ES2325517B1 - HIGH POWER FIRE TEST EQUIPMENT. - Google Patents
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Abstract
Equipo de ensayo de incendio de alta potencia, que comprende unos medios de generación de un humo trazador, unos medios de generación de un caudal de gas caliente y unos medios de introducción del humo trazador en el caudal de gas caliente. Los citados medios de generación del caudal de gas caliente comprenden unos quemadores, un ventilador y una cámara de intercambio térmico constituida por una cámara exterior y una cámara interior. El aire proveniente del exterior es introducido en la cámara exterior cerca de los quemadores, e impacta contra la pared de la cámara interior en la que se contienen las llamas de los citados quemadores, se realiza así, el intercambio de calor, que eleva la temperatura del aire circulante que es conducido hasta una cámara de mezcla donde se mezclará con los humos trazadores.High power fire test equipment, which comprises means for generating a tracer smoke, some means for generating a flow of hot gas and means for introduction of tracer smoke into the hot gas flow. The said means for generating the flow of hot gas comprise burners, a fan and a heat exchange chamber constituted by an outer chamber and an inner chamber. The air coming from outside is introduced into the outer chamber near of the burners, and impacts against the inner chamber wall in which the flames of the aforementioned burners are contained, It performs the heat exchange, which raises the temperature of the circulating air that is conducted to a mixing chamber where It will mix with the tracer fumes.
Description
Equipo de ensayo de incendio de alta potencia.High fire test equipment power.
La presente invención tiene por objeto verificar las instalaciones y los sistemas de control de humos y calor dispuestos en dichas instalaciones, así como verificar y comprobar las pautas de actuación del sistema de control de humos en caso de incendio.The present invention is intended to verify installations and smoke and heat control systems arranged in such facilities, as well as verify and verify the smoke control system performance guidelines in case of fire.
Es habitual, que en las tecnologías y ámbitos más diversos, se investigue para lograr equipos de ensayo que reproduzcan condiciones análogas a las que se producirían en la realidad, pero controladas en términos de trazabilidad y repetibilidad y no destructivas. De esta manera, se puede verificar y comprobar las prestaciones que los sistemas proporcionarán en el lugar real donde se instalen.It is usual that in technologies and fields more diverse, research to achieve test equipment that reproduce conditions analogous to those that would occur in the reality, but controlled in terms of traceability and repeatability and non destructive. In this way, you can verify and check the benefits that the systems will provide in the real place where they are installed.
Es sabido, que en todos los proyectos de instalaciones de sistemas de seguridad contra incendio se pueden producir desviaciones respecto a los objetivos de seguridad exigidos por la reglamentación, desde el proceso de diseño, pasando por el proyecto de detalle de la instalación y terminando por las desviaciones y/o errores de montaje y puesta en marcha. El posible error acumulado de todos estos pasos puede llevar a una gran desviación de los objetivos de seguridad que el diseñador pretendió cumplir con respecto a los realmente logrados.It is known that in all the projects of fire safety system installations can be produce deviations from the required security objectives by regulation, from the design process, through the installation detail project and ending with the deviations and / or errors of assembly and commissioning. The possible accumulated error of all these steps can lead to a great deviation from the security objectives that the designer intended comply with those actually achieved.
Por ello son deseables ensayos reales de verificación in-situ en condiciones de servicio del recinto de estudio. Es, sin embargo evidente, que si el tipo de acción que queremos ensayar es intrínsecamente destructiva, como sucede con un incendio, surge una mayor dificultad a la hora de plantear un ensayo real que proporcione los efectos con los que se desea afectar al recinto de estudio.For this reason, real in-situ verification tests under the conditions of service of the study site are desirable. It is, however evident, that if the type of action we want to test is intrinsically destructive, as with a fire, a greater difficulty arises when considering a real test that provides the effects with which it is desired to affect the enclosure of study.
Así, son conocidos, entre otros, aparatos para ensayo para probar detectores, como en el caso de la patente europea EP 0910055 y, equipos para ensayo de seguridad ante incendio mediante humo caliente limpio, como es el caso de la patente española ES 2239518.Thus, apparatuses, among others, are known for test to test detectors, as in the case of the patent European EP 0910055 and, fire safety test equipment using clean hot smoke, as is the case with the patent Spanish ES 2239518.
