風機自動消防系統(tǒng)并網(wǎng)電路技術(shù)改進設計研究

摘要：風機火災通常伴隨著高溫、高壓以及快速燃燒，對風機設備和周邊環(huán)境構(gòu)成重大威脅。為了有效防范風機火災，本文提出了一套風機自動消防裝置并網(wǎng)回路的技術(shù)改造設計方案。該方案包括滅火介質(zhì)的選擇、火災探測裝置的配置、系統(tǒng)聯(lián)動控制以及電源的獨立性與抗干擾性等方面。通過一系列詳盡的實施步驟，包括現(xiàn)場勘查與方案設計、設備采購與安裝、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試，確保了方案的科學性和可操作性。研究結(jié)果證明，所提出的技改設計方案能夠顯著提升風機火災的防控能力。

關鍵詞：風機引發(fā)的火災；自動消防系統(tǒng)；并網(wǎng)電路

引言

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，風機設備在工業(yè)生產(chǎn)中的應用日益廣泛。然而，在風機運行過程中，由于電氣故障、機械故障等多種因素，火災風險持續(xù)上升。一旦發(fā)生火災，不僅會導致設備的嚴重損壞，還可能導致重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，研究并設計一種高效、可靠的風機自動消防系統(tǒng)，并將其和現(xiàn)有系統(tǒng)進行整合，就顯得極為關鍵。

一、風機火災特性分析

風機內(nèi)部所使用的材料多為易燃物質(zhì)，如潤滑油、電纜絕緣層等，這些組件在高溫或高壓環(huán)境下極易引發(fā)火災，火勢蔓延速度迅猛。風機的結(jié)構(gòu)復雜，內(nèi)部空間狹小，使得傳統(tǒng)的滅火方式難以迅速撲滅火源。風機持續(xù)運轉(zhuǎn)時，其電纜可能產(chǎn)生電火花和高溫，進一步增加了火災風險。風機火災具有難以控制和易于蔓延的特點，因此必須予以高度重視，并采取切實有效的預防措施，以降低火災發(fā)生概率^[1]。

二、風機自動消防裝置并網(wǎng)電路技術(shù)改進方案

（一）滅火介質(zhì)的選擇

滅火介質(zhì)需具備迅速抑制火勢、優(yōu)異的絕緣性能和廣泛的適應性。常見的消防劑種類包括粉末型消防劑、二氧化碳細霧消防劑以及氣溶膠形態(tài)消防劑。干粉滅火劑具有良好的絕緣性能，能夠快速撲滅電氣火災。然而，在高溫高壓環(huán)境下，其潮濕結(jié)塊的問題較為顯著，會降低滅火效率。二氧化碳滅火劑具有不導電和不可腐蝕的特性，能夠迅速降低燃燒區(qū)域的氧氣濃度。然而，在極端低溫條件下，二氧化碳滅火劑可能會結(jié)冰，限制了其在風機內(nèi)部復雜環(huán)境中的滅火效果。粉末滅火器作為一種創(chuàng)新的滅火工具，具有滅火效率高、無殘留等優(yōu)點，特別適合在風機內(nèi)部復雜的布局空間中使用。實驗數(shù)據(jù)表明，某滅火劑在標準條件下具有10秒至15秒的滅火時間，滅火效率約為85%。然而，在高溫高壓環(huán)境下，該滅火劑的吸濕凝聚率可超過30%。二氧化碳滅火劑的滅火時間介于8秒至12秒之間，滅火效率可達到90%，在低溫條件下，該滅火劑會出現(xiàn)顯著的結(jié)霜現(xiàn)象，可能導致滅火效率下降約25%。粉末型滅火材料表現(xiàn)出色，其滅火時間僅需5秒至8秒，滅火效率高達90%，不會留下痕跡，具體數(shù)據(jù)詳見表1。

（二）火災探測設備的配置

火災監(jiān)測設備作為風機智能型消防系統(tǒng)的關鍵組成部分，包括煙霧探測器、溫度探測器以及火焰檢測器等。鑒于風機火災的高溫高壓特性，檢測系統(tǒng)必須具備極高的靈敏度和可靠性，以便在火災初期迅速識別并啟動滅火程序。煙霧探測器能夠迅速檢測到火災萌發(fā)階段釋放的煙霧。然而，在極端溫度和壓力條件下，其性能可能會有所下降。據(jù)測試數(shù)據(jù)，在標準條件下，煙霧探測器的識別效率可達98%，在劇烈的高溫高壓環(huán)境下，其檢測效能

