Kolut za gasilsko cev je pritrjena gasilna naprava, zasnovana za zagotavljanje nadzorovane oskrbe z vodo skozi cev, ki jo je mogoče ročno napeljati proti ognju. Za razliko od prenosnega gasilnega aparata je kolut za cev priključen na oskrbo z vodo v stavbi, kar operaterju omogoča dostop do neprekinjenega pretoka vode, medtem ko oskrbovalni sistem vzdržuje zahtevane hidravlične pogoje.
Načelo delovanja je razmeroma preprosto:
Vendar sam kolut vsebuje več mehanskih komponent, ki določajo, kako je cev shranjena, nameščena, zasukana in previta. Interakcija med hidravličnimi in mehanskimi sistemi je tisto, zaradi česar je kolut za požarno cev praktičen za fiksne in-naprave za zaščito pred požarom.
Kakšen je princip delovanja koluta za gasilsko cev?
Kolut za gasilsko cev združuje dve funkciji:
- Mehansko upravljanje cevi- nadzorovano shranjevanje in nameščanje cevi.
- Hidravlično dovajanje vode- prenos vode iz fiksne dovodne cevi skozi cev do šobe.
Ko je sistem pripravljen za uporabo, ostane cev navita okoli bobna. Vodovodni priključek je priključen na požarni-vodovod objekta.
V nujnih primerih operater običajno:
- Odpre omarico ali dostopa do koluta.
- Potegne cev proti ognju.
- Omogoča vrtenje bobna, ko je cev izvlečena.
- Odpre vodni-kontrolni ventil glede na konfiguracijo sistema.
- Usmeri šobo proti ognju.
- Nadzoruje vodni tok na šobi.
Kolut zato sam ne ustvarja pritiska vode. Vodovod stavbe zagotavlja hidravlični tlak; kolut omogoča nadzorovano shranjevanje in uporabo cevi.
Glavni sestavni deli koluta za gasilsko cev
Razumevanje komponent olajša vizualizacijo principa delovanja.
| Komponenta | Primarna funkcija |
|---|---|
| Boben za kolut | Hrani cev v kontroliranih zvitkih |
| Okvir/nosilec | Podpira sklop koluta |
| Vreteno/gred | Zagotavlja rotacijsko os |
| Vrtljivi/rotacijski spoj | Omogoča prenos vode, medtem ko se kolut vrti |
| Cev | Nosi vodo v ogenj |
| Vodilo za cev | Nadzira gibanje cevi med uporabo |
| Izolacijski/regulacijski ventil | Nadzoruje oskrbo z vodo |
| Šoba | Usmerja in uravnava vodni tok |
| Zamašek za cev | Omejuje popolnoma uvlečen položaj cevi |
| Vzmetni mehanizem | Samodejno previje cev pri modelih z vzmetnim- pogonom |
| Kabinet | Ščiti sklop in zagotavlja dostopno točko namestitve |
Vsak kolut za gasilsko cev ne uporablja popolnoma enake mehanske naprave. Notranja zasnova je odvisna od tega, ali kolut uporablja ročno previjanje, previjanje s-vzmetjo ali drug mehanizem.
Kako voda pride do gasilske cevi
Hidravlična stran sistema se začne z oskrbo stavbe z vodo.
Poenostavljena pot toka je:
Tlak, ki je na voljo pri namestitvi cevnega koluta, mora premagati več oblik upora, vključno z:
- trenje cevi;
- trenje cevi;
- okovje;
- višinska razlika;
- odpornost šobe;
- zahteve po pretoku.
Zato dejanske zmogljivosti koluta za gasilsko cev ni mogoče določiti samo na kolutu.
Kolut ima lahko določen premer cevi in konfiguracijo šob, vendar je razpoložljivi pretok vode odvisen od celotnega hidravličnega sistema.
Kako se kolut vrti?
Cev je ovita okoli cilindričnega bobna.
Ko operater potegne cev navzven, vlečna sila ustvari rotacijski moment okoli gredi koluta.
Kolut se vrti, ko cev zapusti boben.
Pri kolutu, ki ga poganja- vzmet, ta rotacija navije tudi notranji vzmetni mehanizem. Shranjena mehanska energija se lahko nato uporabi za vrtenje bobna v nasprotni smeri in navijanje cevi.
Pri ročno navitem kolutu upravljavec zavrti ročaj ali ročico, da vrne cev v boben.
