Un rodet de mànega d'incendis és un dispositiu fix d'extinció d'incendis dissenyat per proporcionar un subministrament controlat d'aigua a través d'una mànega que es pot desplegar manualment cap a un incendi. A diferència d'un extintor d'incendis portàtil, una bobina de mànega està connectada al subministrament d'aigua d'un edifici, permetent a l'operador accedir a un flux d'aigua continu mentre el sistema de subministrament manté les condicions hidràuliques requerides.
El principi de funcionament és relativament simple:
Tanmateix, la bobina en si conté diversos components mecànics que determinen com s'emmagatzema, desplega, gira i rebobina la mànega. La interacció entre els sistemes hidràulic i mecànic és el que fa que un rodet de mànega d'incendis sigui pràctic per a instal·lacions fixes de protecció contra incendis-.
Quin és el principi de funcionament d'un rodet de mànega d'incendis?
Un rodet de mànega d'incendis combina dues funcions:
- Gestió mecànica de mànegues- emmagatzemar i desplegar la mànega de manera controlada.
- Subministrament d'aigua hidràulica- transferint aigua des d'una canonada de subministrament fixa a través de la mànega fins al broquet.
Quan el sistema està llest per al seu ús, la mànega roman enrotllada al voltant del tambor de la bobina. La connexió d'aigua està connectada al subministrament d'aigua-incendi de l'edifici.
Durant una emergència, l'operador normalment:
- Obre l'armari o accedeix a la bobina.
- Estira la mànega cap al foc.
- Permet que el tambor de la bobina giri a mesura que es retira la mànega.
- Obre la-vàlvula de control d'aigua, segons la configuració del sistema.
- Dirigeix el broquet cap al foc.
- Controla el corrent d'aigua al broquet.
Per tant, la bobina no genera pressió d'aigua per si sola. El subministrament d'aigua de l'edifici proporciona la pressió hidràulica; la bobina proporciona un emmagatzematge i un desplegament controlats de la mànega.
Components principals d'una bobina de mànega d'incendis
La comprensió dels components facilita la visualització del principi de funcionament.
| Component | Funció primària |
|---|---|
| Tambor de rodet | Emmagatzema la mànega en bobines controlades |
| Marc / suport | Suporta el conjunt del rodet |
| Fus/eix | Proporciona l'eix de rotació |
| Articulació giratòria/rotativa | Permet la transferència d'aigua mentre la bobina gira |
| Mànega | Porta l'aigua al foc |
| Guia de mànega | Controla el moviment de la mànega durant el desplegament |
| Vàlvula d'aïllament/control | Controla el subministrament d'aigua |
| Broquet | Dirigeix i regula el corrent d'aigua |
| Tap de mànega | Limita la posició totalment retraïda de la mànega |
| Mecanisme de molla | Rebobina automàticament la mànega als models-accionats per molla |
| Gabinet | Protegeix el conjunt i proporciona un punt d'instal·lació accessible |
No tots els rodets de mànega d'incendis fan servir exactament la mateixa disposició mecànica. El disseny intern depèn de si la bobina utilitza rebobinat manual, rebobinat-ajut de molla o un altre mecanisme.
Com arriba l'aigua a la mànega d'incendis
La part hidràulica del sistema comença amb el subministrament d'aigua de l'edifici.
Una ruta de flux simplificada és:
La pressió disponible a la instal·lació de la bobina de mànega ha de superar diverses formes de resistència, com ara:
- fricció del tub;
- fricció de la mànega;
- accessoris;
- desnivell;
- resistència del broquet;
- requisits de flux.
Per tant, el rendiment real d'un rodet de mànega d'incendis no es pot determinar només a partir del rodet.
Una bobina pot tenir un diàmetre de mànega i una configuració de broquet particulars, però el cabal d'aigua disponible depèn del sistema hidràulic complet.
Com gira el rodet?
La mànega s'embolica al voltant d'un tambor cilíndric.
Quan l'operador estira la mànega cap a fora, la força de tracció crea un moment de rotació al voltant de l'eix del rodet.
La bobina gira quan la mànega surt del tambor.
Per a un rodet-accionat per molla, aquesta rotació també enrotlla el mecanisme intern de molla. L'energia mecànica emmagatzemada es pot utilitzar posteriorment per girar el tambor en sentit contrari i rebobinar la mànega.
