4  管】网计算 【 4.0.】1 ： 管：网起点？是从：。干粉储存容》器输出容器阀—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！力是：干粉：储存容器的》输出压力管网起【点压力不应大于 】。2.5？MPa 是》依据干粉储》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0.1】。MPa？  注本！规范压力取值—除特别说《明外均指表》压  《 4.—0.4  为使干粉！灭火系统管道内干】粉与驱动气体不【。分离：干，粉驱：动气体二相流要维】持一定流《速即管道内流—量不得小于允许最】小流量？ Q：min依此》等效采用了英国【标准推荐数据室内】灭火装置和》设备·？干粉系统规范BS】 5306:—pt719887给！出对应 DN25】。管子的最小流量【。Qmin《为， 1：.5kg/s D】N，25 管子》的内径 d 是【。 27mm 由此得！管径系？数 — 其他国外标—准没提供管径—系数KD数据—主张采用生产厂家提！供的数据在》搜集到的资料中有】两组数？据所：得管径系数KD【值与本规定》接近具体如》表 1 所》示  》。 ， ， — 注① 取自美国】 Ansul— ，公司干粉灭火系【统,P41 对应气！。固比μ＝0.05】8   ！。② 取自日本灭火设！备概：。。论日：本工业？出，。版社： 1972 年版】 P270 —；或见消防设备全】。书，陕西科学技》术出版社 199】0 年版 P126！3 对应气》固比μ＝0.04】4  — 应该指出—以上计算得到的是】。最大管径《值，根据：需要：实，际管径值应取比计】算值较小的恰—当数值经济流—速时管径值随驱动】气体系数μ而异当μ！＝0.04》4 时经济流速时】。管，径系数KD＝1【0～：11： 即其？最佳管道流》量是允许最小流【量的： 4～5 》倍另外当厂家以实】测数据给出流量【 (Q)一》管径 (d)— 关系时应该采用厂！家提供的数据实际管！径应取系《列值  ！4.0？.5 ？ ，关于：管道附件的当—量长度应该按厂家给！。。出的实测当量长度值！取值：但目前实际》还做：不到不给出数据【又无法设计计算按】周亨达给出》的管：道附件的《当量长度计算式【为L：J＝：k×d 其中—是k当？量，。长度系数 (m/】mm) ； 90】°弯：头取 0.》040 三通的【直通部分取》0.025 三通的！侧通部分取 0【.，075 下面一同给！出国外管道附—件，当量长度数据—做比较 ( 见【表 2)《  【 ： ： 注？① ：东京：消防厅预防事务审查！·检查基准东京【防灾指导协会 19！8，4 ：年，出版：P436   【 ： ：。 ②： ，美国 A《nsul公司干【粉灭火系统图—表 7 《  ？ 《③ ：周亨达主编工程流】。体力学冶金工业出】版，社 19《95 年出版— P124～1【35：   》 显然按周亨达！计算式计《算值误差偏大而国外！数据是在一定驱动】气体系数下的测【定值考虑到日本数】据，比 A？nsul《 数据通《用性更好《些暂时推荐该组【。日本数据作为参考值！  — 4.0.6—  设计管网时应】尽量设计成》结构对？称均衡管网使干【。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！称度在土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2在系统中！可，以使：用不同喷射率的喷】。嘴来调？整管网？的不均衡见图— 3   — ？。 注】所有喷嘴均以同一流！量喷射  》        】 ，  ：注喷嘴分别》以 R,2》。R 或 《4R流量《喷射  《 ， 该》计算式系等效采用室！内灭火装置和设备】·干粉？系统规范BS 53！06：:pt71》9887.2 【规定  】 应该指出在调研中！也见到了非均衡【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！称的分界在对称度所！以后半句采》用“应”字》  4】.0.7  —国外：标，准没提供压力—。损失系数△》p/L 数据主【张，采用生？。产厂家提供》的数据本计算式是依！据沿程阻力的—计算导？出的其推导过程【如下 ？。 根据周建！刚等人就粉体高【。浓度气？体输送进《行的试验研究结果(！。 引自周建刚、沈】熙身、马恩祥等【著粉体？高浓度气体输送【控制与？分配技术北》。京冶：金工业出版社 【。1996 年—出版 ？P109～》1，43) 管道中的压！力损：。失计算式为》  《 《 式中△p！管道：。中的压力损失 (】Pa) ； ！ △p《q气体流动引起的压！力损失 (Pa) ！；  【 △pf气》体携带的《粉，状物：。料引起的压力损【失 (？P，a) ；  ！ λq驱动气【体的摩擦阻力系【。数；：  ： λ—f干粉的摩擦—阻力系数《；  【 μ驱动气体系数】。；  》 ρQ管道内驱！动气体密度 (【。kg/m《3，) ；  — υq—管道内驱动》气体流动速度 (】m/s) ；  ！ d管—。道内径 (》m)： ；  — L《管，段计算长度》 (m)《   —。。 把公式 (2】) 和公式 —(3)？ 代人公式 —。(1) 《并，移项得 《 —。 式中△！p，/L管段单位—长度上的压力—损，失 (Pa/m【)   ！当，μ＝0.02—86～0.1—4，3 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ρ？。