Kako deluje navijalo-poganjene cevi na vzmet?
Vzmetni koluti uporabljajo prednapeto mehansko vzmet za samodejno umikanje cevi.
Zaporedje delovanja je lahko predstavljeno kot:
Vzmet je običajno mehansko povezana z bobnom koluta.
Ko operater izvleče cev:
Vrtenje bobna → navijanje vzmeti → mehansko shranjevanje energije
Ko se cev sprosti ali operater dovoli umik:
Shranjena energija vzmeti → vrtenje bobna → navijanje cevi
Vzmet mora zagotavljati zadosten navor po celotni uporabni dolžini cevi.
To je pomembno, ker se zahtevani navor spreminja s spreminjanjem položaja cevi in s spreminjanjem efektivnega polmera navitja.
Zakaj je navor vzmeti pomemben?
Navor vzmeti je ena najpomembnejših mehanskih lastnosti avtomatskega navijala cevi.
Če je navor vzmeti prenizek:
- cev se morda ne bo popolnoma umaknila;
- zadnji del lahko ostane ohlapen;
- tuljave cevi lahko postanejo neorganizirane;
- previjanje nazaj lahko postane nedosledno.
Če je navor vzmeti prevelik:
- umik lahko postane nepotrebno agresiven;
- cev se lahko premika prehitro;
- operater ima lahko težave pri nadzoru umika;
- mehanske obremenitve na kolutu se lahko povečajo.
Pravilno zasnovan vzmetni mehanizem mora torej uravnotežiti:
To je eden od razlogov, zakaj je treba vzmet prilagoditi specifični konfiguraciji koluta in cevi, namesto da bi jo izbrali neodvisno.
Kako deluje ročni kolut za gasilsko cev?
Ročno navijanje gasilske cevi ne uporablja shranjene energije vzmeti za samodejno navijanje.
Namesto tega operater vrti ročno kolo ali ročico, povezano z gredjo koluta.
Osnovni postopek je:
Ročni koluti so mehansko preprosti in so lahko uporabni, kjer:
- namestitev cevi je razmeroma redka;
- samodejni umik ni potreben;
- cev je relativno dolga ali težka;
- namestitev daje prednost neposrednemu mehanskemu nadzoru.
Glavna razlika od koluta, ki ga poganja-vzmet, je vir sile navijanja.
| Funkcija | Kolut z vzmetnim- pogonom | Ročni kolut |
|---|---|---|
| Namestitev cevi | Priročnik | Priročnik |
| Previjanje nazaj | Vzmetno-pomožno/avtomatsko | Ročno-upravljano |
| Vir energije | Mehanska vzmet | Operater |
| Nadzor umika | Upravlja z mehanizmom | Upravlja neposredno operater |
| Mehanska zapletenost | višje | Nižje |
| Napor operaterja med previjanjem | Nižje | višje |
Kaj počne vrtljiva naprava?
Vrtljiva ali rotacijska vodna povezava rešuje pomemben mehanski problem.
Boben za kolut se mora vrteti, vendar priključek-za oskrbo z vodo miruje.
Brez rotacijskega priključka bi neprekinjeno vrtenje cevi povzročilo torzijsko obremenitev na fiksni vodovodni cevi ali priključku cevi.
Vrtljivo orodje zagotavlja vrtljivi vmesnik med stacionarno oskrbo z vodo in vrtljivim kolutom.
Konceptualno:
Vrtljivka mora torej opravljati dve funkciji hkrati:
- omogočajo rotacijsko gibanje;
- ohranite zaprt prehod vode.
Njegovi tesnilni elementi morajo vzdržati delovni tlak sistema, temperaturo in vodne pogoje.
Obrabljen vrtilnik lahko povzroči:
- puščanje;
- povečan rotacijski upor;
- izguba vode;
- težko premikanje koluta;
- prezgodnja okvara komponent.
Kako cev zapusti kolut?
Cev ne zdrsne preprosto neposredno iz bobna.
Številni modeli kolutov vključujejo vodilo za cev ali vodilo za odvod za nadzor smeri cevi.
Vodnik pomaga:
- zmanjšajte drgnjenje ob ohišje;
- vzdržujte nadzorovan umikalni kot;
- porazdelite gibanje cevi;
- zmanjšati lokalno upogibanje;
- izboljšati poravnavo previjanja nazaj.
