一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统的制作方法

一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统
1.本技术是名为《一种组合式消防水幕喷头及由其组成的隧道防火分隔系统》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2018年03月08日，申请号为201810189188.7。
技术领域
2.本发明涉及消防技术领域，特别是涉及一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统。


背景技术：

3.随着社会发展对交通状况需求的不断提高和工程建设技术的不断进步，交通隧道得到了迅速的发展，在交通运输中承担着重要的枢纽作用。由于隧道为相对密闭的空间，而且交通隧道地形较复杂，行驶的车辆受光线、天气等因素的影响，在隧道内发生事故的概率相对较高，为此，在控制行驶车辆车速的同时，交通隧道本身还需要满足消防、通风、照明等要求。
4.隧道火灾包括隧道附属用房火灾、隧道设备火灾和隧道内汽车火灾，为防止火灾蔓延，确保人员安全疏散。尤其是在火势较大、车辆堵塞且消防车无法进入的情况下，须将火灾控制在一定区域。现有交通隧道一般采用喷涂防火涂料、安装防火板材等被动防火措施提高隧道结构耐火性能，通过火灾自动报警系统、防排烟系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫-水喷雾联用灭火系统等设施提高隧道防灾减灾能力，并在两隧道间的人行、车行横通道设置防火门或防火卷帘门作为防火分隔。但是，在纵向行车主隧道(隧道纵向)并未设置防火分隔措施，火灾烟气、热量极易沿隧道纵向扩散，影响人员逃生，并且火灾可能沿隧道纵向蔓延。为了保障隧道人员逃生条件，避免火灾进一步蔓延，有必要设计一种既不影响隧道车辆通行，又可实现隧道防火分隔的消防系统。这就需要应用水喷淋或水幕分隔系统，而采用传统的开式洒水喷头或水幕喷头时，存在喷淋死角，形成的水墙或水幕不能全面覆盖隧道横断面。
5.因此，有必要设计一款覆盖面积广、结构简单、隔热隔烟效果良好的水幕喷头，并在此基础上组成隧道水幕分隔系统，以满足消防防火分隔要求。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统，包括数个安装在隧道顶部的组合式消防水幕喷头(11)，与组合式消防水幕喷头(11)连接的消防支管(19)，与消防支管(19)连接的水幕系统控制阀组(12)，均与水幕系统控制阀组(12)连接的消防主管(15)和火灾报警控制器(13)，与火灾报警控制器(13)连接并且设置在隧道顶部的火灾探测器(14)，与消防主管(15)连接的消防总阀(16)，与消防总阀连接的消防水泵(17)，以及与消防
水泵(17)连接的消防水池(18)；所述组合式消防水幕喷头(11)按垂直于隧道纵向方向排布设置至少2排，并且同一排的组合式消防水幕喷头(11)呈均匀排布，位于同一排的组合式消防水幕喷头(11)喷射的水幕均垂直于隧道纵向方向；
9.所述组合式消防水幕喷头(11)包括采用螺纹与消防管道连接的喷头主体(1)，设置在喷头主体(1)侧边、且间隔布设的2个窗口式水幕喷嘴(3)和2个第一下垂式水幕喷嘴(2)，设置在喷头主体(1)底部中央的第二下垂式水幕喷嘴(4)，设置在喷头主体(1)内的内流道(5)，设置在喷头主体(1)内、用于窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)均与内流道(5)连通的第一腔体(6)，贯穿第一腔体(6)设置并且呈锥形状的分流体(7)，以及设置在分流体(7)内、用于连通内流道(5)和第二下垂式水幕喷