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　　淬火油槽二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)設(shè)計討論。

　　摘要:針對淬火油槽二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)不足的問題，選擇了二氧化碳滅火系統(tǒng)局部應(yīng)用噴嘴設(shè)計參數(shù)，確定了架空噴嘴設(shè)計流量、保護(hù)面積、安裝高度等設(shè)計參數(shù)，建立了二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)試驗?zāi)Ｐ停ㄟ^油盤火災(zāi)模擬淬火油槽火災(zāi)。冷噴試驗在此試驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了滅火試驗驗證。淬火油槽二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)設(shè)計采用試驗數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在汽車制造企業(yè)零部件自動淬火油槽中得到實際應(yīng)用。

　　淬火油槽作為一種金屬材料熱處理設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中非常常見。根據(jù)熱處理的自動化程度，可分為手動淬火油槽和自動淬火油槽。二氧化碳局部滅火系統(tǒng)是撲滅淬火油槽火災(zāi)的理想防火措施。但設(shè)計師設(shè)計淬火罐二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)較少，設(shè)計師無法設(shè)計滅火系統(tǒng)，影響了二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。以汽車制造企業(yè)生產(chǎn)汽車零部件的自動淬火油槽為例，研究討論了二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計。

　　噴嘴設(shè)計與試驗。

　　1.1架空型噴嘴設(shè)計。

　　現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)淬火油向小型自動化方向發(fā)展，如汽車零部件淬火罐、淬火罐空間尺寸小、傳統(tǒng)二氧化碳局部應(yīng)用架空噴嘴設(shè)計，由于尺寸大，影響淬火罐的正常生產(chǎn)，不再適合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，需要淬火罐設(shè)計安裝二氧化碳局部應(yīng)用架空噴嘴滿足滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)，即根據(jù)淬火罐的實際情況設(shè)計小型專用噴嘴。

　　淬火油槽的著火部分為油槽內(nèi)的淬火油表面，噴嘴為架空噴嘴。架空噴嘴由噴嘴芯和噴嘴噴嘴蓋組成。組裝時，將噴嘴芯壓入噴嘴罩中。架空噴嘴如圖1所示。

　　噴嘴噴嘴孔設(shè)計為徑向噴嘴。噴嘴噴二氧化碳滅火劑噴入噴嘴導(dǎo)流腔，產(chǎn)生旋流，沖擊后迅速霧化。霧化二氧化碳滅火劑通過噴嘴噴嘴噴嘴，降低噴嘴噴嘴滅火劑的壓力，大大縮短噴嘴與油盤液位的距離。

　　圖1空噴嘴霧化后的滅火劑保護(hù)面積增加。該噴嘴的設(shè)計縮短了噴嘴與淬火油液位的距離，為近距離小空間二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計提供了技術(shù)保障。

　　1.2噴嘴設(shè)計流量、保護(hù)面積和安裝高度試驗。

　　試驗在不同的安裝高度下進(jìn)行，測量臨界飛濺流量下的相應(yīng)保護(hù)面積，取90%的臨界飛濺流量作為相應(yīng)保護(hù)面積的噴嘴設(shè)計流量。試驗可采用圓形油盤或方形油盤。使用圓形油盤時，保護(hù)面積為圓內(nèi)連接的正方形面積，油盤內(nèi)注水代替淬火油。液位與油盤邊緣的距離為150mm。架空噴嘴安裝在油盤上方，噴嘴布置垂直于油盤內(nèi)液位。

　　為了在1（圖）次（2）滅火劑噴射過程中（架空噴嘴試驗布置圖）盡可能多地測量不同安裝高度下的試驗數(shù)據(jù)，在可上下移動的起重機(jī)下懸掛油盤，通過起重機(jī)的上下移動調(diào)整噴嘴與油盤液位的距離，達(dá)到在不同安裝高度下測量臨界飛濺流量和相應(yīng)方形保護(hù)面積的目的。

　　1545。

　　2018年11月消防科技第37卷第11期。

　　手動啟動二氧化碳滅火系統(tǒng)，噴灑二氧化碳滅火劑，觀察噴灑情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，檢查液體向外飛濺和相應(yīng)的保護(hù)面積。調(diào)整不同安裝高度H，測量架空噴嘴設(shè)計流量QI、保護(hù)面積A和安裝高度H數(shù)據(jù)，繪制設(shè)計流量、保護(hù)面積和安裝高度曲線。采用不同規(guī)格的代碼噴嘴重復(fù)上述試驗，測量各種規(guī)格代碼噴嘴的設(shè)計流量、保護(hù)面積和安裝高度曲線。

　　根據(jù)給出的淬火油槽設(shè)計計算條件，要求噴嘴距淬火油液位實際安裝高度不得大于1m。如果使用4個噴嘴，油槽寬度為1.8m，架空噴嘴的保護(hù)面積不得小于0.81m2。通過對各種規(guī)格代碼噴嘴的試驗曲線的分析比較，選擇了6.5#架空噴嘴。6.5#架空噴嘴的設(shè)計流量、保護(hù)面積和安裝高度曲線如圖3所示。從試驗曲線中，可以發(fā)現(xiàn)噴嘴在不同安裝高度下的設(shè)計流量和相應(yīng)的保護(hù)面積。

　　測試模型的建立和測試。

　　2.1試驗管網(wǎng)布置。

　　試驗油盤采用直徑1.67m、面積2.19m2的油盤模擬淬火油槽進(jìn)行冷噴試驗和滅火試驗。根據(jù)淬火油槽的實際尺寸和生產(chǎn)工藝要求，確定噴嘴的安裝高度為1m(從噴嘴出口到油槽淬火油表面的距離)。從圖3曲線可以看出，當(dāng)安裝高度為1m時，設(shè)計流量為20kg/min，保護(hù)面積為0.9m2。設(shè)計試驗用管網(wǎng)的主管與實際淬火油槽管網(wǎng)的主管直徑長度相同。試驗管網(wǎng)末端設(shè)計了4個規(guī)格代號為6.5#的二氧化碳局部應(yīng)用架空噴嘴。噴嘴安裝在油盤正上方，布置平衡。噴嘴連接短管和集流管時，應(yīng)安裝一個壓力表，以記錄噴嘴的入口壓力和集流管壓力。試驗管網(wǎng)布置圖如圖4所示。要求噴嘴在此安裝高度的設(shè)計流量下，油盤內(nèi)的淬火油不向外飛濺，并觀察相應(yīng)的噴嘴保護(hù)面積是否符合要求。

　　4結(jié)語

　　二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)具有優(yōu)異的滅火性能，可瞬間抑制火災(zāi)，滅火時間短，滅火劑價格低廉，可廣泛應(yīng)用于淬火油槽、噴漆生產(chǎn)線、鋼板軋機(jī)生產(chǎn)線等局部應(yīng)用滅火場所。目前，二氧化碳局部應(yīng)用設(shè)計參數(shù)不完整，限制了設(shè)計人員的設(shè)計應(yīng)用，其設(shè)計應(yīng)用遠(yuǎn)未達(dá)到理想的效果。作者選擇了二氧化碳滅火系統(tǒng)在實際工程中的局部應(yīng)用設(shè)計參數(shù)，建立了二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)試驗?zāi)Ｐ?，進(jìn)行了冷噴霧試驗和滅火試驗，給出了一組設(shè)計參數(shù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，完成了淬火油槽二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計，并在汽車制造企業(yè)零部件自動淬火油槽二氧化碳局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)中得到了實際應(yīng)用。

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