。
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!MP:a 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】。0.1MPa—
—
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 ?Qmi?n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 5—30:6:pt71988!7给:出对应 DN25】管子的?最小流量Qm—in为 1.5kg!/s DN25【。 管子?的内径 d 是 】27m?m 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 A】ns:ul 公《司,干粉灭?火系统,P4—1 对应气》固比μ=0.—058 》
② 取!自日本灭《火设备?概论:日本工业出版社【 1:972 年版 【P270 》;或见消《防设备全《书陕西科学》技,术出版社 》1990 》。年版 P12—63 对应气固比μ!=0.044
】
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K【D=: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/m【m,) :; 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【.07?5 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 1984 年!出版P4《36:
《
:
:② :美国 Ans—ul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,。 1995 年出】版 P12》4~135 【
?
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 Ansul 】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—,,2R ?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! 5306:pt7!19:887.2 —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! P109~14】。3) 管《道中的?压力:损失计?算式为
—
?
?
《式中△p管道中【的压力?损失 ?(Pa)《 ;
△!pq气?体流:动引起的压力损【失 :(Pa) ; 【
,
△p【f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?;
【
,。λf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?/m3) ;
】
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.》。14:3 时有
!
】式中 g《重力:。加速:度 (m/s—2) ;取 9.8!1
!在常温?下得管道中驱—动气:体密:度ρQ的表》达式为
》
,
《ρQ=?。(,10p?e+1)ρq—。0
式】中ρq0《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 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.《14-21》g(:。△/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19—95 ?年出版 P120 !
【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—.0.1《0 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)ρq》0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Pb还是未知】。数无法求得高程校正!前管段平均》压力Pp
!
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》Pp
《
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P—e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P!b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《.39m《m( 见周亨达主编!工程流体力学北京】冶金工业《。出版社 19—95 年出》。版P253)—
》
[例《1]:已知末端压》力Pe=0.15M!pa,干《粉输送速率》Q=2kg》/s,d(DN【25)=27—mm:,,管段计算长度L=1!。m流向与水平面夹】角γ=-9》0°常态下驱—动气体?密度ρq0=1.1!65kg《/m:3,干粉松密度ρ】f=850kg/】m3:,气:固比μ=0.—04:4(如?图,4所示管段)—
,
求管段首!端,压力P?b
解
!
【
【
即管段首【端压:力,为Pb?=0.?156Mp》a,
》
[例?2]已知《首端压力Pb=0.!48Mpa,干粉输!送速率Q=20kg!/s,?d=:(DN65》)=66m》m,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:ρ,q0=?1,.165k》g/:。m3干粉松密—。。度ρf=850k】g/m3,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×s》。in:γ,=0 即不需要【高程校正《
即】管段末端压力Pe=!P,e'+ 0 =0.!278?5(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 ρQ】VD 当Pp以【。 MPa 作单位】时
【PQ= (10pp!+1)ρ《q0
—
所以有 mr】=VD(10pp+!1,)ρq0《/μ:
应该指!出理论上讲干粉储存!容器内干粉剩余量为!
ms! ,= Vc《(10p0》 +: 1)ρ《q0/μ《
,
式中【Vc干粉储存—容器容积 (—m,3)
》
但此时】V,c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:
:。
4.0.1!4 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.》。14-1《) :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【。.14?-3)? 和公式 》。(4 0.1【4-4) 》。计算驱动气体储存量!
《
4.0.1【。5 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《。。
?