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1、高压细水雾系统在电力工程中的应用探究 摘要：简述了细水雾系统的发展历程及其对水喷淋系统的技术突破点，以我国(天消所及南京消防器材厂等)研制的气水铜管高压、中压两相流预安装细水雾系统实体灭火实验为依据，阐述了该系统的成雾原理、灭火机理、灭火效能、工程应用范围及其与气体灭火系统和水喷雾灭火系统的工程造价比，确定了该系统替代卤代烷和二氧化碳系统的可能性，展示了该系统远大的工程应用前景。同时,根据该系统在我国国内发展的现状,提出现阶段及今后的应用构想。 关键词：细水雾；变压器；灭火系统 1水雾雾径的分级标准、细水雾系统的分类和细水雾成雾原理 1.1水雾雾径的分级
2、标准 ①Ⅰ级水雾(国内称为超细水雾)，DV0.1=100微米,DV0.9=200微米,这是最细的水雾,适用于扑灭B类易燃液体及电气等火灾。②Ⅱ级细水雾(国内称为细水雾)，DV0.1=200微米,DV0.9=400微米,由于雾滴尺寸稍大,雾流动能大,较易到达燃烧面,因此,适用于扑灭B类易燃液体火灾、A类固体可燃物及电气等火灾。③Ⅲ级细水雾(国内称为普通水雾,即一般的水喷雾)，DV0.1＞400微米,DV0.9≤1000微米,雾滴大,因此,适用于扑灭A类固体可燃物、电气及B类易燃液体等火灾。 研究证明,雾滴尺寸并不能评判水雾的灭火能力。火灾能否扑灭,取决于燃料的性质,封
3、闭空间效应,水雾强度及水雾速度(动能)等多种因素.对给定的保护对象而言,水雾雾滴尺寸不是评判水雾灭火能力和适用性的唯一依据,还与水雾相对于火羽流的喷射方向,水雾强度和喷射速度有关。扑灭B类易燃液体火灾的有效雾滴尺寸应＜400微米,而较大尺寸的雾滴则更适用于扑灭A类固体可燃物。 1.2细水雾系统的分类 细水雾系统经过了从船用到陆用的变化，加之目前国际上尚无统一的产品标准可依，因此该系统种类繁多,一般可按系统工作压力、流相、应用方式、工作方式、安装方式和动力来源大致划分为六大类十六种系统。 细水雾系统按工作压力分为低压（﹤1.21Mpa）、中压（1.21～3。45
4、Mpa）、高压（﹥3。45Mpa）系统；按系统的流相分为水单相流系统和气水双相流系统；按系统的应用方式可分为全淹没系统和局部应用系统；按系统的工作方式可分为雨淋系统、湿式系统、预作用系统和干式系统；按系统安装方式可分为单元独立系统和组合分配系统；另外，根据动力来源又可分为气动式和泵式系统…现在国内企业开发的主要是气水同管高、中、低压两相流预作用细水雾系统，本文以下均指此类系统。 1.3细水雾成雾原理4 喷嘴是将水流进行雾化并实施喷雾灭火的重要部件，是整个细水雾系统唯一的高技术产品，也是细水雾系统成败的关键。国内各厂家的喷嘴外形各不相同，但成雾原理却大同小异，现以
5、天消所1MC6MB-1.4型高压喷嘴为例，说明喷嘴的构成：一般来讲，喷嘴大致由进气口、进水口、喷头体、滤网、气水混合室、弹簧、喷嘴芯和喷嘴孔等八个零件构成。一定压力的水——氮气两相流通过滤网进入喷嘴后，在压力的作用下沿弹簧、喷嘴和喷嘴芯围成的螺旋空间高速旋转运动，气水两相流达到喷嘴小孔后水被完全击碎，沿喷嘴出口锥面射出，形成极微小的雾滴。 2细水雾系统的构成和细水雾系统灭火机理 以气水同管高压两相流预作用细水雾系统为例（中、低压系统与其类似），系统由氮气瓶、储水瓶组、控制阀、瓶架、管道、喷嘴、报警控制器和探测器构成，各部件功能及主要参数见表1。 2
6、细水雾系统灭火机理 （1）高效吸热。 由于细水雾的粒径在40～200μm范围内，比表面积较一般水滴大1700倍，在火场中能完全蒸发。按100℃水的蒸发潜热为2257kJ/kg计，每只喷嘴喷出的水雾吸热功率约为300kW，可见其吸热效率之高、冷却效果之强。 （2）窒息。 细水雾喷入火场后，迅速蒸发形成蒸汽，体积急剧膨胀，排除空气，在燃烧物周围的形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入。当燃烧物周围的氧气浓度降低到一定水平时，火焰将被窒息、熄灭。 （3）阻隔辐射热。 细水雾喷入火场后，蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟羽笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力
7、，能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品，达到防止火灾蔓延的效果。 3细水雾系统适用范围、应用场所及工程造价 细水雾系统的适用范围是由细水雾的雾滴直径及灭火机理决定的。传统的水喷淋系统必须使水滴具备足够的初始冲量，克服上升热气流和烟羽区的上升浮力，并迅速穿过，尽量降低蒸发损失，将足够数量的水送达燃烧物体表面，经流淌、浸润和渗透，使燃烧物体表面冷却，逐渐减少可燃物汽化速率和汽化量，达到灭火目的。因此，水喷淋系统主要用来扑灭一般固体火灾，很难扑灭可燃液体火灾，而且由于其水滴不能过小，在空中极易连续，所以也不能用来扑灭电气火灾。细水雾系统虽
