,
》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2.5M【Pa 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0.1MP【a
? 《 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GB 503!。47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,DN2?5管子的输送速率】Q约为1.3—k,g/sDN2—5管子的《内径d是27m【。。m由此计算出管径】系数K?d:
! 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~!11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B:S 53《0.6p《t7-19》88§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 —50347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Δ:p管道中的压—力,损失(Pa)—;
:。
《 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(P—a);
》。 , 《。 , λ?q驱动气体的—摩擦阻力系数;【
! λf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(k【。g/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Δp】/L管段单位长度】上,的压力损失(—Pa/m);
【
当—μ=0.0》286~0.143!。 时,?。有
式中【g 重力加速度【(m/s2)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?q0常态《下驱动气体密度(k!g/m3《);:
】 pe 计算管】段末端压力》(MPa)(—表压)
《
《 驱动气体在—管道中的流速—vq可由《其体积流《量,Qqv(Qqv=】μ×Q/pq—)和管道内径d表示!即有
》
将(Δp!/L)?以MP?a/m 作单位【。,pe以M》。P,a 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λ》q,按水:力粗:糙管:的,情况:计算即?
4!.3 4《.8~4《.1:0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【 = (10—p,e +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—。p,p代替公《式21中pe计【。算结果才是Δp【/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P!p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25 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p:e求管段首端压力p!b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pb》。代替式21中—的pe 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》0.39mm—
:。 》 例1 已知—管段末端压》。力pe 求管—段首端压力p—b
:
: 《已知如图所示管【段末端压力pe【=0.15M—Pa, 输送—速,率,Q=:2kg?。。/s,? d(DN》25:)=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】=1.1《6,5 g/《m,3,超细干粉灭火】剂松密度pf=【500kg》。/m:3, 气固比μ=0!.06?(,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pb?′=0.1》5527M》Pa
?
【高,程校正后
】 即管段首】端压:力pb=0.—1547MPa
! , [》。例2]已知首端【压力pb=0.48!MP:a超细干粉输送速】率Q=1《3kg/s》。d(DN65)=】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ρq0=1】.165kg/m3!,超细干粉灭火【。剂松密度ρ》f=500kg/】 m3,气》固比μ=《0.06(如图4】。 所示管段)
】 求管—段末端?压力:pe
》
,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×sinγ=0!即不需要《高程校正
》
《 即管段末端压力p!e=p?e′+0=0.【。331?5(MPa)
【
?4.4 4》。.12中管道内超细!干粉的?剩余量m《。r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MP—a作单位时
—
ρq=《(10p《p+1)ρ》q0
?
《 所以有
— mr=Vd—(10Pp+—。1):ρq:0/μ
【。 应该指出理论上!。讲灭火贮罐内超细】。干粉:。剩余量为:》
ms=V—c(10p》o,。+,。1,)ρq0/》μ
—式中:V《c超细?干粉贮罐容积(m】。3)
?
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 4.14—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34 —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35和计算公式3!6 计算驱》动气体储存量
【
?。
4》.6 4《.,15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4【8h 内完成是依据!超细干?粉灭火系统必—须在4?。8,。h 内恢复》要求规定的》
,
,