可能降至75%。溫度探測器通過監(jiān)測溫度變化來判斷火災發(fā)生時間，在各種條件下均保持95%以上的檢測正確率?；鹪幢O(jiān)測設備通過識別火光發(fā)射的特定波段信號來判斷火情，反應迅速且準確性較高，在有障礙物遮擋的情況下，其探測效果可能會有所降低^[2]。對測量設備的效能和環(huán)境適應性進行全面綜合評估后，建議在風機內(nèi)部安裝溫度傳感器，并配備煙霧和火焰感應器，以提升檢測系統(tǒng)的整體性能。通過多種檢測儀器的聯(lián)合運作，確保在火災發(fā)生初期就能發(fā)現(xiàn)征兆，并迅速啟動滅火系統(tǒng)。

（三）系統(tǒng)聯(lián)動控制

自動消防系統(tǒng)必須具備聯(lián)動控制功能，以確保在火災發(fā)生時，系統(tǒng)各組成部分能夠協(xié)調(diào)運行，迅速控制火勢。當火警探測器檢測到火災信號時，系統(tǒng)應立即同步啟動消防設備，并切斷風機電源，封閉通風口，以防止火勢蔓延。構(gòu)建綜合調(diào)整機制時，必須考慮多種因素，包括信息傳遞效率、消防系統(tǒng)的響應時間、電源的穩(wěn)定性等，通過采用優(yōu)化措施，確保數(shù)據(jù)傳輸時間能夠限制在千分之一秒以內(nèi)，滅火系統(tǒng)的反應時間為5秒至8秒，電源切斷效率應達到99.5%。此外，系統(tǒng)平臺應具備自動故障檢測和預警功能，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠立即通知技術(shù)人員進行維修。通過全面協(xié)調(diào)，可以確保在火災發(fā)生時，自動消防系統(tǒng)能夠迅速、高效啟動消防設備，切斷電源，封閉通風口，從而最大限度減少損失^[3]。

（四）電源的獨立性與抗干擾性

為了確保風機自動消防體系的穩(wěn)定性和可靠性，配置備用電源至關重要。單相供電裝置能夠預防主要電源斷電導致的故障，保障消防設備在緊急情況下能夠順暢運作。普遍應用的自給自足的供電系統(tǒng)包括蓄電系統(tǒng)和備用電源系統(tǒng)。實踐證明，采用鋰離子電池作為專用能量源，能夠確保性能穩(wěn)定和使用壽命。這種迅速的供電應急措施，能夠保障設備在火災發(fā)生時維持運作，為滅火行動爭取寶貴時間。風機在啟動、停止及運行過程中可能會產(chǎn)生顯著的電磁波干擾，導致探測設備誤判或控制機制故障。為了有效抵抗電磁場干擾的影響，必須在電力網(wǎng)絡中安裝濾波裝置和屏蔽裝置。測試結(jié)果顯示，采用多種抗干擾措施后，電磁干擾程度減少了超過八成，設備的抗干擾能力顯著提升。在系統(tǒng)調(diào)整中，完善抗干擾措施是增強系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵^[4]。

三、風機自動消防系統(tǒng)并網(wǎng)回路技術(shù)改造實施步驟

（一）現(xiàn)場勘查與方案設計

現(xiàn)場勘查是風機智能消防系統(tǒng)優(yōu)化和線路改進的核心環(huán)節(jié)，其目的在于詳盡了解風機設備的實際運行狀況、結(jié)構(gòu)、潛在風險以及現(xiàn)行消防系統(tǒng)的狀態(tài)，并對風機所在位置的環(huán)境進行全面評估。評估內(nèi)容包括溫度條件、濕度狀況、通風情況以及電磁干擾等，這些因素與消防系統(tǒng)的規(guī)劃和設備選型密切相關。例如，在極端高溫條件下，探測和滅火設備必須具備更強的耐高溫性能；在潮濕環(huán)境中，設備應具備良好的防水性能。此外，電磁干擾可能會影響探測和控制系統(tǒng)的正常運行。因此，在環(huán)境評估階段，必須全面考慮電磁干擾源，并研究相應的策略^[5]。

記錄風機的裝配細節(jié)，包括風機主體、控制元件、電線布局以及通風系統(tǒng)。這些信息對于確定探測儀器和滅火設備的最佳安裝位置至關重要，必須確保滅火劑能夠覆蓋到所有關鍵區(qū)域，監(jiān)測設備能夠準確檢測到火警信號。例如，煙霧探測器應安裝在煙霧濃度較高的區(qū)域，溫度探測器應部署在溫度變化顯著的區(qū)域，評估風機運行期間可能發(fā)生的火災風險，如電線短路、機械故障、油料泄漏等，以確定高風險區(qū)域。風險評價應結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和當前狀況，以確保評估的準確性。例如，通過分析歷史案例，可以發(fā)現(xiàn)某些更易出現(xiàn)電氣問題的部件，如電動機和電線連接器，這些部件應成為重點監(jiān)控對象。同時，審視當前的消防系統(tǒng)，評估其效能、不足和潛在漏洞，包括對現(xiàn)有探測設備、滅火設備和控制系統(tǒng)進行全面審查，識別出需要改進的領域，如當前的監(jiān)控設施可能存在響應遲緩或覆蓋范圍不足的問題^[6]。