嘴(4)的第二腔体(8)；所述窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)环形均匀间隔设置在喷头主体(1)侧边，并且所述窗口式水幕喷嘴(3)、第一下垂式水幕喷嘴(2)和第二下垂式水幕喷嘴(4)喷射的水幕在同一平面；所述分流体(7)底部与喷头主体(1)固定连接并且该分流体(7)的顶部设置在内流道(5)内，通过第二腔体(8)将流出内流道(5)的消防水分流；所述窗口式水幕喷嘴(3)为单口型、双口型其中之一；所述窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)喷射消防水的总流量是第二下垂式水幕喷嘴(4)喷射消防水流量的4倍；所述第一下垂式水幕喷嘴(2)、窗口式水幕喷嘴(3)和第二下垂式水幕喷嘴(4)的水幕展角均在120
°
至150
°
之间；
10.所述隧道划分为多段区域，共计多排组合式消防水幕喷头(11)，并且每一组设置一个水幕系统控制阀组(12)，在每个区域内至少设置一个火灾探测器(14)；当某一区域内发生火灾时，所述某一区域的火灾探测器检测到火灾信号，并将该信号传输至火灾报警控制器，控制启动消防水泵和该区域边缘的多排组合式消防水幕喷头(11)，在该火灾区域的两端均形成多层消防水幕。
11.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
12.(1)本发明巧妙地设置组合式水幕喷头，通过窗口式水幕喷嘴、第一下垂式水幕喷嘴和第二下垂式水幕喷嘴将消防水喷射成垂直于隧道纵向方向的水幕，且该水幕可360
°
无死角覆盖喷头所在位置及其周边区域，少量喷头的组合即可有效、全面覆盖整个隧道横断面，为隧道防火隔离提供保障。其中，通过第一下垂式水幕喷嘴向左右方向喷射水幕，第二下垂式水幕喷嘴向下喷射水幕，并且单口或者双口型的窗口式水幕喷嘴向上喷射水幕。由于窗口式水幕喷嘴、第一下垂式水幕喷嘴和第二下垂式水幕喷嘴喷射的角度均在120
°
至150
°
之间，可保障任一组合式水幕喷头能喷射形成连续、无间隙、360
°
无死角的水幕。另外，在喷头主体内设置连通窗口式水幕喷嘴和第一下垂式水幕喷嘴的第一腔体和由分流体构成的第二腔体，并且该第二腔体将内流道内的消防水分流，保证了窗口式水幕喷嘴、第一下垂式水幕喷嘴和第二下垂式水幕喷嘴喷射的水量和水压均相等，从而，使水幕的厚度及分布更均匀，提高组合式水幕喷头防火分隔效果。
13.(2)本发明还提供了由组合式水幕喷头组成的隧道防火分隔系统，该组合式水幕喷头均匀间隔设置呈排状，并且同一排的组合式水幕喷头喷射的水幕均垂直于隧道纵向方向。通过排状分布的组合式水幕喷头将隧道分成若干个区，在每一区内均设置有火灾探测器，当火灾报警控制器接收到火灾探测器检测到的火灾信号时，通过火灾报警控制器发送信号启动消防水泵和该区间两端的水幕系统控制阀组，通过组合式水幕喷头形成连续、厚度均匀的分隔水幕，将火灾控制在该区域内，防止火势蔓延。本发明通过设置防护分隔系
统，可有效地阻断火势蔓延，起到有效的隔绝作用。可以说，本发明具有结构简单、喷射的水幕厚度均匀、覆盖面积广、适用范围广、隔热隔烟效果良好等优点，在消防技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为组合式水幕喷头的右视图。
16.图2为组合式水幕喷头的主视图。
17.图3为组合式水幕喷头的剖面示意图。
18.图4为组合式水幕喷头的仰视图。
19.图5为组合式水幕喷头的俯视图。
20.图6为隧道防火分隔系统结构示意图。
21.上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