Per a un rodet rebobinat manualment, l'operador gira una maneta o maneta per tornar la mànega al tambor.
Com funciona un rodet de mànega d'incendis impulsat per molla-?
Els rodets-accionats per molla utilitzen un moll mecànic precarregat per proporcionar una retracció automàtica de la mànega.
La seqüència operativa es pot representar com:
La molla normalment es connecta mecànicament al tambor de la bobina.
Quan l'operador treu la mànega:
Rotació del tambor → bobinatge de molla → emmagatzematge d'energia mecànica
Quan s'allibera la mànega o l'operador permet la retracció:
Energia de molla emmagatzemada → rotació del tambor → rebobinat de la mànega
La molla ha de proporcionar un parell suficient a tota la longitud útil de la mànega.
Això és important perquè el parell requerit canvia a mesura que canvia la posició de la mànega i el radi efectiu de l'enrotllament.
Per què és important el parell de molla?
El parell de molla és una de les característiques mecàniques més importants d'un rodet de mànega automàtic.
Si el parell de molla és massa baix:
- és possible que la mànega no es retragui completament;
- el tram final pot quedar solt;
- les bobines de la mànega es poden desorganitzar;
- el rebobinat pot arribar a ser inconsistent.
Si el parell de molla és excessiu:
- la retracció pot arribar a ser innecessàriament agressiva;
- la mànega pot moure's massa ràpidament;
- l'operador pot tenir dificultats per controlar la retracció;
- les càrregues mecàniques al conjunt de la bobina poden augmentar.
Per tant, un mecanisme de molla dissenyat correctament ha d'equilibrar:
Aquesta és una de les raons per les quals la molla s'ha d'adaptar a la configuració específica de la bobina i la mànega en lloc de seleccionar-la de manera independent.
Com funciona un rodet manual de mànega d'incendis?
Un rodet manual de mànega d'incendis no utilitza energia de molla emmagatzemada per al rebobinat automàtic.
En lloc d'això, l'operador gira un volant o una maneta connectats a l'eix del rodet.
El procés bàsic és:
Els rodets manuals són mecànicament senzills i poden ser útils quan:
- el desplegament de mànegues és relativament poc freqüent;
- la retracció automàtica és innecessària;
- la mànega és relativament llarga o pesada;
- la instal·lació afavoreix el control mecànic directe.
La principal diferència amb un rodet-accionat per molla és la font de la força de rebobinat.
| Característica | Bobina impulsada-la primavera | Bobina manual |
|---|---|---|
| Desplegament de mànegues | Manual | Manual |
| Rebobinat | Assistència de primavera-automàtica | Operat-manualment |
| Font d'energia | Molla mecànica | Operador |
| Control de retracció | Controlat per mecanisme | Controlat directament per l'operador |
| Complexitat mecànica | Més alt | Abaix |
| Esforç de l'operador durant el rebobinat | Abaix | Més alt |
Què fa el giratori?
La connexió giratòria o rotativa d'aigua resol un problema mecànic important.
El tambor de la bobina ha de girar, però la connexió-de subministrament d'aigua roman estacionària.
Sense una connexió rotativa, la rotació contínua de la mànega suposaria una tensió de torsió a la canonada d'aigua fixa o a la connexió de la mànega.
El gir proporciona una interfície giratòria entre el subministrament d'aigua estacionari i el rodet giratori.
Conceptualment:
Per tant, el gir ha de realitzar dues funcions simultàniament:
- permetre el moviment de rotació;
- mantenir un pas d'aigua segellat.
Els seus elements de segellat han de suportar la pressió de funcionament del sistema, la temperatura i les condicions de l'aigua.
Un gir desgastat pot provocar:
- fuites;
- augment de la resistència a la rotació;
- pèrdua d'aigua;
- moviment difícil del rodet;
- fallada prematura dels components.
Com surt la mànega del rodet?
La mànega no simplement llisca directament des del tambor.
Molts dissenys de bobines incorporen una guia de mànega o una guia de sortida per controlar la direcció de la mànega.
La guia ajuda a:
- reduir el fregament contra l'armari;
- mantenir un angle de retirada controlat;
- distribuïu el moviment de la mànega;
- reduir la flexió localitzada;
- millorar l'alineació del rebobinat.
Això esdevé cada cop més important quan la bobina de mànega s'instal·la dins d'un armari.