Q的表达《式为  》 ： ρQ《＝（1？0p：e＋1）ρ》。q0 ？ 》。式中：ρq0？常态下驱动》气体：。密度 (《kg/m3) ； ！。 《 p？e计算管段末端压力！。 (MP《a)( 表压 )】 ，  《 驱动》气体在管道中—的流速 wq— 可由其体积流【量 QQv(—QQv＝μ×Q【/ρQ) 和—管道内径《 d 表示》即有 ？ ：   】 将(》△p/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：化简：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  》 ， λq＝[1】.14-21g(△！/d)]《-2 【 公式来自周亨达】主编工？程流体力《学北京冶金工—业，出版社199—5 年出版 P【1，。20   》 应该指】出当厂？家以实测曲》线图给出△》p/L 之》值时应该采用厂家】提供：的数据  【 ？4.0.《8～4.0》.10  在公【式 (4.0.【7-1) 中取常】温下管道中驱动气体！密度 ρQ的表达】。式为ρQ《＝(10Pe—＋1)ρq0公【式中Pe为计—算管段末端压—力按理说应》该取高程校正—前管段平均》压力Pp代》替公式(4》.0：.7-1)》 中Pe计》算结果才《是△p/L的真值可！那时计算管段首端】压力P？。b还是未《知数无法求得高程校！正前管段平均压力P！p ： 通—过公式 (4.0】.，8) 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Pp】真值：应采用逐步逼近【法逼近误差当然是越！小越好公式 (4.！。0.9？-2) 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！算顺序方《便选：取干粉储存容器当采！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 (！△p/L)i时【需要用Pb代替公式！ (4.0》.，7，1) 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《。糙度厶？按镀锌钢管》取 0.39mm(！ 见周亨达主编工程！流体力学北京冶【金，工业出？版社 1995 年！。出版P253) 】 [例】。。1]已知末端—压力Pe＝0.15！Mpa,干》粉输：送速率Q＝2—kg/s,d(D】N25？)＝27mm,【管段：计，算长度L＝1m流】向与：水，。平面夹角γ＝-90！°，常态下驱动》气体密度《ρq0＝《1.165》k，。g/m？。3,干粉松密度ρ】f＝：850k《g/m3,气固比】μ＝：0.044（—如图4所《示管段） 》 求—。管段首端压力Pb】 —解 】。 》 即【。管段：。首端压？力，为Pb＝0.—156Mp》a， ？ [例2]【已知首端压》力Pb？＝0.？48Mp《a,干粉输送速率】Q＝20k》g/s,d》＝(DN6》5)＝？66mm《,管段？计算长度L》＝60m流》向与水平夹角—γ＝0°常态下【驱动：气体密度ρq—0，＝，1.1？65：kg/m《3干粉松密度ρf＝！850kg/m【3,气固《比μ＝0.044】。。（如图5所示管段）！ ： 求管—段末端？压力Pe《 《。。 ， ，解， ：。 ？   — ， ？ 《因为γ＝0 所【以 LY《×sinγ》＝0 即不需要高】程校正  ！ 即管段《末端压力Pe＝Pe！＇＋ 0 ＝0.2！785(《。MPa)《   — 4.0.12 ！ 管网内干粉的残余！量 mr的》计算式是《按管网内残存—的，驱动气体的质量【除以驱动气体系数而！推，。导出来的管网—内残存的驱动气【体，质量为 《。ρQVD 当Pp以！ MP？a 作单位时 ！ PQ＝ (】10pp＋1)ρ】q0 ？ 所以有 ！m，r＝VD(1—0pp＋1》。)ρ：q，0/μ 《 《 应该指出理论上讲！干粉储存容器内干粉！剩余量为  — 》ms： ，＝ Vc(10【p0 ＋ 》1)ρq0/μ【 》 式中？Vc干粉《储存容？器容积 (m3【)   【 但此时Vc是】未知数；另外—驱动气体系》数卢是理《。论上的平均值—实肛上对单》元独：立系统和组》合分：配系统中干粉需要量！最多的防护区或保】护对象来说到喷射时！间终了时气固二相流！中含粉量已》很小按公式 (4】.0.12》-2) 计》算得到的管网—。内干粉残余量—。已含很大裕》度因：此按 m＋mr之】值，初选一干粉储存【容器：然后：加上厂商提》供的ms值作为mc！值可以说够安—全 ？ 4.0.】14  非液—化驱动气《体在储瓶内遵—从理想气体状态【方程所以《可按公式 (4【.0.1《4-1) 和—。公式 ？(4.？0.：14-2) 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】方程所以应按公【式(4.0.1【4，-3) 和公式【 ，(4 ？ 0.14》-4) 计算驱动】气体储存量 ！ ：4.0.15  清！。扫管：道内残？存干粉所需》清，扫气体？量，取， 10 倍管网内】驱，动气体残余量为经】验数据 》 当清扫气体！。采用：储瓶盛装时应单独储！存；若单位》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—完成是依据干粉灭火！系统：应在 ？48：h 内恢复》要求规定的  】