防火閥的工作原理及其性能

摘要：在很多設計工程中，防火閥選型錯誤，設置位置不合理的現象屢見不鮮。本文就此問題介紹防火閥的工作原理及其性能，分析防火閥在通風、空調及防排煙系統(tǒng)中的應因地制宜合理設置和選用防火閥。
關鍵詞：防火閥工作原理 種類 功能 合理選用 設置位置
1 概述
     顧名思義，防火閥就是用來阻斷來自火災區(qū)的煙氣及火焰通過，并在一定時間內能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性要求的閥門。建筑物發(fā)生火災時，大火沿通風、空調系統(tǒng)的管道迅速蔓延，造成重大損失的案例是很多的。為了將火災引起的損失減少到小程度，就必須采取有效的防火、防排煙措施，以控制火勢蔓延，而防火閥在通風、空調及防排煙系統(tǒng)中的合理設置，則起到了重要的作用。然而，在很多設計工程中，防火閥選型錯誤，設置位置不合理的現象屢見不鮮。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時，公司可按照客戶的要求進行非標產品的設計、制造、加工。始終以質量為本，一切為滿足用戶的經營理念，不斷引進*的新技術，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產品和更加完善的售后服務。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動噴涂等機械設備二百六十余臺套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測設備八十余臺套，同時設有閥門研發(fā)中心、控制閥測控中心、閥門質量檢測中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產、銷售及技術服務于一體的流體控制企業(yè)，其產品和服務在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領域市場處于地位。公司憑著“生命在于運動、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場需求，提升產品質量，竭誠為新老用戶提供具的產品及服務，確保用戶滿意。
2 防火閥的結構和工作原理
  防火閥的結構如圖1 所示，主要由閥體和執(zhí)行機構組成。閥體由殼體、法蘭、葉片及葉片聯動機構等組成。執(zhí)行機構由外殼、葉片調節(jié)機構、離合器、溫度熔斷器等組成。防火閥的執(zhí)行機構是通過金屬易熔片和離合器機構來控制葉片的轉動。
   當管道內所輸送的氣體溫度達到易熔金屬片的熔化溫度時，易熔片熔斷，其芯軸上的壓縮彈簧和彈簧銷釘迅速打下離合器墊板，這時，離合器和葉片調節(jié)機構脫開，由于閥體上裝有兩個扭轉彈簧，使葉片受到扭力而發(fā)生轉動。由此可見，防火閥的執(zhí)行機構采用機械傳動原理，不需電、氣及其它能源，因而可保證在任何情況下均能起到防火作用。防火閥的通斷根據系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)停用與正常運行時是位于開啟狀態(tài)的，如管內輸送氣體溫度低于所選定的金屬易熔片的熔點時，屬正常運行狀態(tài)，閥門是敞開的。只有當運行工況超過正常使用的狀態(tài)，閥門才自動關閉，達到保安的作用。所謂遠距離控制是將操作裝置安裝在距閥體6m 以內的任何部位并通過控制纜繩來控制閥體，其余操作裝置均安裝在閥體上，實行就地操作。
4 防火閥在設計工程中的合理使用
  建筑物一旦發(fā)生火災，往往會造成嚴重的傷亡事故和經濟損失，尤其是空調建筑和高層建筑，做好防火及防排煙顯得特別重要。設計中，應熟悉相關的規(guī)范要求，在通風空調系統(tǒng)上設防火閥，在排煙管道上設排煙防火閥，以防止火災時有毒高溫煙氣傳輸，引起火災蔓延擴大和毒性損失加重。
4.1 通風空調系統(tǒng)中防火閥的設置與選用
4.1.1 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2001 年版)及《建筑設計防火規(guī)范》GBJ16-87(2001 年版)對防火閥的設置均有要求，總結起來，有以下幾條：
(1) 風管穿越防火分區(qū)處；
(2) 穿越通風、空調機房及重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處；
(3) 垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上應設防火閥，但多層建筑的每個防火分區(qū)其通風、空調系統(tǒng)均獨立設置時，則該防火分區(qū)內的水平風管與垂直總管的交接處可不設防火閥；
(4) 穿越變形縫處的兩側風管上各設一個。