22.1-喷头主体，2-第一下垂式水幕喷嘴，3-窗口式水幕喷嘴，4-第二下垂式水幕喷嘴，5-内流道，6-第一腔体，7-分流体，8-第二腔体，11-组合式消防水幕喷头，12-水幕系统控制阀组，13-火灾报警控制器，14-火灾探测器，15-消防主管，16-消防总阀，17-消防水泵，18-消防水池，19-消防支管。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
27.实施例1
28.如图1至图5所示，本实施例的一种组合式消防水幕喷头，可以形成无死角的隧道
分隔消防水幕，将火灾控制在一定区域内，有效地防止火灾蔓延。具体地，该组合式消防水幕喷头包括采用螺纹与消防管道连接的喷头主体1，设置在喷头主体1侧边、并且采用环形均匀间隔布设的2个窗口式水幕喷嘴3和2个第一下垂式水幕喷嘴2，设置在喷头主体1底部中央的第二下垂式水幕喷嘴4，设置在喷头主体1内的内流道5，设置在喷头主体1内、用于窗口式水幕喷嘴3和第一下垂式水幕喷嘴2均与内流道5连通的第一腔体6，贯穿第一腔体6设置并且呈锥形状的分流体7，以及设置在分流体7内、用于连通内流道5和第二下垂式水幕喷嘴4的第二腔体8。第一下垂式水幕喷嘴2和第二下垂式水幕喷嘴4喷射的水幕在同一平面，并且窗口式水幕喷嘴3喷射的水幕恰好将第一下垂式水幕喷嘴2和第二下垂式水幕喷嘴4喷射的水幕上方可靠封堵，由于喷头主体1的体积较小，窗口式水幕喷嘴3、第一下垂式水幕喷嘴2和第二下垂式水幕喷嘴4喷射的水幕可视为同一平面，并且5个喷嘴喷射的流量均相等。另外，该分流体7的底部与喷头主体1固定连接并且分流体7的顶部设置在内流道5内，通过匹配内流道5的轴向横切面积与第二腔体8消防水进入处横切面积的比值，实现流出内流道5的消防水分流，保证第一下垂式水幕喷嘴2、窗口式水幕喷嘴3和第二下垂式水幕喷嘴4喷射的消防水水压、水量均相等。不仅如此，该第一下垂式水幕喷嘴2、窗口式水幕喷嘴3和第二下垂式水幕喷嘴4的水幕展角均在120
°
至150
°
之间，由于喷头主体的体积较小，在隧道内使用该组合式消防水幕喷头时，窗口式水幕喷嘴3和第一下垂式水幕喷嘴2喷射的水幕无限接近同一平面，因此，水幕存在的细微偏差可忽略不计。在本实施例中，窗口式水幕喷嘴3可采用单口型或双口型。
29.实施例2
30.如图6所示，本实施例提供的一种隧道防火分隔系统，包括数个安装在隧道顶部并且呈排状均匀分布的组合式消防水幕喷头11，与组合式消防水幕喷头11连接的消防支管19，与消防支管19连接的水幕系统控制阀组12，均与水幕系统控制阀组12连接的消防主管15和火灾报警控制器13，与火灾报警控制器13连接并且设置在隧道顶部的火灾探测器14，与消防主管15连接的消防总阀16，与消防总阀连接的消防水泵17，以及与消防水泵17连接的消防水池18。在本实施例中，通过若干组3排组合式消防水幕喷头11将隧道分隔成若干个区域，并且同一排的组合式消防水幕喷头11呈均匀排布，位于同一排的组合式消防水幕喷头11喷射的水幕均垂直于隧道纵向方向。一般情况下，隧道分隔区域长度为25～40m，以200m的隧道为例，每个区间长度为40m，则将隧道分为5段区域，共计4*3排组合式消防水幕喷头，并且每一组设置一个水幕系统控制阀组12，与此同时，在每个区域内至少设置一个火灾探测器14。当某一区域内发生火灾时，该区域的火灾探测器检测到火灾信号，并将该信号传输至火灾报警控制器，控制启动消防水泵和该区域边缘的6排(1组3排)组合式消防水幕喷头，在该火灾区域的两端均形成3层消防水幕。经反复试验验证，每组设置3个组合式消防水幕喷头，形成的水幕厚度均匀，隔热隔烟效果最佳，并且耗水量较少。可以说，与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，本发明在消防技术领域具有广阔的推广前景。
31.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