To postane vse bolj pomembno, ko je kolut za cev nameščen v omari.
Odprtino omarice, vodilo cevi, položaj koluta in polmer krivine cevi je treba obravnavati kot en mehanski sistem.
Zakaj je premer bobna pomemben?
Premer bobna vpliva na to, kako se cev upogne in kako je shranjena.
Ko je cev ovita okoli bobna, doživi upogibno obremenitev. Manjši boben na splošno ustvari tesnejši ovinek.
Kolut mora biti združljiv z najmanjšim priporočenim polmerom upogiba cevi.
Premajhen boben lahko povzroči prekomerno upogibanje in lahko prispeva k:
- deformacija cevi;
- povečana odpornost med uvajanjem;
- pospešena obraba cevi;
- težave pri previjanju;
- zmanjšana življenjska doba.
Boben tudi določa, koliko cevi je mogoče shraniti.
Kako je cev navita na boben?
Pri pravilnem navijanju ne gre le za ponovno namestitev cevi na kolut.
Cev mora tvoriti kontrolirane plasti po širini bobna.
Med navijanjem kolut in vodilo cevi delujeta skupaj, da preprečita:
- naključno prekrivanje;
- lokalizirano zlaganje;
- pretirane vrzeli;
- ščipanje cevi;
- neenakomerna porazdelitev.
Na avtomatskih kolutih vzmet zagotavlja rotacijsko silo, medtem ko operater ali vodnik nadzoruje pot cevi.
Če cev večkrat navijete pod nepravilnim kotom, lahko nastali vzorec tuljave postane neenakomeren.
To lahko sčasoma vpliva na zmogljivost koluta in uporabo.
Kaj se zgodi, ko je cev popolnoma odprta?
Pravilno konfiguriran kolut je zasnovan okoli določene dolžine cevi.
Ko se cev približuje popolnemu iztegu:
- razpoložljiva dolžina cevi se zmanjša;
- preostala cev ostane na bobnu;
- upravljavec doseže predvideno območje delovanja.
Zamašek za cev ali podoben mehanizem se lahko uporabi za določitev umaknjenega položaja ali upravljanje končne lokacije cevi.
Koluta ne bi smeli obravnavati kot mehanizem, ki lahko varno sprejme neomejeno dolžino cevi.
Med izbiro je treba določiti kapaciteto cevi in geometrijo bobna.
Kako šoba nadzoruje vodo?
Šoba pretvori vodni tok znotraj cevi v usmerjen izpust.
Njegova geometrija vpliva na:
- vzorec odvajanja;
- hitrost pretoka;
- hitrost;
- učinkovit doseg;
- nadzor operaterja.
Odvisno od zasnove sistema lahko šoba zagotavlja različne načine praznjenja, kot je bolj koncentriran tok ali širši vzorec pršenja.
Šobo je zato treba obravnavati kot del hidravlične zasnove in ne le kot dodatek, pritrjen na konec cevi.
Hidravlična zmogljivost koluta za gasilsko cev
Učinkovitost koluta za cev je določena z več hidravličnimi parametri.
Pomembni dejavniki vključujejo:
Razpoložljiv napajalni tlak − sistemske izgube=razpoložljiv tlak na šobi
To je razlog, zakaj preprosto določanje najvišjega tlaka cevnega koluta ne dokazuje, da bo namestitev zagotavljala zahtevano učinkovitost gašenja.
Kako premer cevi vpliva na delovanje?
Notranji premer cevi neposredno vpliva na hidravlični upor.
Pri danih pogojih toka lahko zmanjšanje notranjega premera znatno poveča izgube zaradi trenja.
Hkrati lahko večja cev:
- nositi več vode;
- povečanje teže cevi;
- zahtevajo večji kolut;
- povečajte prostornino shranjevanja;
- zahtevajo večji povratni moment.
To ustvarja inženirski kompromis-.
| Karakteristike cevi | Manjši ID | Večji ID |
|---|---|---|
| Nosilnost-vode | Nižje | višje |
| Izguba zaradi trenja pri primerljivem pretoku | Na splošno višje | Na splošno nižje |
| Teža cevi | Nižje | višje |
| Zahtevana zmogljivost koluta | Nižje | višje |
| Vlečna obremenitev | Nižje | višje |
Pravilni premer je torej odvisen od zahtevane hidravlične zmogljivosti in zasnove koluta.
