專利名稱：帶塑料管道的噴水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消防用的自動噴水滅火裝置，尤其是一種帶有塑料管道系統(tǒng)的噴水裝置。
背景技術：
現(xiàn)代的建筑物內設有許多公用裝置，例如HVAC(加熱、通風及空氣調節(jié))裝置、電力和通信裝置、公用建筑系統(tǒng)以及消防裝置。所有的這些裝置都要遵守各自的工程規(guī)范和標準，而且彼此之間的標準也要統(tǒng)一，以滿足現(xiàn)代建筑和城市發(fā)展的安全需求。此外，這些標準還要在滿足地方行政法規(guī)要求的防火安全規(guī)范的基礎上，適應消防車性能的標準。NFPA(美國國家防火協(xié)會)的標準被美國、加拿大和世界上的許多國家(包括中國)在消防實踐中采用。在NFPA的標準中，NFPA-13標準規(guī)定了建筑物設置的消防噴水裝置應該滿足每一層噴水裝置至少可覆蓋52000平方英尺(或4830平方米)面積的要求；NFPA1901標準是關于消防車自動消防設備的，NFPA1912標準是關于消防車消防設備的再更新的，NFPA20標準是關于為保證噴水裝置達到最低安全需要設置消防用固定水泵的。這些標準中的火災防護的工程原則在世界范圍中被采用。
噴水裝置的安全標準之一是關于消防系統(tǒng)連接中常用的消防水泵結合器的。在發(fā)生火災時，安裝有符合NFPA-1912和NFPA-1901標準的水泵的消防車需要與消防水泵結合器相連接，水泵通過消防水泵結合器將消防水泵入噴水裝置，在150磅/平方英寸(或1035千帕)壓力下，最小流量為250加侖/分鐘(或946升/分鐘)，噴水裝置所需承受的最大的水泵水壓為250磅/平方英寸(或1725千帕)。對于高層建筑，公用的消防水水壓是不足以將消防水輸送至較高的樓層的，按照NFPA-20標準的規(guī)定，建筑物中應該安裝固定的消防水泵，將消防水增壓并輸送至較高層的噴水裝置處，并可連接消防車上的水泵，這些固定安裝的消防水泵的輸水能力應該與消防車上裝備的水泵的輸水能力相當。
傳統(tǒng)上使用鋼鐵或其他的金屬材料來制造噴水裝置，由于鋼鐵或類似的金屬材料具有高拉伸性和屈服率，可以抵擋得住非常高的水壓，而且它們在壓力下不易拉伸、屈服變形，所以在設計噴水裝置時就可以使用一個壓力等級，而不必考慮會使材料變形的壓力。所需水壓僅僅需要考慮滿足距離城市供水系統(tǒng)供應源頭最遠的噴水頭處的壓力需要就可以了。
NFPA的標準，尤其是NFPA13-1.6的新技術標準，允許在噴水裝置中使用新材料和新工藝。因此，可以使用塑料管道，其內表面比鋼鐵管道的光滑，這樣既可以減少管道中水流的流動摩擦力，又可以用更細的管道輸送同樣的水量。然而，塑料管道使用在噴水裝置時存在著兩個主要的缺點1、增壓消防水泵的出口壓力較高，管道容易變形和扭曲；2、塑料在高壓下容易老化變形。塑料水管通常是用PVC、CPVC或PB等具有低拉伸性和變形率的材料制成。因此，在消防水泵出口100磅/平方英寸(或690千帕)以上的壓力作用下，噴水裝置中的塑料管道必然會發(fā)生嚴重的扭曲變形，偏離NFPA-13標準所規(guī)定的噴霧方向模式。這種有害的現(xiàn)象更容易損壞尺寸較小的塑料管道。在整個大范圍的噴水裝置中，距離消防水泵更近的較低樓層的塑料噴水裝置更容易被損壞?；谏鲜鲈?，現(xiàn)有技術中沒有可以滿足如NFPA-13標準中每一層噴水裝置至少可覆蓋52000平方英尺(或4830平方米)面積的要求的帶塑料管道的噴水裝置。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種可以滿足所有NFPA標準的帶塑料管道的噴水裝置，而且塑料管道系統(tǒng)不會過早老化變形。
本實用新型的技術解決方案是它包括用來連接消防水源的金屬管道、建筑物中每一層的噴頭與金屬管道之間連接的塑料管道以及設在金屬管道和塑料管道之間的減壓閥。
本實用新型的噴水裝置是通過兩級水壓計算模式來實現(xiàn)的，第一個水壓等級計算模式決定了塑料管道的尺寸，既滿足工程和標準所規(guī)定的消防水流量和水壓要求，也防止塑料材質的管道系統(tǒng)扭曲和變形。該計算模式是以水流的特性規(guī)范和最大水壓不超過75磅/平方英寸(或520千帕)為基礎的。第二個水壓計算模式決定了金屬管道的尺寸，以滿足供應較大水量和水壓的需求，并適應硬塑料管道系統(tǒng)部分的要求，該計算模式是以第一個水壓計算模式中水量和水壓的計算結果為基礎的，在這一部分中允許的最大水壓的確定是基于金屬管道系統(tǒng)所通過的最大容量以及地方行政法規(guī)所規(guī)定的公共供水系統(tǒng)的壓力和消防水泵的壓力的。