（二）設備采購與安裝

依照既定計劃，應采購符合標準的設備，包括滅火系統(tǒng)、感應設備、控制部件及專用電源等。根據(jù)設計圖紙，制定詳細的技術(shù)規(guī)范，確保選購的設備質(zhì)量符合標準。在設備配置時，需要綜合考量設備的穩(wěn)定性、適用性及維護便捷性。對于各種產(chǎn)品，應從供應商處獲取價格和技術(shù)參數(shù)信息，進行比較和評估，以選出最優(yōu)選項。對于探測設備，應從多個渠道獲取不同類型的設備樣本，對其探測靈敏度、響應時間和適用性進行評估，與設備供應商簽訂采購合同，明確產(chǎn)品規(guī)格、數(shù)量、交付期限、質(zhì)量標準以及后續(xù)服務等條款。在合同中，應詳細規(guī)定技術(shù)規(guī)格、質(zhì)量標準以及違約責任，以確保設備采購順利進行。

在機械設備抵達現(xiàn)場后，需進行詳盡的檢查與核實工作，確保設備符合技術(shù)標準并可靠運行。檢驗工作包括外觀檢查、功能測試及部件核對等，確保最終交付的產(chǎn)品達到標準后投入使用。對于消防設備，必須檢測其噴射效果、噴射距離，確保能夠全面覆蓋預定區(qū)域。根據(jù)規(guī)劃方案，消防設施、感應器及控制器等組件應有序安裝在風機設備附近。為便于管理和操控，應確保消防設備能夠覆蓋所有關鍵區(qū)域，監(jiān)測設備能夠準確檢測火警信號。布線工作包括電纜、電纜及信號線的布置，需確保線路連接穩(wěn)定，排列整齊有序，避免因線路松弛或損壞引發(fā)的問題。電路設計應遵循相關規(guī)范要求，以保證其穩(wěn)定性和可靠性。選擇恰當?shù)陌惭b方法，將機械設備牢固地固定在預定位置，防止設備在運行過程中因振動或其他因素而發(fā)生位移。固定方法應根據(jù)設備的重量和安裝位置的不同，采取相應的固定方式，如使用螺栓固定或通過支架固定等^[7]。

（三）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試

在全面調(diào)整和檢測后，對系統(tǒng)運行狀態(tài)與穩(wěn)定性進行評估，并對每一臺設備進行個性化調(diào)整，以確保所有設備正常運作。具體而言，需要檢測設備的敏感度和響應速度，評估滅火設備的啟動和噴射性能。個體測試包括對設備性能、速率和穩(wěn)定性的檢驗，并進行協(xié)調(diào)性的調(diào)整。通過模擬火災情境，測試傳感器、控制器和消防設備的協(xié)同工作能力，確保系統(tǒng)能夠在火災發(fā)生時迅速啟動滅火設備，切斷電源，封閉通風系統(tǒng)。調(diào)試內(nèi)容包括跟蹤信號傳遞速度、消防設施的反應時間、停電程序的可靠性等。

在風機運行狀況良好的情況下，進行抗干擾試驗，以評估設備在電磁干擾環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。通過采用新開發(fā)的過濾器和隔離器等技術(shù)手段，確保設備能夠有效抵御電磁干擾波的影響。對抗干擾源的檢測包括電磁干擾強度的測定和綜合抗干擾能力的評估。同時，對獨立電源系統(tǒng)進行持續(xù)監(jiān)控，以驗證其供電的穩(wěn)定性與響應速度，確保主電源發(fā)生故障時，消防系統(tǒng)能夠正常運行。電源穩(wěn)定性檢測包括對電源輸出穩(wěn)定性的評估、持續(xù)供電能力的檢測以及可靠性分析等^[8]。

結(jié)語

風機火災預防與控制是一個復雜的系統(tǒng)性工程，涉及滅火介質(zhì)、火災偵測、系統(tǒng)控制等多個層面。本文所提出的風機自動消防裝置并網(wǎng)回路技術(shù)改進方案，通過科學合理設計和執(zhí)行步驟，能夠顯著提升風機火災預防與控制效能，降低火災風險。展望未來，隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，風機自動消防系統(tǒng)將實現(xiàn)更高程度的智能化，從而為工業(yè)生產(chǎn)安全提供堅實的保障。

參考文獻

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作者簡介：漆凱（1996— ），男，漢族，甘肅禮縣人，本科，助理工程師，研究方向：新能源科學與工程。