上述部位的防火閥,平時常開，當火災中其溫度達到70℃時，則自動關閉。防火閥應靠近防火分隔處設置，且應單獨設支、吊架。當防火閥暗裝時，應在安裝部位設置檢修口。
4.1.2 廚房、浴室、廁所等的垂直排風管道，當沒有采取防止回流的措施時，則必須在支管上設置防火閥。公共建筑廚房，由于油煙溫度較高，為防止防火閥產生誤動作，在排油煙管道與垂直風道交接處，應設置150℃熔斷的防火閥。
4.1.3 空調集中新風系統(tǒng)設計中防火閥的設置
新風系統(tǒng)形式通常有分層設置水平式新風系統(tǒng)和垂直式新風系統(tǒng)。
(1) 分層設置水平式新風系統(tǒng)
    新風系統(tǒng)按樓層分別設置。新風吸入方式有兩種，一種是新風通過從外墻上開洞從室外吸取；另一種是設一總新風豎風道，各層新風機組從豎風道取風。前一種取新風方式，不需在新風機組入口處設防火閥，后者集中取新風，對于高層建筑，總新風豎風道要跨越防火分區(qū)，每層新風機組的吸入口風管上應設70℃熔斷的防火閥。
(2) 垂直式新風系統(tǒng)
垂直式新風系統(tǒng)是室外空氣經過新風機組處理后，通過豎風道送至空調房間，一般新風機組設在屋頂。對于建筑層高較低，水平敷設新風管有困難的情況下比較適用。對于高層建筑，豎風道要跨越防火分區(qū)，送風口要求設置70℃熔斷的防火閥。
      總之，高層民用建筑在其層高條件允許的情況下，宜分層按每個防火分區(qū)設置空氣調節(jié)系統(tǒng)。當需要在垂直方向分設空氣調節(jié)系統(tǒng)（包括新風系統(tǒng)），每個系統(tǒng)所轄層數宜按4.1.4 條規(guī)定執(zhí)行。4.1.4 通風、空調系統(tǒng)橫向應按每個防火分區(qū)設置，豎向布不宜超過 5層；當管道設有防止回流設施或設有防火閥，且各層設有自動噴水滅火系統(tǒng)時，其豎向連接的層數可不受此限制。
4.1.5 通風管道不宜穿過防火墻和非燃燒體樓板等防火分隔物，如必須穿過時，應在穿過處設70℃熔斷防煙防火閥。當火災煙霧通過防火分隔物處，該防火閥就能立即關閉。該防火閥一般采用煙感器控制，而不是采用易熔金屬或易熔元件控制，這樣可以及時有效地防止火災蔓延和擴大。
4.1.6 當建筑物內不設消防控制室時，風管上可選用不帶電信號的防火閥；當建筑物內設有消防控制室時，可將帶電信號輸出裝置的防火閥的信號引至消防控制室，考慮到通風空調系統(tǒng)風道上防火閥數量很多，可僅在影響面較大的部位或穿越防火分區(qū)處的風管上設帶電信號的防火閥，而只影響個別房間的部位設置不帶電信號的防火閥。
4.1.7 當設置防火閥的部位有風量調節(jié)要求，可設防火調節(jié)閥。
4.2 防排煙系統(tǒng)中防火閥的設置與選用
4.2.1 在排煙風機的入口總管上應設置當煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的排煙防火閥，且應與排煙風機連鎖，當排煙防火閥關閉時，風機停止運轉。排煙風機應保證在280℃時能連續(xù)工作30min。需要說明的是，排煙防火閥設置在排煙風機前、后，要依具體情況靈活確定。以地下室排煙系統(tǒng)為例：
(1) 當地下室僅為一層，且排煙經豎風道排至室外時，排煙防火閥宜設置在
排煙風機入口總管上，如圖2 所示；
(2) 當地下室層數在二層及二層以上，各層共用一排煙豎井時，則每4.2.2 不論是豎向布置的走道排煙系統(tǒng)(如圖4 所示)還是水平式布置的房間排煙系統(tǒng)(如圖5 所示)，均應在排煙支管與豎風道連接處設置280℃時能自動關閉的排煙防火閥。排煙防火閥設置常開或常閉，對于房間排煙系統(tǒng)，當負擔一個防火分區(qū)的排煙管道帶多個防煙分區(qū)的排煙口時，應在該防火分區(qū)干管上設常開的排煙防火閥，同時各防煙分區(qū)支管上設常閉的排煙口或排煙閥；對于走道排煙系統(tǒng)，可參照下一條中相關規(guī)定。
4.2.3 機械排煙系統(tǒng)橫向宜按防火分區(qū)設置，每層水平風管不宜穿越防火分區(qū)，但一些工程的某些樓層面積較大，按防火分區(qū)設排煙系統(tǒng)有困難，必須穿越時，應在穿越處設280℃時能自動關閉的排煙防火閥(如圖5 所示)。排煙防火閥設置常開或常閉，視排煙口的形式而定。
(1) 當設常閉的排煙口時，排煙支管上設常開的排煙防火閥；
(2) 當設普通常開型風口時，排煙支管上設常閉的排煙防火閥；
(3) 當設常閉型防火排煙口時，則排煙支管上不設排煙防火閥

4.2.4 設置機械排煙的地下室應考慮進風設施，當采用機械進風系統(tǒng)時，應在風機入口管道上設置70℃熔斷的防火閥。
4.2.5 對于機械加壓送風系統(tǒng)，可在加壓送風機入口管道上設置70℃熔斷的防火閥，以防止新風入口受火、煙威脅，將煙氣輸送至樓層內。
5 結論
通風空調系統(tǒng)及防排煙系統(tǒng)設計中，應因地制宜合理設置和選用防火閥。