在所述的金屬管道設有垂直延伸穿過整個建筑物并與各樓層的塑料管道部分分別相連的金屬立管，該金屬立管與公共消防水供應系統(tǒng)相連。
作為一種優(yōu)化方案，它還設有一個外部連接器，可以將所述金屬立管與高壓水源相連接，為所述噴水裝置提供高壓消防水供應。這樣可以保證在任何情況下都可以給噴水裝置提供消防水源。
它在所述外部連接器和所述金屬立管之間設有止回閥。用于在所述外部連接器沒有連接所述高壓水源時，防止所述金屬立管中的消防水通過所述外部連接器泄漏。
所述的塑料管道包括塑料主管道、塑料分支管道和噴頭，塑料主管道預設在建筑物的每一層上并分別與所述金屬立管相連接，塑料分支管道網狀預設在建筑物的每一層上，并分別與該層的塑料主管道相連接，噴頭設置在該塑料分支管道上，提供預先設置好的噴水的形式。
所述的塑料管道中的塑料管道為硬工程塑料的PVC管、CPVC管或PB管。
在所述金屬立管和建筑物的每一層的所述塑料主管道之間還分別設有切斷閥和水流監(jiān)控開關，該切斷閥用于切斷該層所述的塑料管道的消防水供應，該水流監(jiān)控開關用于監(jiān)控從所述金屬立管流向該層所述塑料主管道的水流。
所述金屬立管上設有切斷閥，用于切斷所述噴水裝置的消防水供應。
在建筑物內固定設有與所述金屬立管相連接的固定消防水泵，用于將所述金屬立管中的消防水壓調節(jié)到預設的壓力等級。
本實用新型的優(yōu)點是成本低于全部使用金屬材料的噴水裝置，它具有兩個壓力等級，防止塑料管道系統(tǒng)部分所噴出的水霧形狀發(fā)生扭曲變形，并防止塑料材料過早老化變形。


附圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖2為本實用新型的噴水裝置中的高壓部分10的示意圖；附圖3為本實用新型的噴水裝置中的低壓部分11的塑料管道部分的示意圖；10、高壓部分，11、低壓部分，12、金屬立管，13、城市供水系統(tǒng)，14、消防水泵結合器，15、止回閥，16、主切斷閥，17、報警止回閥，18、消防水帶，19、消防水泵，20、消防車，21、消防栓，22、連接水帶，23、固定消防水泵，24、切斷閥，25、切斷閥，26、止回閥，27、塑料主管道，28、減壓閥，29、切斷閥，30、噴頭，31、吊頂，32、垂直連接管，33、噴水的形狀，34、水流監(jiān)控開關。
具體實施方式
如附圖1、2和3所示，本實用新型的噴水裝置包括兩個部分，分別是高壓部分10和低壓部分11。高壓部分10包括與城市供水系統(tǒng)13相連接的金屬立管12和消防水泵結合器14，止回閥15設置在消防水泵結合器14和鋼或者金屬立管12之間，防止噴水裝置中的水通過金屬立管12回流，在金屬立管12上與城市供水系統(tǒng)13相通的一側設有主切斷閥16和報警止回閥17，可以用來關閉高壓部分10，以便進行維修保養(yǎng)和防止金屬立管12中的水回流到城市供水系統(tǒng)13中。在發(fā)生火災時，消防水泵結合器14可以通過消防水帶18連接消防車20上的消防水泵19，消防水泵19通過連接水帶22連接消防栓21，這樣通過消防栓21供應的消防水壓可以增高到250磅/平方英寸(或1725千帕)，以保證建筑物中每一層消防噴水系統(tǒng)的水壓，消防員可以在建筑物外用消防車抽取城市消防水系統(tǒng)13中的消防水進行消防。高壓消防水也可以通過設置在建筑物內的金屬立管12的固定旁路提供，該固定旁路包括在城市消防水系統(tǒng)13和金屬立管12之間固定設置的固定消防水泵23，該固定旁路通常通過切斷閥24、25與金屬立管12保持常通，設置切斷閥24、25或其他可能需要添加的切斷閥是為了維修保養(yǎng)使用的，僅當在需要的時候才關閉。止回閥26設置在切斷閥25和固定消防水泵23之間，若在維修時不經意打開切斷閥25，可防止金屬立管12中的高壓水回流。這樣高壓部分10的各組成部件均由鋼鐵或金屬材料制造，在設計制造時可以完全符合NFPA標準的要求。
本實用新型的噴水裝置的低壓部分11由設置在建筑物中每一層的相同的噴水管道組成，所有的管道均由塑料材料制造，可以減少水流摩擦阻力。在建筑物的每一層在金屬立管12和塑料主管道27之間水平設有減壓閥28，它可以將進入噴水管道的水壓控制在不超過75磅/平方英寸(或520千帕)，并不會影響所需的預設流量。切斷閥29設置在減壓閥28和金屬立管12之間，根據需要切斷該層的噴水管道系統(tǒng)的供水。塑料管道的光滑表面可以使水流更有效的穿過整個管道系統(tǒng)，包括與塑料主管道27連接的網狀支路，迅速覆蓋多達52000平方英尺(或4830平方米)面積。噴頭30設置在每一層的吊頂31下方，通過垂直連接管32與塑料主管道27相連通。噴頭30可以采用常用的熱感控制方式，這樣在火災時，噴頭30可以自動打開噴水消防。由于在噴水管道系統(tǒng)中的水流更有效，噴出水霧的形狀33可以滿足NFPA標準的要求。每層噴水管道系統(tǒng)上設置的減壓閥28可以提供不超過75磅/平方英寸(或520千帕)的水壓供應，防止當噴水裝置連接到高水壓的消防水泵19或固定消防水泵23上時，噴出水霧的形狀33發(fā)生扭曲和變形。在減壓閥28后的塑料主管道27上設有水流監(jiān)控開關34，用于監(jiān)控塑料主管道27內的水流情況。
