?
4 》管网计算
【
4.2 》管网:起点是从超细干粉】灭,。火剂贮?。存容:器输出阀《出,口算起?单元独立《系,统和组合分配系统均!如此计算管网起点压!力不应?大于2.5MPa】 是:依据超?细干粉?灭火剂贮存容—。器,。的设计压力确定的管!网最不利点所要【求的压力是依据喷】头工作?压力规定《的这里等效采—用了:。日本:标准日本《消防法施行》规则第21 —条,§1: 指:出喷头工作压力【不应小于0.—1MPa
— 》注本规范压力取值】除特别说明》外均:指,表压
【。
4.4 本条推】荐,了管道内径的计算】方法为管道内径选用!提,。供了计算《。的数据本计算公【式参:考了:干粉灭火系》统设计规范G—B 50347【的计算公式并做【了大量的实验在规定!的管道?起点:压力范围内超—细干粉?灭火:剂在:DN25管子—的输送速率Q约为1!.3kg/》sDN25管子【的内径d是27mm!由此计算《出管径?系数Kd:》
【 应该指出上—。述公:式计算得到的—是最大管径》值根据?。。需要实?。际管径值可取—比计算值《较小的恰当数值经济!。流速:时管径随驱动气体系!数μ而异当μ=0】.044 时经济】流速的管径系数Kd! =:。10~1《1即其最《佳管道输送速率可】以是输送速率—的4~5倍》另外当厂家以实际】数据给?出输送速《。。率(Q)与管径【(d:)关系时宜》采用厂家提供—的数据
《
《
,4.:6 设计管》网时应?尽,量设:计成:结构对称均衡—管网使超细干粉【灭火剂均匀分—布于防护区内但在实!践中不?可能做到管网结【构,绝对精确对称—布置只?要对:称度在±5%范【围内:就可以认为是—结构对称《均衡管网可实现喷粉!的有效均衡见图1在!实际应用中》可以使用不同—喷射率的喷头—来调整?。管网结构的不对称】性实:现系统?均衡见?图2
图【1 结构对》称的均衡系统
【
—
图《2 结构不对称均衡!系统
】本,规,范,计算公式20系等】效采用室内灭火装】置和设备·干粉系统!。规范BS 5—30.6pt7-1!988§《7.2 《规定应该指出,在实!用中也有非均衡系】统但本规《范主张管网应尽量】。设,计成:。对称分流的均—衡系统所《以前半句采用“宜”!字,;均衡系统可以【是对称结构》也可:以是不对称》结构结构对称—与不:对称分?界在对称度所以后半!句采用“应”字
】
?
4.7 】。本条推荐《的管:网,。中各管段长》度上的压力损—。失计算?公式21 及—计算公式《22:等效采用了》干粉灭火系统设计规!范GB 5034】7中的计《算公式本计》算公式?是依据沿《程阻:力的计算《导,出其推导过程如下
!
《 管:道中的压力损—失计算?式为
?
?式中Δp管》道中的压《力损失(P》a);
》。 ? ? Δpq气流流】。动,引起的压《。力损失(《Pa);
》
》 : :Δpf气体携带【的粉状物料引—起的压力损失(【Pa);
】 λq】驱动气体的摩—擦阻力系《数,;
《 λ】f超细干《粉的摩擦阻力系【数;
】 《μ :驱动:气体系数;
—
】 ρ:q管道内驱动气体密!度(kg/m3【);
》 — v q《管道内驱动》气体流动速》度(:。m,/s);
! 》d 管道《内,径(㎜);
! L 】管段计算长度(【m)
— 把公式》(2)和公式(【3)代入公式(1】。)并移?项得
》
式中Δ《p/L管段单位长度!。上,的压力损失(—P,a/m);
】 当μ=0【.0286~0【.1:43 ?时,有
》
:式中g 重力加速度!(m:/s:2):取9.?81
?。
《 :。 在常温下》得管道中驱动气体】密度ρQ的》表达式为《
式中—p,q,0常态下《驱动气体密度(k】g/m?3);
! , pe》 计算管《段末端?压力(MP》a)(表压)
】 ? ,驱动气体在管道中】的,流速vq可由其体】积流量Q《qv(Qqv—=μ×Q/pq【)和管?道内:径d表示《即有
《
将【(Δp?。/,L)以MPa/m】 作单位,》pe以?。MPa 作单位【,d:以mm作单位—,整理上述各—式并简化得
】
《 ,由于:气固二相流体在管】道中的流速很—大所以沿程阻力【损失系数λq按水力!粗糙管的情况计算】即
》
4.—3 4?.8~4《.10在本规程计】算公式21中取【常温下?管道中驱动气体密度!ρq 的表达—式为::ρq = (1】0pe +1—)ρq0公式中pe!为,。计算管道末端压力】。应该取高程校正【前管道平均压力pp!。代替公式《2,1,中pe计《算,结果:才是Δ?p/:L的真值《可那时计算管段首端!压力pb还是未【知数无法求》得高程校《正前管段平均—压,力Pp
— 通过【计算公式23 【已估算出高程校正前!管段首端压力故【可估算出高程校正前!管,。段平均压力Pp为求!得高程校正前管段】首端压力pb真值宜!采用逐步逼近法逼】近误差?越,小越好?本规程计算公式2】5 已满足工程要求!