Zakaj je dolžina cevi pomembna?
Daljša cev poveča fizično območje pokritosti okoli koluta, spremeni pa tudi mehanske in hidravlične zahteve.
Povečanje dolžine cevi lahko povzroči:
- večja teža cevi;
- večje zahteve glede zmogljivosti kolutov;
- večje dimenzije bobna;
- večje zahteve po navoru vzmeti;
- povečana izguba zaradi trenja;
- večjo razdaljo vlečenja operaterja.
Na primer, preprosta zamenjava standardne cevi z bistveno daljšo cevjo brez preverjanja zmogljivosti koluta in navora vzmeti lahko povzroči slabo delovanje previjanja.
Dolžino cevi je zato treba določiti skupaj z kolutom.
Delovni cikel navijanja gasilske cevi
Celoten mehanski in hidravlični cikel je mogoče povzeti na naslednji način.
Cev je v celoti navita okoli bobna. Vodni sistem je priključen na kolut v skladu z inštalacijskim načrtom.
Operater odpre omaro ali dostopa do izpostavljenega koluta.
Operater potegne cev proti ognju. Boben se vrti, medtem ko cev zapušča kolut.
Ustrezen ventil/šoba nadzoruje izpust vode.
Voda neprekinjeno potuje skozi cev, medtem ko operater usmerja šobo.
Po uporabi se cev vrne na kolut. Pri modelu z vzmetnim- pogonom shranjena vzmetna energija vrti boben. Pri ročnem modelu operater vrti ročico.
Cev se ponovno navije in oprema se vrne na predvideno mesto za prihodnjo uporabo.
Kaj se dogaja v kolutu med delovanjem?
Poenostavljeno mehansko zaporedje za kolut z vzmetjo-je videti takole:
↓
Boben se vrti
↓
Vzmet je napeta
↓
Cev se podaljšuje
↓
Voda teče skozi rotacijsko povezavo
↓
Operater uporablja šobo
↓
Cev je sproščena/vrnjena
↓
Vzmet sprosti shranjeno energijo
↓
Boben se vrti vzvratno
↓
Previjanje cevi
To ponazarja pomembno točko: mehanski in hidravlični sistem delujeta sočasno, vendar opravljata različne funkcije.
Izvir ne ustvarja vodnega toka.
Tlak vode ne navija cevi nazaj.
Vsak sistem ima svojo vlogo.
Pogoste mehanske težave z kolutom gasilske cevi
Razumevanje delovanja koluta tudi olajša diagnosticiranje običajnih težav.
| Problem | Možen vzrok |
|---|---|
| Cev se ne umakne popolnoma | Nezadosten navor vzmeti, prevelika teža cevi, trenje |
| Kolut je težko vrteti | Ležaj, vrtenje, poravnava ali mehanska odpornost |
| Cev prihaja neenakomerno | Slabo navijanje, neporavnanost vodila |
| Cev se drgne ob ohišje | Nepravilen položaj izhodne odprtine ali razdalja do omarice |
| Voda pušča na rotacijskem priključku | Težava z vrtljivim tesnilom ali povezavo |
| Cev je težko potegniti | Prekomerno trenje, slaba poravnava koluta, tesno upogibanje |
| Kapaciteta cevi je nezadostna | Napačna kombinacija bobna/cevi |
| Umik je preveč agresiven | Prevelik navor vzmeti ali nepravilna izbira vzmeti |
| Cev se pregiba | Slabo shranjevanje, upogibanje, razporeditev vodil |
| Ohišje ovira gibanje cevi | Nepravilna integracija omarice/koluta |
Dober postopek odpravljanja težav bi moral pregledati celoten sklop, namesto da bi takoj zamenjali kolut.
Kako omara za kolute za gasilsko cev vpliva na delovanje koluta?
Ko je kolut za cev nameščen znotraj omare, postane omara del mehanskega delovnega okolja.
Posebej pomembne so tri dimenzije:
Če se ti slabo ujemajo, se lahko cev dotakne:
- robovi omar;
- vratni okvirji;
- tečaji;
- odprtine za cevi;
- okoliške gradbene strukture.
To ustvarja dodaten upor med odpiranjem in umikanjem.
Zaradi tega mora omara za kolut za gasilsko cev zagotavljati zadosten prostor okoli koluta in ohranjati gladko izhodno pot cevi.