L'obertura de l'armari, la guia de la mànega, la posició de la bobina i el radi de flexió de la mànega s'han de tractar com un sistema mecànic.
Per què és important el diàmetre del tambor?
El diàmetre del tambor afecta com es doblega la mànega i com s'emmagatzema.
Quan la mànega s'embolica al voltant d'un tambor, experimenta estrès de flexió. Un tambor més petit generalment crea una corba més estreta.
La bobina ha de ser compatible amb el radi de flexió mínim recomanat de la mànega.
Un tambor de mida inferior pot crear una flexió excessiva i pot contribuir a:
- deformació de la mànega;
- augment de la resistència durant el desplegament;
- desgast accelerat de la mànega;
- dificultat per rebobinar;
- vida útil reduïda.
El tambor també determina quanta mànega es pot emmagatzemar.
Com s'enrotlla la mànega al tambor?
L'enrotllament adequat no es tracta simplement de tornar a posar la mànega a la bobina.
La mànega ha de formar capes controlades a través de l'amplada del tambor.
Durant el rebobinat, la bobina i la guia de la mànega funcionen conjuntament per evitar:
- superposició aleatòria;
- apilament localitzat;
- buits excessius;
- pessigament de la mànega;
- distribució desigual.
A les bobines automàtiques, la molla proporciona la força de rotació mentre l'operador o el guia controla el recorregut de la mànega.
Si la mànega es rebobina repetidament amb un angle incorrecte, el patró de bobina resultant pot ser desigual.
Això pot afectar la capacitat i el desplegament del rodet.
Què passa quan la mànega està completament desplegada?
Un rodet configurat correctament està dissenyat al voltant d'una longitud de mànega definida.
Quan la mànega s'acosta a l'extensió total:
- la longitud de la mànega disponible disminueix;
- la mànega restant es manté al tambor;
- l'operador arriba al rang operatiu previst.
Es pot utilitzar un tap de mànega o un mecanisme similar per definir la posició retraïda o gestionar la ubicació final de la mànega.
La bobina no s'ha de tractar com un mecanisme que pugui acomodar amb seguretat una longitud de mànega il·limitada.
Tant la capacitat de la mànega com la geometria del tambor s'han d'establir durant la selecció.
Com controla l'aigua el broquet?
El broquet converteix el flux d'aigua dins de la mànega en una descàrrega dirigida.
La seva geometria influeix:
- patró de descàrrega;
- cabal;
- velocitat;
- abast efectiu;
- control de l'operador.
Depenent del disseny del sistema, el broquet pot proporcionar diferents modes de descàrrega, com ara un corrent més concentrat o un patró de polvorització més ampli.
Per tant, el broquet s'ha de considerar part del disseny hidràulic en lloc d'un simple accessori connectat a l'extrem de la mànega.
Rendiment hidràulic de la bobina de mànega de foc
El rendiment d'un rodet de mànega està determinat per diversos paràmetres hidràulics.
Els factors importants inclouen:
Pressió d'alimentació disponible − pèrdues del sistema=pressió disponible a la boquilla
És per això que el simple fet d'especificar la pressió màxima d'un rodet de mànega no demostra que la instal·lació ofereixi el rendiment d'extinció d'incendis requerit.
Com afecta el diàmetre de la mànega el funcionament?
El diàmetre intern de la mànega afecta directament la resistència hidràulica.
Per a una condició de flux determinada, reduir el diàmetre intern pot augmentar significativament les pèrdues per fricció.
Al mateix temps, una mànega més gran pot:
- portar més aigua;
- augmentar el pes de la mànega;
- requereixen un rodet més gran;
- augmentar el volum d'emmagatzematge;
- requereixen un parell de retracció més gran.
Això crea una compensació d'enginyeria-.
| Característica de la mànega | DNI més petit | Identificació més gran |
|---|---|---|
| Capacitat-de transport d'aigua | Abaix | Més alt |
| Pèrdues per fricció a cabal comparable | Generalment més alt | Generalment més baix |
| Pes de la mànega | Abaix | Més alt |
| Requisit de capacitat de bobina | Abaix | Més alt |
| Càrrega de retracció | Abaix | Més alt |
Per tant, el diàmetre correcte depèn del rendiment hidràulic requerit i del disseny de la bobina.