超過建筑物每一層的塑料管道內水壓的金屬管道內的水壓將被減壓閥28減至75磅/平方英寸(或520千帕)或減至滿足第一水壓計算模式要求的水壓，減壓閥28可以根據兩套管道系統(tǒng)水壓模式的計算結果來選擇，第一水壓等級計算模式的數據可以用于確定減壓閥28出口的壓力和流量，第二水壓等級計算模式的數據可以用于確定減壓閥28入口的壓力和流量。
通過上述的優(yōu)選的實施例的描述，可以很容易理解本實用新型的內容，相應作出的改變也不會超出本實用新型的范圍，因此并不局限于本實用新型所披露的最優(yōu)化實施方式，而應該包括權利要求所包含的范圍。
權利要求1.帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于，它包括用來連接消防水源的金屬管道、建筑物中每一層的噴頭與金屬管道之間連接的塑料管道以及設在金屬管道和塑料管道之間的減壓閥。
2.根據權利要求1所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于在所述的金屬管道設有垂直延伸穿過整個建筑物并與各樓層的塑料管道分別相連的金屬立管，該金屬立管與公共消防水供應系統(tǒng)相連。
3.根據權利要求2所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于它還設有一個外部連接器，可以將所述金屬立管與高壓水源相連接，為所述噴水裝置提供高壓消防水供應。
4.根據權利要求3所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于它在所述外部連接器和所述金屬立管之間設有止回閥。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于所述的塑料管道統(tǒng)包括塑料主管道、塑料分支管道和噴頭，塑料主管道預設在建筑物的每一層上并分別與所述金屬立管相連接，塑料分支管道網狀預設在建筑物的每一層上，并分別與該層的塑料主管道相連接，噴頭設置在該塑料分支管道上，提供預先設置好的噴水的形式。
6.根據權利要求5所述帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于所述的塑料管道中的塑料管道為硬工程塑料的PVC管、CPVC管或PB管。
7.根據權利要求6所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于在所述金屬立管和建筑物的每一層的所述塑料主管道之間還分別設有切斷閥和水流監(jiān)控開關，該切斷閥用于切斷該層所述的塑料管道系統(tǒng)部分的消防水供應，該水流監(jiān)控開關用于監(jiān)控從所述金屬立管流向該層所述塑料塑料主管道的水量。
8.根據權利要求7所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于所述金屬立管上設有切斷閥，用于切斷所述噴水裝置的消防水供應。
9.根據權利要求8所述的帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于在建筑物內固定設有與所述金屬立管相連接的固定消防水泵，用于將所述金屬立管中的消防水壓調節(jié)到預設的壓力等級。
10.根據權利要求9所述帶塑料管道的噴水裝置，其特征在于所述金屬立管為具有高拉伸性和屈服率的鋼管。
專利摘要本實用新型公開了一種可以滿足所有NFPA標準的帶塑料管道的噴水裝置，而且塑料管道系統(tǒng)不會過早老化變形，它包括用來連接消防水源的金屬管道、建筑物中每一層的噴頭與金屬管道之間連接的塑料管道以及設在金屬管道和塑料管道之間的減壓閥。本實用新型的優(yōu)點是成本低于全部使用金屬材料的噴水裝置，它具有兩個壓力等級，防止塑料管道系統(tǒng)部分所噴出的水霧形狀發(fā)生扭曲變形，并防止塑料材料過早老化變形。
文檔編號A62C31/00GK2865768SQ200520133660
公開日2007年2月7日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者江潤聰 申請人:江潤聰