Cada vez se hace más necesario realizar estudios más exhaustivos y complejos de la evacuación de los escenarios de incendio en condiciones de seguridad. Ello, reclama avanzar en la investigación de los campos relacionados con la evacuación, más concretamente, el análisis de la evolución del incendio, el estudio del comportamiento humano ante incendios y el análisis de la ventilación y extracción de humos.It becomes increasingly necessary to conduct studies more exhaustive and complex evacuation of the scenarios of fire in safety conditions. This calls for progress in the investigation of evacuation related fields, more specifically, the analysis of the evolution of the fire, the study of human behavior before fires and the analysis of ventilation and smoke extraction.
La presente invención se refiere a un equipo para el ensayo de seguridad ante incendios en edificios e infraestructuras. Con este equipo se pretende:The present invention relates to equipment for the fire safety test in buildings and infrastructures This team aims to:
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- Verificar las prestaciones de las medidas y equipos de seguridad contra incendio instalados, en particular en lo relativo al control de humos y calor, cuando ocurre un accidente de incendio.Verify the benefits of fire safety measures and equipment installed, in particularly in relation to smoke and heat control, when it occurs a fire accident
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- Verificar y comprobar las pautas de actuación del sistema de control de humos y calor en caso de incendio.Verify and check the guidelines of operation of the smoke and heat control system in case of fire.
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- Validar los modelos de cálculo de dichos sistemas.Validate the calculation models of said systems.
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- Eventualmente proponer mejoras o incluso el rediseño de los citados sistemas.Eventually propose improvements or even the redesign of the aforementioned systems.
El equipo de ensayo de incendio de alta potencia, objeto de la invención, comprende unos medios de generación de un humo trazador, unos medios de generación de un caudal de gas caliente de alta potencia y unos medios de introducción del humo trazador en el caudal de gas caliente de alta potencia.The high fire test equipment power, object of the invention, comprises means of generation of a tracer smoke, a means of generating a high power hot gas flow and means of introduction of tracer smoke into the high hot gas flow power.
Los medios de generación del humo trazador pueden estar constituidos por una serie de cilindros que contienen botes de humo y que están conectados entre sí en ambos extremos, en la parte inferior, a un colector común que insufla aire proveniente de un ventilador. De esta manera, los humos trazadores son conducidos hasta que son introducidos en el caudal de gas caliente con el que se mezclarán.Means of tracer smoke generation they may consist of a series of cylinders containing smoke canisters and they are connected to each other at both ends, in the bottom, to a common collector that blows air from of a fan. In this way, the trace fumes are conducted until they are introduced into the hot gas flow with which they will mix.
Los medios de generación del caudal de gas caliente de alta potencia comprendenThe means of gas flow generation hot high power comprise
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- unos medios de generación de calorsome heat generating means
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- una cámara de intercambio térmico dispuesta para el intercambio térmico con los medios de generación de calora thermal exchange chamber arranged for thermal exchange with the means of heat generation
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- unos medios de introducción de aire en la cámara de intercambio térmico.some means of introducing air into the exchange chamber thermal.
Los medios de generación de calor, pueden ser unos quemadores y los medios de introducción de aire en la cámara de intercambio térmico, pueden ser uno o varios ventiladores.The means of heat generation can be burners and the means of introducing air into the chamber of heat exchange, can be one or several fans.
La cámara de intercambio térmico puede estar constituida por una cámara cilíndrica de doble pared, que define una cámara interior configurada para alojar a los quemadores y una cámara exterior en la cual se introduce el aire para su intercambio térmico.The heat exchange chamber can be constituted by a double wall cylindrical chamber, which defines an interior chamber configured to accommodate the burners and a outer chamber in which the air is introduced for exchange thermal.