32.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不
应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统，其特征在于，包括数个安装在隧道顶部的组合式消防水幕喷头(11)，与组合式消防水幕喷头(11)连接的消防支管(19)，与消防支管(19)连接的水幕系统控制阀组(12)，均与水幕系统控制阀组(12)连接的消防主管(15)和火灾报警控制器(13)，与火灾报警控制器(13)连接并且设置在隧道顶部的火灾探测器(14)，与消防主管(15)连接的消防总阀(16)，与消防总阀连接的消防水泵(17)，以及与消防水泵(17)连接的消防水池(18)；所述组合式消防水幕喷头(11)按垂直于隧道纵向方向排布设置至少2排，并且同一排的组合式消防水幕喷头(11)呈均匀排布，位于同一排的组合式消防水幕喷头(11)喷射的水幕均垂直于隧道纵向方向；所述组合式消防水幕喷头(11)包括采用螺纹与消防管道连接的喷头主体(1)，设置在喷头主体(1)侧边、且间隔布设的2个窗口式水幕喷嘴(3)和2个第一下垂式水幕喷嘴(2)，设置在喷头主体(1)底部中央的第二下垂式水幕喷嘴(4)，设置在喷头主体(1)内的内流道(5)，设置在喷头主体(1)内、用于窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)均与内流道(5)连通的第一腔体(6)，贯穿第一腔体(6)设置并且呈锥形状的分流体(7)，以及设置在分流体(7)内、用于连通内流道(5)和第二下垂式水幕喷嘴(4)的第二腔体(8)；所述窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)环形均匀间隔设置在喷头主体(1)侧边，并且所述窗口式水幕喷嘴(3)、第一下垂式水幕喷嘴(2)和第二下垂式水幕喷嘴(4)喷射的水幕在同一平面；所述分流体(7)底部与喷头主体(1)固定连接并且该分流体(7)的顶部设置在内流道(5)内，通过第二腔体(8)将流出内流道(5)的消防水分流；所述窗口式水幕喷嘴(3)为单口型、双口型其中之一；所述窗口式水幕喷嘴(3)和第一下垂式水幕喷嘴(2)喷射消防水的总流量是第二下垂式水幕喷嘴(4)喷射消防水流量的4倍；所述第一下垂式水幕喷嘴(2)、窗口式水幕喷嘴(3)和第二下垂式水幕喷嘴(4)的水幕展角均在120
°
至150
°
之间；所述隧道划分为多段区域，共计多排组合式消防水幕喷头(11)，并且每一组设置一个水幕系统控制阀组(12)，在每个区域内至少设置一个火灾探测器(14)；当某一区域内发生火灾时，所述某一区域的火灾探测器检测到火灾信号，并将该信号传输至火灾报警控制器，控制启动消防水泵和该区域边缘的多排组合式消防水幕喷头(11)，在该火灾区域的两端均形成多层消防水幕。

技术总结
本发明提供了一种由组合式消防水幕喷头组成的隧道防火分隔系统，包括数个安装在隧道顶部的组合式消防水幕喷头，与组合式消防水幕喷头连接的消防支管，与消防支管连接的水幕系统控制阀组，均与水幕系统控制阀组连接的消防主管和火灾报警控制器，与火灾报警控制器连接并且设置在隧道顶部的火灾探测器，与消防主管连接的消防总阀，与消防总阀连接的消防水泵，以及与消防水泵连接的消防水池；所述组合式消防水幕喷头按垂直于隧道纵向方向排布设置至少2排，并且同一排的组合式消防水幕喷头呈均匀排布，位于同一排的组合式消防水幕喷头喷射的水幕均垂直于隧道纵向方向。本发明喷射的水幕厚度均匀、覆盖面积广、适用范围广、隔热隔烟效果良好。效果良好。效果良好。


技术研发人员：颜明强 张泽江 刘微 蒋亚强 李平立 何勤理 张文华 冯小军
受保护的技术使用者：应急管理部四川消防研究所
技术研发日：2018.03.08
技术公布日：2023/10/11