备用泵的数量。

例如，当喷淋泵的数量为2，其中一台喷淋泵为备用泵时，每台喷淋泵的排量应满足本实施例船舶水雾喷淋系统的100％，也即，排量qp≥n*q。当喷淋泵的数量为3，其中一台喷淋泵为备用泵时，每台喷淋泵的排量应满足本实施例船舶水雾喷淋系统的50％，也即，排量qp≥n*q/2。

压力水柜1的容积v(单位为l)应满足：

v＝μ*qp*t*ξ

其中，μ为压力水柜1的冗余系数，通常在1.05～1.1之间取值，t为时间常数(单位为min)，例如可以取值为1min，表征压力水柜1中常备的淡水量等于喷淋泵1min的排量，μ*qp*t即为压力水柜1中常备的淡水量，ξ为备用比例系数，例如取值为2时，用以表征压力水柜1的容积v为常备淡水量的两倍。

管路4的内径d(单位为mm)应满足：

其中，qv为管路4内流体的流量(单位为m³/h)，v为管路4内流体的流速(单位为m/s)。

本实施例的船舶水雾喷淋系统，在监测到火灾发生时经由细水雾喷头向外排放管路中的气体，并在监测到管路压力变小时激活喷淋泵从压力水柜中抽水并输送给细水雾喷头，向外喷射细水雾。细水雾喷淋面积大，用水量少，灭火效率高，且具有良好的电绝缘性能，能够安全扑灭电气火灾，此外，压力水柜中的水通常是淡水，能够避免诸如海水等腐蚀性工质对船舶设备造成损害。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。