Per què importa la longitud de la mànega?
Una mànega més llarga augmenta l'àrea de cobertura física al voltant de la bobina, però també canvia els requisits mecànics i hidràulics.
L'augment de la longitud de la mànega pot provocar:
- major pes de la mànega;
- majors requisits de capacitat de bobina;
- majors dimensions del tambor;
- majors requisits de parell de molla;
- augment de la pèrdua de fricció;
- major distància de tracció de l'operador.
Per exemple, simplement substituir una mànega estàndard per una mànega substancialment més llarga sense comprovar la capacitat de la bobina i el parell de molla pot provocar un rendiment de rebobinat deficient.
Per tant, la longitud de la mànega s'ha d'especificar juntament amb la bobina.
Cicle de treball de la bobina de mànega de foc
El cicle mecànic i hidràulic complet es pot resumir de la següent manera.
La mànega està totalment enrotllada al voltant del tambor. El sistema d'aigua està connectat a la bobina segons el disseny de la instal·lació.
L'operador obre l'armari o accedeix a la bobina exposada.
L'operador estira la mànega cap al foc. El tambor gira mentre la mànega surt de la bobina.
La vàlvula/broca adequada controla la descàrrega d'aigua.
L'aigua viatja contínuament per la mànega mentre l'operador dirigeix el broquet.
Després de l'ús, la mànega es torna a la bobina. En un model-accionat per molla, l'energia de molla emmagatzemada fa girar el tambor. En un model manual, l'operador gira la manovella.
La mànega es rebobina i l'equip es torna a la posició designada per a un ús futur.
Què passa dins del rodet durant el funcionament?
Una seqüència mecànica simplificada per a un rodet-accionat per molla té aquest aspecte:
↓
El tambor gira
↓
La primavera està tensada
↓
La mànega s'estén
↓
L'aigua flueix a través de la connexió rotativa
↓
L'operador utilitza el broquet
↓
La mànega s'allibera/retorna
↓
La primavera allibera energia emmagatzemada
↓
El tambor gira al revés
↓
Rebobinats de mànega
Això il·lustra un punt important: els sistemes mecànic i hidràulic funcionen simultàniament però fan funcions diferents.
La font no genera el cabal d'aigua.
La pressió de l'aigua no rebobina la mànega.
Cada sistema té la seva funció.
Problemes mecànics comuns del rodet de la mànega d'incendis
Entendre com funciona un rodet també facilita el diagnòstic dels problemes comuns.
| Problema | Causa possible |
|---|---|
| La mànega no es retrau completament | Parell de molla insuficient, pes excessiu de la mànega, fricció |
| El rodet és difícil de girar | Coixinet, gir, alineació o resistència mecànica |
| La mànega surt desigualment | Enrotllament deficient, desalineació de la guia |
| La mànega frega l'armari | Posició de sortida incorrecta o espai lliure de l'armari |
| Fuites d'aigua a la connexió giratòria | Segell giratori o problema de connexió |
| La mànega és difícil d'estirar | Fricció excessiva, mala alineació del rodet, flexió estreta |
| La capacitat de la mànega és insuficient | Combinació de tambor/mànega incorrecta |
| La retracció és massa agressiva | Parell de molla excessiu o selecció incorrecta de la molla |
| La mànega desenvolupa torçades | Mal emmagatzematge, flexió, disposició de la guia |
| L'armari obstrueix el moviment de la mànega | Integració incorrecta del gabinet/bobina |
Un bon procés de resolució de problemes hauria d'examinar el conjunt complet en lloc de substituir el rodet immediatament.
Com afecta un gabinet de bobina de mànega d'incendis al funcionament del bobina?
Quan s'instal·la una bobina de mànega dins d'un armari, l'armari passa a formar part de l'entorn de funcionament mecànic.
Tres dimensions són especialment importants:
Si no coincideixen bé, la mànega pot contactar amb:
- vores de l'armari;
- marcs de portes;
- frontisses;
- sortides de mànega;
- estructures d'edificació circumdants.
Això crea una resistència addicional durant el desplegament i la retracció.
Per aquest motiu, un armari de bobina de mànega d'incendis hauria de proporcionar un espai lliure adequat al voltant de la bobina i mantenir un camí de sortida suau de la mànega.
