一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法，包括排烟风筒、电机、扇叶、水雾喷洒单元、钢丝网、前排污管、后排污管、污水槽等部件，消防风机不仅能在发生火灾发生时顺利排烟，而且通过向风机扇叶和电机喷洒水雾，能够降低烟尘温度并实现除尘，净化烟气；采用水冷方式冷却电机和扇叶，不仅降温效果更好，还可以防止电机表面被灰尘污染，本发明专利技术根据实时检测的升温速率合理控制消防风机和风档和水流，实现了消防风机的自适应控制，大大降低了火灾烟气的危害，且有利于节能，智能化程度更高。智能化程度更高。智能化程度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法


[0001]本专利技术涉及建筑物防排烟设备
，具体涉及一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法。

技术介绍

[0002]按照建筑防火排烟设计规范的要求，建筑物一般需要设置防排烟系统（主要设备为排烟风机和防火阀），在建筑物发生火灾时，一般会产生高温、有毒烟气，通过防排烟系统及时排出，对烟气灾对人体健康造成影响，并尽可能减少业主的财产损失。
[0003]而当前的防排烟风机，抗热性、耐热性明显不足，排烟风机的扇叶在高温烟气灼烧下，很容易产生变形，同时，当电机壳体表面积满灰尘时或者烟气温度过高时，很容易造成散热不足，电机线圈烧毁。现有技术中，多采用引入外部气流，对电机进行进行降温，如专利CN108591085A、CN204729324U等，均公开了采用风冷的方法冷却电机，但是该方式在实际应用过程中有个明显的缺陷，气
‑
固界面换热效率要比液
‑
固界面换热效率低很多，这是因为空气的比热容小、导热率低，导致其换热量较小；而水的比热容大、导热率较大，其换热量较高，像专利CN204729324U中所记载的，还需要设置额外的冷风管和冷风机，不仅换热效率低，还会导致能量消耗增大，不节能。
[0004]因此，如何提高消防排烟风机工作时长使其在高温状态下也能持续工作，并降低排烟中的灰尘浓度和毒性，是本领域普通技术人员目前亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法，旨在解决上述
技术介绍
中提到的风机耐高温效果差、排烟含尘浓度高、控制不智能、不节能的技术难题，具体方案如下：一种可喷洒水雾的消防风机，包括排烟风筒、电机、扇叶、水雾喷洒单元、钢丝网、前排污管、后排污管、污水槽。所述排烟风筒呈瓶状或倒立的塔状，具有大径筒体和小径筒体，所述大径筒体与小径筒体之间通过减缩段筒体连接；所述大径筒体内设置有电机和水雾喷洒单元，在朝向大径筒体开口方向，所述电机与扇叶转动连接，所述扇叶与水雾喷洒单元喷洒口相对应，所述水雾喷洒单元通过冷水管与外部冷源连接，所述大径筒体的开口处嵌设钢丝网；所述大径筒体和小径筒体底部均开设排污孔，所述排污孔与前排污管的一端和后排污管的一端连接，所述前排污管的另一端和后排污管的另之间连接污水槽，污水槽用于收集含烟尘的污水。
[0006]所述水雾喷洒单元为多个同心设置并相互水路连通的环状管组成，环状管朝向扇叶的一侧设置有水雾喷口，当电机启动运行时，扇叶旋转吸风，进风经由钢丝网进入大径筒体，经水雾喷洒单元加湿后形成含尘液滴，并快速流向小径筒体，由于高速运动的液滴在变截面筒体内发生惯性碰撞，在排烟风筒内凝集成污水流，经前排污管和后排污管进入污水槽中。
[0007]所述大径筒体的开口处设置第一测温传感器，所述第一测温传感器用于测量进风温度（即环境温度），所述大径筒体与减缩段筒体连接处设置第二测温传感器，所述第二测温传感器用于测量送风温度，所述第一测温传感器与第二测温传感器均与控制器电连接。
[0008]所述冷水管上设置有第一控制阀，用于控制冷水流量；所述污水槽底部连接泄流管，所述泄流管上设置有第二控制阀，用于控制污水量，所述污水槽内还设置有水位传感器，所述水位传感器与控制器电连接，所述第一控制阀、第二控制阀均与控制器电连接。
[0009]所述冷水管上还设置有冷水泵，所述冷水管的进水口与消防水管道连接，或者与冷水机组的冷冻水水管连接。进一步地，对于建筑物的地下室和车库，冷水管的进水口直接与冷水机组的冷冻水出水管或集水器连接；对于建筑物的地面以上层级，冷水管的进水口直接与消防水管道连接。
