【HVAC】防排烟设备选用及控制原理

　　引言
　　防排烟设备形式多样，系统类型及控制方案众多。由于防排烟设计人员对控制不熟悉，而电气控制人员对防排烟系统也不熟悉，双方交流困难，难免会产生控制电路不能满足防排烟设计思路、达不到控制要求的情况。本文根据笔者的理解和工作经验，对防排烟设备的原理、适用场合进行整理，并为典型排烟系统推荐控制方案，如有不妥之处，请不吝指教。

　　常用的防排烟设备
　　防火阀
　　防火阀用于切断通风管路，阻止火灾蔓延。常用的防火阀有以下几种。

　　一般通风用防火阀
　　当风管内空气达到一定温度时，防火阀上的金属易熔片熔化，阀门在重力或弹簧力的作用下关闭，需要手动复位。此类阀门也有采用记忆合金启闭方式的，其原理是温度变化引起由记忆合金做成的弹簧长度变化，推动阀门启闭，其特点是无需手动复位。
　　通风空调系统防火阀易熔片熔断温度一般为70 ℃，当用于厨房排气罩排风时，采用易熔片熔断温度为150 ℃的防火阀。防火阀一般为常开，设于风管穿越防火分隔物处，如进出空调机房、穿越防火墙或重要房间隔墙处。为了调节风量，可以增加五挡风量调节功能。此类防火阀配单微动开关，动作后可以输出电信号，微动开关原理见图1。

　　防烟防火阀
　　防烟防火阀相比普通防火阀增加了电信号关闭功能，可以与消防系统实现联锁。防烟防火阀配双微动开关，双微动开关原理图见图2。图2中DT为24 V电磁铁，在得到火灾控制中心发来的火灾信号后，电磁铁通电，在电磁力的作用下，阀门动作，开关转向图中虚线位置，C-B导通向消防控制中心返回信号，联锁关闭通风设备。

图2　防烟防火阀微动开关原理图

　　排烟防火阀
　　排烟防火阀也是一种防火阀，其易熔片熔断温度为280 ℃，因常用于排烟系统而被称为排烟防火阀，经常设在排烟风机的入口处。排烟防火阀一般为常开，配单微动开关。
　　排烟防火阀如采用常闭型，则需增加火灾排烟时的电信号打开功能，280 ℃时二次关闭，设三微动开关，二次关闭三微动开关原理见图3。阀门首次动作后，开启排烟，当烟气温度达到280 ℃时，防火阀二次关闭，联锁关闭排烟风机。

图3　二次关闭三微动开关原理图

　　排烟阀
　　排烟阀设于各防烟分区的排烟支管上，一般为常闭，火灾时电信号或手动开启着火防烟分区支管上的排烟阀，返回电信号，并输出联锁信号。控制盒上的钢丝绳为手动开启装置，当防火阀装于高处或其他不方便操作的位置时，可以增加远距离开启装置。排烟阀配双微动开关。位于防火分区处的排烟阀，需要二次关闭功能来防止火灾蔓延。
　　常开型排烟阀一般用于通风兼排烟系统，火灾时电信号关闭非着火防烟分区的排烟阀，并由消防控制模块发出排烟风机启动信号。

　　板式排烟口
　　当防排烟系统设有排烟阀时，其排烟口可以采用普通百叶风口，当不设排烟阀时，就需要采用板式排烟口。板式排烟口是一种组合了排烟阀的风口，配双微动开关，常闭，经常嵌于天花板上，有和排烟阀相同的功能：电信号开启、手动（或远距离手动）开启、输出动作电信号，并可以输出联锁信号。

　　多叶排烟口／送风口
　　多叶排烟口／送风口常设于排烟竖井的井壁上，多用于走道排烟或前室加压送风系统，是排烟阀和普通风口的组合，一般为常闭，电信号或手动开启，输出动作电信号，配双微动开关，可根据需要设二次关闭功能。

　　排烟风机
　　排烟风机应能保证在280 ℃温度条件下稳定运行30 min。普通的离心风机，其电动机位于介质气流之外，一般能够满足排烟风机的要求，但对于轴流风机，则必须采用消防专用风机。

　　典型排烟风机控制原理
　　为方便讨论，以单速消防专用风机为例进行分析。风机不设现场控制，消防控制模块提供无源动合触点连续信号，控制信号转换为24 V电压信号后，再接入排烟阀。如果以上条件不同，则控制回路需作相应变化。
　　图5给出了一种常用的排烟系统，其控制原理见图6。该系统的特点为：防火分区内的大空间被

图5　排烟系统图

图6　排烟风机控制原理图

　　划分为若干个防烟分区，在各防烟分区设常闭排烟阀，风机入口设常开排烟防火阀。对排烟阀的要求：电动开启、手动开启（或远距离手动开启）、返回动作电信号，输出联锁信号，配双微动开关。对于排烟防火阀，仅需能280 ℃熔断关闭、输出联锁信号，配单微动开关即可。

　　图5中的防烟分区如改成防火分区，则排烟阀应具备280 ℃二次关闭功能，以防止火灾蔓延至相邻防火分区。图6中排烟阀二次关闭后，排烟风机也随之关闭，但与排烟防火阀熔断关闭风机不同，此时风机依然可以由手动、自动或其他排烟阀联锁方式启动。虽然增加控制回路可以锁定排烟风机，但笔者认为没有必要，使排烟风机依然具有排烟功能与消防理念应该不相悖。

　　为防止冷空气侵入，有时排烟防火阀也会采用常闭型，此时阀门应具备电信号打开、280 ℃二次关闭功能，配三微动开关。控制原理图中应增加阀门打开回路，如图7所示。系统特点：排烟防火阀打开由风机控制箱实现（当设有消防联动控制时，阀门打开建议由消防控制模块实现）。

图7　防火阀常闭控制原理图

　　对于单一区域的排烟系统，仅在排烟风机入口前设一个排烟防火阀，如防火阀常开，则取消图6中的继电器KA5即可满足要求；如果防火阀常闭，则应具备电信号开启、手动（或远距离手动）开启、返回电信号、联锁开启风机、280 ℃二次关闭、联锁关闭风机等功能，配三微动开关。控制系统见图8。系统特点：排烟防火阀当作具有二次关闭功能的排烟阀对待，二次关闭信号用于关闭风机。

图8　单一区域常闭排烟阀控制原理图

　　对于正压送风系统，取消图6中的继电器KA5即可，补风机的控制可以通过在控制回路中设置排烟风机主接触器常开触点联锁启动。

摘自《暖通空调》2012年第8期

作者：

中国纺织工业设计院　薛垂平　邢智力

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