Carretó de mànega contra incendis contra extintor portàtil
Un rodet de mànega i un extintor portàtil funcionen segons principis fonamentalment diferents.
| Característica | Carret de mànega de foc | Extintor portàtil |
|---|---|---|
| Font d'aigua | Subministrament fix d'aigua | Agent extintor emmagatzemat |
| Durada de funcionament | Depenent del subministrament d'aigua | Quantitat limitada d'agents |
| Mànega | Connectat a bobina fixa | Normalment mànega de descàrrega curta |
| Desplegament | Traieu la mànega de la bobina | Porta la unitat al foc |
| Emmagatzematge mecànic | Tambor de rodet | Sense tambor d'emmagatzematge giratori |
| Mitjà primari | Normalment aigua | Aigua, escuma, pols, CO₂, etc. |
| Instal·lació | Localització fixa | Portàtil |
Per tant, una bobina de mànega s'entén millor com un dispositiu de subministrament d'aigua-fix amb gestió integrada de mànega, en lloc d'un simple extintor més gran.
Paràmetres clau que determinen com funciona un rodet de mànega d'incendis
Per als enginyers i els compradors, els paràmetres següents s'han d'avaluar conjuntament.
| Paràmetre | Efecte mecànic/hidràulic |
|---|---|
| Longitud de la mànega | Determina la cobertura, la capacitat i la càrrega de retracció |
| ID de la mànega | Influeix en la resistència al flux |
| Mànega OD | Influeix en la capacitat del rodet |
| Diàmetre del tambor | Determina la geometria de flexió de la mànega |
| Amplada del tambor | Determina la capacitat d'emmagatzematge |
| Pressió de treball | Defineix les condicions de funcionament hidràuliques |
| Tipus de broquet | Influeix en les característiques de la descàrrega |
| Parell de molla | Determina la retracció automàtica |
| Especificació giratòria | Permet la transferència d'aigua rotativa |
| Guia de mànega | Controla el desplegament i el rebobinat |
| Orientació de muntatge | Afecta el moviment de la bobina i el recorregut de la mànega |
| Autorització del gabinet | Influeix en el desplegament |
| Temperatura ambient | Afecta la mànega, els segells i els components de la bobina |
| Ambient de corrosió | Determina els requisits de material i recobriment |
Com seleccionar una bobina de mànega d'incendis segons el seu principi de funcionament
La selecció hauria de començar amb la funció d'extinció d'incendis necessària en lloc de l'aspecte extern del rodet.
Una seqüència pràctica és:
Determineu les condicions de cabal i pressió necessàries d'acord amb el disseny de protecció contra incendis aplicable-.
Especifiqueu:
- identificació de la mànega;
- mànega OD;
- longitud;
- puntuació de pressió;
- rang de temperatura;
- característiques de flexió.
Comprovar:
- capacitat del tambor;
- diàmetre del tambor;
- orientació de muntatge;
- giratòria;
- guia de mànega;
- mecanisme de rebobinat.
Verificar:
- dimensions internes;
- sortida de mànega;
- obertura de la porta;
- mètode de muntatge;
- protecció del medi ambient.
Confirmeu que el subministrament d'aigua, les canonades, la vàlvula, la bobina, la mànega, el broquet i l'armari funcionen junts com un sol sistema.
Conclusió
Un rodet de mànega d'incendis funciona combinant el lliurament d'aigua fixa amb l'emmagatzematge controlat de mànega mecànica.
El subministrament d'aigua proporciona l'energia hidràulica necessària per abocar aigua. El tambor de la bobina permet emmagatzemar la mànega de manera compacta i desplegar-la estirant-la cap a fora. Un gir permet que el tambor giri mentre es manté la connexió d'aigua, mentre que una guia de mànega controla el camí de la mànega. Als models amb molla-, la bobina emmagatzema energia mecànica durant el desplegament i utilitza aquesta energia per rebobinar la mànega després del seu ús. Els models manuals es basen en una mano-manevella per rebobinar.
Les relacions d'enginyeria més importants són:
Per tant, avaluar una bobina de mànega d'incendis només per la longitud de la mànega o les dimensions externes és insuficient. El diàmetre de la mànega, la geometria del tambor, el parell de molla, la construcció giratòria, les característiques dels broquets, l'espai lliure de l'armari i el subministrament d'aigua disponible s'han de considerar com a part del mateix sistema de protecció contra incendis-.