La cámara interior es concéntrica a la cámara exterior y de una longitud menor a ésta. La cámara exterior presenta un frontal de configuración troncocónico, mientras que la cámara interior está abierta en su parte frontal. En una zona próxima a la zona troncocónica del frontal de la cámara exterior, enfrente de la parte frontal abierta de la cámara interior, se sitúa una placa de impacto de configuración, preferentemente circular, de manera que las llamas procedentes de los quemadores impacten contra ella, evitando así que éstas puedan salir de la cámara de intercambio térmico.The inner chamber is concentric to the chamber exterior and less than this length. The outer chamber It has a frontal configuration with a frustoconical configuration, while the Inner chamber is open at its front. In an area next to the truncated cone area of the front of the outer chamber, in front of the open front of the inner chamber, it place a configuration impact plate, preferably circulate, so that the flames coming from the burners impact against it, thus preventing them from leaving the heat exchange chamber
A la salida de la parte frontal troncocónico de la cámara exterior se puede situar una cámara de mezcla configurada para producir una mezcla del gas caliente y los humos trazadores, comprendiendo la citada cámara una chimenea configurada para expulsar la citada mezcla.At the exit of the front frustoconical part of the outer chamber can be placed a configured mixing chamber to produce a mixture of hot gas and trace fumes, said chamber comprising a chimney configured to eject the said mixture.
El aire proveniente del exterior se introduce por la parte alta de la cámara exterior, cerca de los quemadores que se encuentran ubicados en la cámara interior y llega hasta la placa de impacto de la cámara de intercambio térmico en la que se contienen las llamas de los citados quemadores, ya que dicha placa de impacto se encuentra enfrentada a los citados quemadores. De esta manera, se realiza el intercambio de calor que produce la elevación de la temperatura del aire que está circulando por la cámara exterior y que es conducido hacia la parte frontal de la cámara exterior donde se encuentra la cámara de mezcla.The air coming from outside is introduced from the top of the outer chamber, near the burners which are located in the inner chamber and reaches the impact plate of the heat exchange chamber on which it contain the flames of the aforementioned burners, since said plate of impact is faced with the aforementioned burners. From this way, the heat exchange produced by the elevation of the temperature of the air that is circulating through the outer chamber and that is driven towards the front of the outer chamber where the mixing chamber is located.
Los gases calientes son conducidos hacia la cámara de mezcla, donde se mezclarán con los humos trazadores procedentes del equipo generador de dichos humos. Como se ha indicado anteriormente, esta cámara de mezcla comprende una chimenea que conduce el caudal resultante de la mezcla en dirección vertical hacia arriba, simulando la geometría de un penacho de humo en un incendio convencional.Hot gases are conducted to the mixing chamber, where they will mix with the tracer fumes from the equipment generating said fumes. How has it indicated above, this mixing chamber comprises a chimney which drives the resulting flow of the mixture in the direction vertical up, simulating the geometry of a plume of smoke in a conventional fire.
El equipo para ensayo objeto de la invención puede estar constituido por tres quemadores industriales de combustión diesel. Estos quemadores disponen de sus propios ventiladores centrífugos que les aportan aire con el fin de lograr un adecuado dosaje de comburente que garantice una combustión limpia.The test equipment object of the invention It may consist of three industrial burners of diesel combustion These burners have their own Centrifugal fans that provide air in order to achieve adequate dosing of oxidizer that guarantees combustion clean.
Asimismo, el equipo para ensayos puede comprender un equipo de control y una pantalla de maniobra táctil para la operación remota y para el control de los parámetros esenciales del ensayo.Also, the test equipment can understand a control device and a touch screen for remote operation and for parameter control Essentials of the essay.
El equipo de control permite la regulación y control en tiempo real de las condiciones del ensayo, así como permitir la adquisición de datos y el registro de las mediciones de ensayo.The control equipment allows regulation and real-time control of test conditions, as well as allow data acquisition and recording of measurements of test.
La pantalla táctil puede ser programada para permitir maniobrar todos los parámetros de regulación a una distancia segura desde el punto de incendio, como son, frecuencia del ventilador centrífugo, encendido de quemadores y disparo de los botes de humo. Adicionalmente, en ella se pueden encontrar señales de funcionamiento/fallo de los elementos antes citados, así como la monitorización de las temperaturas del caudal principal de gases y la temperatura de salida de la mezcla.The touch screen can be programmed to allow maneuvering all regulation parameters to a safe distance from the point of fire, as they are, frequency of the centrifugal fan, ignition of burners and firing of the smoke canisters Additionally, it can be found signals of operation / failure of the aforementioned elements, as well as the monitoring of the main gas flow temperatures and the outlet temperature of the mixture.