Kolut za gasilsko cev v primerjavi s prenosnim gasilnim aparatom
Kolut za cev in prenosni gasilni aparat delujeta po bistveno različnih principih.
| Funkcija | Kolut za gasilsko cev | Prenosni gasilni aparat |
|---|---|---|
| Vir vode | Fiksna oskrba z vodo | Shranjeno gasilno sredstvo |
| Trajanje delovanja | Odvisno od oskrbe z vodo | Omejena količina agenta |
| Cev | Priključen na fiksni kolut | Ponavadi kratka izpustna cev |
| Razporeditev | Potegnite cev iz koluta | Nosite enoto na ogenj |
| Mehansko shranjevanje | Boben za kolut | Brez vrtljivega skladiščnega bobna |
| Primarni medij | Običajno voda | Voda, pena, prah, CO₂ itd. |
| Namestitev | Fiksna lokacija | Prenosni |
Kolut za cev je zato najbolje razumeti kot fiksno vodo-napravo za dovajanje vode z integriranim upravljanjem cevi in ne zgolj kot večji gasilni aparat.
Ključni parametri, ki določajo, kako deluje kolut za gasilsko cev
Za inženirje in kupce je treba naslednje parametre oceniti skupaj.
| Parameter | Mehanski/hidravlični učinek |
|---|---|
| Dolžina cevi | Določa pokritost, zmogljivost in uvlečno obremenitev |
| ID cevi | Vpliva na upor pretoka |
| Cev OD | Vpliva na kapaciteto koluta |
| Premer bobna | Določa geometrijo upogiba cevi |
| Širina bobna | Določa kapaciteto shranjevanja |
| Delovni tlak | Določa pogoje hidravličnega delovanja |
| Vrsta šobe | Vpliva na značilnosti praznjenja |
| Navor vzmeti | Določa samodejni umik |
| Specifikacija vrtljivega | Omogoča rotacijski prenos vode |
| Vodilo za cev | Nadzoruje razporeditev in previjanje nazaj |
| Usmerjenost montaže | Vpliva na gibanje koluta in pot cevi |
| Odstranitev omare | Vpliva na razporeditev |
| Temperatura okolja | Vpliva na cevi, tesnila in komponente kolutov |
| Korozijsko okolje | Določa zahteve glede materialov in premazov |
Kako izbrati kolut za gasilsko cev glede na njegov princip delovanja
Izbira se mora začeti z zahtevano protipožarno funkcijo in ne z zunanjim videzom koluta.
Praktično zaporedje je:
Določite zahtevane pogoje pretoka in tlaka v skladu z veljavnim projektom-zaščite pred požarom.
Navedite:
- ID cevi;
- cev OD;
- dolžina;
- nazivni tlak;
- temperaturno območje;
- značilnosti upogiba.
Preverite:
- zmogljivost bobna;
- premer bobna;
- orientacija namestitve;
- vrtljivi;
- vodilo za cev;
- mehanizem za previjanje nazaj.
Preverite:
- notranje dimenzije;
- izhod cevi;
- odpiranje vrat;
- način pritrditve;
- varstvo okolja.
Potrdite, da dovod vode, cevovod, ventil, kolut, cev, šoba in ohišje delujejo skupaj kot en sistem.
Zaključek
Kolut za gasilsko cev deluje tako, da združuje fiksno dostavo vode z nadzorovanim mehanskim shranjevanjem cevi.
Oskrba z vodo zagotavlja hidravlično energijo, potrebno za odvajanje vode. Boben za navijanje omogoča kompaktno shranjevanje cevi in njeno uporabo tako, da jo povlečete navzven. Vrtenje omogoča, da se boben vrti, medtem ko ohranja priključek za vodo, medtem ko vodilo cevi nadzoruje pot cevi. Pri modelih s-vzmetnim pogonom kolut shranjuje mehansko energijo med namestitvijo in to energijo uporablja za navijanje cevi po uporabi. Ročni modeli se za navijanje zanašajo na ročno-ročico.
Najpomembnejši inženirski odnosi so:
Zato ocenjevanje koluta za gasilsko cev zgolj glede na dolžino cevi ali zunanje mere ne zadostuje. Premer cevi, geometrija bobna, vrtilni moment vzmeti, vrtljiva konstrukcija, značilnosti šob, razdalja od ohišja in razpoložljiva oskrba z vodo je treba obravnavati kot del istega-protipožarnega sistema.