[0010]所述小径筒体朝向减缩段筒体的一侧设置有纽片，用于烟气中的气体和烟尘颗粒实现分离；所述纽片为扭曲的金属片状结构，当烟气从大径筒体流向小径筒体时，烟气的静压力会断崖式降低，而速度会急剧上升，导致动压力急剧增大，由于烟尘颗粒和液滴粒径较大，以高速接触纽片表面时，产生惯性碰撞而被阻留下来，空气则会贴着纽片表面发生绕流，实现排出，因此，在变径提速和纽带接触阻留的共同作用下，实现了气体和烟尘颗粒的分离过程，大大降低了烟气排放时的含尘量，防止火灾烟气未被净化直接排放到空气中造成不利影响。
[0011]由于冷水温比烟气温度低，当水雾与烟气混合后，不仅可以降低烟气的温度，防止高温烟气对扇叶和电机造成损伤，在扇叶的吹送下，落在电机上的烟尘、液滴也会被吹落，防止电机表面被污染。
[0012]基于上述可喷洒水雾的消防风机，本专利技术进一步提出了一种可喷洒水雾的消防风机的控制方法，具体步骤如下：步骤S1：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=70℃且T1<90℃时，控制中央空调风系统或通风系统管道关闭，消防风机启动并以低风档R1送风，并实时检测送风温度T2计算升温速率ν；其中，ν计算公式如下：ν =ΔT*exp[
ꢀ‑
(t2‑
t1)/t1]/T1式中，ΔT =T2‑
T1，T2为第二测温传感器检测的温度，t2对应T2时消防风机的运行时间，同理，t1对应T1时消防风机的运行时间。
[0013]步骤S2：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=90℃且T1<140℃时，消防风机以中风档R2送风，当升温速率ν <ν
set
时，仅维持风机以中风档R2送风；当升温速率ν >=ν
set
时，第一控制阀以开度K1打开，并启动冷水泵以功率F1使冷水流动至水雾喷洒单元喷出；步骤S3：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=140℃且T1<280℃时，消防风机以高风档R3送风，当升温速率ν <ν
set
时，仅维持风机以高风档R3送风；当升温速率ν >=ν
set
时，第一控制阀的开度由K1增大至K2，使冷水泵功率由功率F1提升至F2，当水位传感器检测的水位高度H超过预设值H
set
时控制第二控制阀的打开；步骤S4：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=280℃时，消防风机停止运行，第一控制阀和第二控制阀同时关闭。
[0014]综上所述，本专利技术的一种可喷洒水雾的消防风机及其控制方法，相对于现有技术，其优点在于：
1）消防风机不仅能在发生火灾发生时排走烟，而且通过喷洒水雾，能够降低烟尘温度并利用变径管道和纽片的惯性碰撞进行除尘，净化烟气，防止烟气直接排放对人体造成损害；2）采用水冷方式冷却电机和扇叶，不仅降温效果更好，还可以防止电机表面被灰尘污染，并且通过对烟气遮挡、导流，使得电机在高温下能够正常工作，且有利于减小风阻，使其消防风机在满足消防状态下的正常运行；3）电机尾部设置锥形导流罩，并使锥形导流罩尖端部分朝向气流方向，不仅有利于减小空气阻力，而且冷水进入导流罩内可对电机进行“接触式”换热，换热效率更高。
[0015]4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
式中，ΔT =T2‑
T1，T2为第二测温传感器检测的温度，t2对应T2时消防风机的运行时间，同理，t1对应T1时消防风机的运行时间。10.步骤S2：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=90℃且T1<140℃时，消防风机以中风档R2送风，当升温速率ν <ν
set
时，仅维持风机以中风档R2送风；当升温速率ν >=ν
set
时，第一控制阀以开度K1打开，并启动冷水泵以功率F1使冷水流动至水雾喷洒单元喷出；步骤S3：当第一测温传感器检测的进风温度T1>=140℃且T1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝浩东，
申请(专利权)人：郝浩东，
类型：发明
国别省市：