Por otro lado, el equipo para ensayo de seguridad ante incendio objeto de la invención, puede estar ubicado en una plataforma móvil para facilitar su transporte y manejo.On the other hand, the test equipment for fire safety object of the invention, may be located on a mobile platform for easy transport and handling.
Para completar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complete the description and in order to help better compression of the characteristics of the invention, according to a preferred example of the embodiment of it is accompanied as an integral part of said description, a set of drawings where illustrative and not limiting, the following has been represented:
- Figura 1.- Muestra una vista en explosionado del equipo objeto de la invención.- Figure 1.- Shows an exploded view of the equipment object of the invention.
- Figura 2.- Muestra una vista en sección transversal de la cámara de intercambio térmico.- Figure 2.- Shows a sectional view transverse heat exchange chamber.
- Figura 3.- Muestra una vista en sección longitudinal, según plano horizontal, de la cámara de intercambio térmico.- Figure 3.- Shows a sectional view longitudinal, according to horizontal plane, of the exchange chamber thermal.
- Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del equipo objeto de la invención, una vez que ha sido montado sobre la plataforma móvil.- Figure 4.- Shows a perspective view of the equipment object of the invention, once it has been assembled on the mobile platform.
En la figura 1 se puede observar los distintos elementos que forman parte del equipo para ensayo (1) objeto de la invención, esto es, los medios de generación del humo trazador (2), los medios de generación del caudal de gas caliente (3), los medios de introducción del humo trazador (22) en el caudal de gas caliente y la cámara de mezcla (4).In figure 1 you can see the different elements that are part of the test equipment (1) object of the invention, that is, the means of generating tracer smoke (2), the means for generating the flow of hot gas (3), the means for introducing tracer smoke (22) into the gas flow Hot and mixing chamber (4).
En la figura 3, se observan los distintos elementos que forman parte de los medios de generación de gas caliente (3), como son los quemadores (31), el ventilador centrífugo principal (33) y la cámara de intercambio térmico (32).In figure 3, the different elements that are part of the means of gas generation hot (3), as are the burners (31), the centrifugal fan main (33) and thermal exchange chamber (32).
En esta figura se ve como la cámara de intercambio térmico (32) está constituida por una cámara exterior (322) y una cámara interior (321). La cámara exterior (322) presenta un frontal de configuración troncocónica, en donde se unirá la cámara de mezcla (4). Por otro lado, la cámara interior (321), que es donde se alojan los quemadores (31), está abierta en su parte frontal.In this figure it looks like the camera of thermal exchange (32) consists of an outer chamber (322) and an inner chamber (321). The outer chamber (322) presents a truncated conical configuration, where the mixing chamber (4). On the other hand, the inner chamber (321), which it is where the burners are housed (31), it is open in its part frontal.
Como se puede ver en esta figura 3, la cámara interior (321) presenta una longitud menor que la cámara exterior (322), siendo, tal y como se observa e la figura 2, la cámara interior (321) concéntrica a la cámara exterior (322).As you can see in this figure 3, the camera interior (321) is shorter than the outer chamber (322), being, as shown in Figure 2, the camera inner (321) concentric to the outer chamber (322).
Los quemadores (31), que en esta realización preferente son tres, se encuentran en la entrada del equipo para ensayo, ya que constituyen la fuente de calor necesaria para llevar a cabo la combustión y el correspondiente intercambio de calor. Junto a estos quemadores (31) se ubica el ventilador centrífugo principal (33) que es el encargado de recoger el aire del exterior e introducirlo en la cámara de intercambio térmico (32).The burners (31), which in this embodiment three are preferred, they are at the entrance of the team to test, as they constitute the source of heat needed to carry combustion and the corresponding heat exchange. Next to these burners (31) is the centrifugal fan principal (33) who is in charge of collecting outside air and insert it into the heat exchange chamber (32).