管【道节点压力计算有两!种计算?顺序一种《是从后向前》计算顺序已知管段】末端:压力pe求管—段首端压《力,pb这种计》算顺序的优点—是避免能源》浪费:;另:一种是?从前向后计算顺序已!知管段?首,端压力?pb求末端压力【pe:。 这:。种,计算顺序的》优点:是方便选《取超细干粉贮罐当采!。。用,从前向后计算顺【序时对以上计算【式移项处理》即可:
【 ,另外注意当采用上】式计算时《求取(?Δp/?L)i时需要用p】b代替式21—中的p?e 为了《使设计者掌握—该节点压力计算【方法下面《举例说?明其中管壁绝对粗】糙度:Δ按镀锌《钢,管取0.3》9mm
】。 例《1 已知《管段:。末,端压力p《。e 求管《段首端压力》pb
【 已知如》图所示管段末—端,压力:p,e=:0.15MPa,】 输送?速率Q=2kg/s!, :d(DN25—)=27mm— 管段计算长—度L=1m, 流向!与水平面《夹角γ=-90°常!压下驱动气体—密度:ρq0=1.16】5 g/m3—,超细干粉》灭火:剂松密度pf—=,500?kg/m3,— 气固比μ》=0.0《6,(如图3 所示管段!)
【求管:段首端压力pb
】
图3 竖【直,管,段
? , 解
—
初次估!算得
— 一次逼近】得
— 即高》程校正前《管段首端压力p【b′=0.155】27M?Pa
》
: 高程校正【后
【 即管段首—端压力pb=0.】1,54:7MPa
! [例2]已知首!端压力pb=0.4!8MPa超》细干粉输送速—率Q=1《3,。kg/s《d(D?N65)=66 】mm管段计算长度L!=60m流向与水】平面夹?角γ=0°常—态下驱动气》体密度ρq》0=1.165k】。g/m3,超细【干粉灭火剂松—。密度ρf=5—00kg/》 m3,气固比μ】=0:.06(如图4 】所示管段)
! , 求管段末端压力p!e
图—4 水平管段
! 解
》
初】次,估算得?
,
,
: : 一次逼近—得
—。。
二次逼近!得
】 因为γ《=0:所以Ly×s—in:γ=:0即不需要高程【校正
】即管段末《端压力pe=—pe′+0=0.】331?5(M?Pa)
—
4.4《 4.12》中管:道内超细干粉的剩】余量mr的》计算式是按管道【内残存的驱动气体】的质量除《。以驱:动气:体系数?而推导?出来的管道内—残存的驱动气体质】量,为ρqVd 当Pp!。以MPa作》单位时
》ρq=(10pp+!1)ρq0
【 所以—有
? mr=Vd(1】0Pp+1)ρ【q0/μ
】 ,。 ,应该:指出理论上讲灭火贮!罐内超细干粉剩【余量为:
》
ms=Vc(1】0po+1)—ρq0/《μ
式【中:Vc超》细干粉?贮,罐容积(《m3)
《
但此!时Vc?,/是未知数;另外!驱动气体系数μ是】理,。论上的?平均值实际上—对单元独立系统和】组合分配系统中【超细干粉需要量【最大的防护区—或保护对象来—说到喷射时间终了时!气固二相流中含粉】。量已很小按计算【公式(4.0.12!-2)计算得—到的管?道内超细干粉剩余】量已含一定裕度因此!按m:+mr之值》初选一超细干粉贮】存容器用厂商提供】的m:s来计算mc值【应符:合实际应《用的:需要
《
《 4?.5 4.1—。4中非液化驱动气】体在储瓶内遵从理】想气体状态方程【所,以可按计算公式【33 和《计算公?式3:。4 计算驱动气体】储,存量液化驱动—气体在储瓶》内不遵从理想—气体状态方程式所】以应按计《算公式3《5,和计算公式》。。36 计《算驱动气体储存量
!
:
4.【6 4.1》5清扫管《道内残存《超细干粉所》需清扫?气,体量取?10: 倍管网内驱动气】体,剩余量为经验数据】当,清扫气体采》用储瓶充装》时应单?独储存;若》。另有清扫气》体气源采用管道供气!则不受此限制— 要求清扫》工,作在48h —内完成是依据—超细干粉灭火系统】必须在48h 内恢!复要求?规定的
》