Como ya se ha comentado, el aire aportado por el ventilador centrífugo (33) es introducido por la base de la cámara exterior (322),esta cámara (322) tiene que tener suficiente separación con la cámara interior (321) para permitir que circule a través de ella, el caudal de aire procedente del exterior. En la cámara interior (321) están ubicados los tres quemadores, los cuales también tienen sus propios ventiladores, no representados en las figuras, que les aportan el aire que garantiza una combustión limpia. Es por tanto, en la cámara interior (321) donde se realiza la combustión, las llamas son contenidas aquí gracias a la placa de impacto (34) ubicada en una zona próxima al frontal troncocónico de la cámara exterior (322). Si no existiese esta placa de impacto (34), las llamas podrían ser expulsadas hacia la cámara de mezcla (4).As already mentioned, the air provided by the Centrifugal fan (33) is introduced by the camera base outside (322), this camera (322) has to have enough separation with the inner chamber (321) to allow it to circulate at through it, the flow of air from outside. In the inner chamber (321) the three burners are located, the which also have their own fans, not represented in the figures, which give them the air that guarantees combustion clean. It is therefore, in the inner chamber (321) where it is performed combustion, the flames are contained here thanks to the plate of impact (34) located in an area near the frustoconical front of the outer chamber (322). If this impact plate did not exist (34), the flames could be ejected into the mixing chamber (4).
Por otro lado, el equipo generador de humos trazadores (2) está constituido, como se ve en la figura 1, por una serie de cilindros (21) que contienen los botes de humo. Estos cilindros (21) están conectados a un colector común que insufla el aire proveniente de un ventilador, no representado en las figuras, de manera que permita conducir los humos trazadores hasta la cámara de mezcla (4).On the other hand, the smoke generating equipment plotters (2) is constituted, as seen in figure 1, by a series of cylinders (21) containing the smoke canisters. These cylinders (21) are connected to a common manifold that blows the air from a fan, not shown in the figures, in a way that allows tracer fumes to be driven to the chamber mixing (4).
El caudal de aire que está circulando a través de la cámara exterior (322) se va calentando debido a la combustión que se está produciendo en la cámara interior (321). El aire caliente es conducido hasta la cámara de mezcla (4) que se encuentra situada a 90º respecto a la cámara de intercambio térmico (32). En esta cámara de mezcla (4), se mezcla el caudal de los gases calientes junto con los humos trazadores, pero además, esta cámara de mezcla permite conducir el caudal resultante de la mezcla hacia arriba y así poder comprobar la dirección de salida de los gases.The air flow that is circulating through of the outer chamber (322) is heating up due to combustion that is occurring in the inner chamber (321). The air hot is driven to the mixing chamber (4) that is It is located at 90º with respect to the thermal exchange chamber (32) In this mixing chamber (4), the flow rate of the hot gases along with the tracer fumes, but in addition, this mixing chamber allows the resulting flow of the mixture to be conducted up and thus be able to check the exit address of the gases
Como se ve en la figura 4, el equipo para ensayo (1) puede estar ubicado en una plataforma móvil (5) de manera que se facilite el transporte de dicho equipo.As seen in Figure 4, the test equipment (1) can be located on a mobile platform (5) so that the transport of said equipment is facilitated.
Claims (9)
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- medios de generación de un humo trazador (2)media generating a tracer smoke (2)
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- medios de generación de un caudal de gas caliente de alta potencia (3)media of generating a high power hot gas flow (3)
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- medios de introducción del humo trazador en el caudal de gas caliente de alta potencia (22)media of introduction of tracer smoke into the hot gas flow of high power (22)
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- unos medios de generación de calor (31)some heat generating means (31)
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- una cámara de intercambio térmico (32) dispuesta para el intercambio térmico con los medios de generación de calor (31)a thermal exchange chamber (32) arranged for exchange thermal with means of heat generation (31)
- --
- unos medios de introducción de aire (33) en la cámara de intercambio térmico (32).some air introduction means (33) in the exchange chamber thermal (32).
- --
- una cámara interior (321) configurada para alojar los medios de generación de calor (31)a inner chamber (321) configured to accommodate the means of heat generation (31)
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- una cámara exterior (322) en la cual se introduce el aire para su intercambio térmico.a outer chamber (322) in which the air is introduced for its heat exchange
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Legal Events
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090907 Kind code of ref document: A1 |
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Ref document number: 2325517B1 Country of ref document: ES |