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建筑气体灭火系统剩余量计算公式

文章出处: 人气:发表时间:2018-09-17 12:33

系统剩余量指在灭火剂喷射时间内不能释放到防护区空间而残留在灭火系统中的灭火剂量,包括灭火剂储存容器剩余量和管网剩余量两部分。

 

(一)储存容器内灭火剂剩余量的计算

 

喷射时间终了时残留在储存容器内的灭火剂量可按式(2-21)计算。

 


 

式中 W1'一储存容 器内灭火剂剩余量,kg;

 

灭火剂液态密度,kg/m3;

 

Vd一 储存容器导液管人口以下部分容器的容积,m3。一-般生产广家在产品出厂时,对储存容器内灭火剂剩余量进行测定,为用户提供出该储存容器灭火剂剩余量。

 

(二)管网内灭火剂剩余量的计算

 

在灭火剂释放后期储存容器内灭火剂液面降到导液管下端人口时,驱动气体进人导液管继续推动灭火剂液体流动,此时有--个气液分界点。该气液分界点遇到分支管时,分成两个或更多个气液分界点。当气液分界点到达第一个喷嘴或同时到达几个喷嘴时,驱动气体从喷嘴迅速排出,系统泄压,此时残留在后边管道中的灭火剂已无足够推动力,不能在喷射时间内喷出参与灭火,只能挥发后进人防护区,这部分量称为管网内灭火剂剩余量。

 

均衡系统管网内灭火剂剩余量很少或为零,一般不需考虑。非均衡系统管网内灭火剂剩余量相对较多,设计时应考虑。要准确计算剩余量比较困难,以下介绍--种近似的计算方法。

 

要计算管网内卤代烷灭火剂的剩余量,必须先确定气体灭火系统泄压时气液分界点在各支管中的位置。一些气液分界点在喷嘴处,另一些在管道中的某点。 气液分界点在管道中的位置可以以各支管中灭火剂的平均设计流量为基础计算。一般根据平均设计流量计算出平均设计流速,从管网分支点开始,计算出支管上气液分界点的位置。

 

管网内灭火剂剩余量可按式(2-22) 计算。
 

式中 W1"一管网内卤 代烷灭火剂剩余量•kg;

 

N=残存有卤代烷灭火剂的管段数量;

 

Vpi---卤代烷灭火剂喷射时间结束时,管网中气液分界点下游某管段的容积,m3;

 

βi 卤代烷灭火剂喷射时间结束时,相应于Vpi管段

 

中卤代烷灭火剂的平均密度,kg/m3 。

 

在确定各管段中卤代烷灭火剂的密度时,卤代烷1211灭火剂和七氟丙烷灭火剂的密度可视为其液体密度,则卤代烷1211为1830kg/m3,七氟丙烷为1400kg/m3。卤代烷1301灭火剂的密度与管道内的压力有关,由于各管段的压力不同,密度也不相同,同一管段起点和终点卤代烷1301灭火剂的平均密度不同,且在喷射末期管道内的压力不易确定,精确计算各管段内的灭火剂密度非常困难。工程,上,可以采用下述两种方祛中的一种确定管段压力。一种方法是以最高环境温度时的饱和蒸气压作为管段压力,这种方法较为保守,因为当系统泄压时,有灭火剂剩余量的管段中,最大压力不超过其饱和蒸气压。另一种方法是以中期容器压力的1/2作为管段压力,因为系统要求喷嘴工作压力不小于中期容器压力的1/2。不同压力时,卤代烷1301灭火剂的密度见表2-17.

 

表2-17 管道内卤代烷1301灭火剂的密度



 

例2-4 卤代烷1301灭火系统管网布置如图2-2所示,系统储存压力为4.2MPa,充装密度1000kg/m',喷嘴⑤、⑥、⑦在10s内喷射的卤代烷1301质量分别为30kg、40kg. 20kg.试求管网内的灭火剂剩余量。
 

[解] (1) 确定气液分界点的位置 当喷射结束时,气液分界点的位置在管段③~④或以后管段上的某点。

 

先求气液分界点从③运动到④所需的时间。灭火剂在各管道中平均设计质量流量如下。管段③~⑤ 9m= 3kg/s管段③~④qm = 6kg/s管段④~⑦ 9m= 2kg/s管段④~⑥ qm = 4kg/s

 

灭火剂在各管段中平均设计流速(卤代烷1301灭火剂密度按1570kg/m3计)如下。

 

管段③~⑤Vm= 3.98m/s管段③~④Vm≈ 3.04m/s管段④~⑦Vm=4. 06m/s 管段④~⑥Vm=3. 61m/s

 

气液分界点从③运动到⑤的时间为

 

tm=3/3.98=0. 8(s)气液分界点在管段③~④运动的距离为

 

lm=3.04X0.8=2.43(m)

 

(2).有灭火剂剩余量管段的总容积
 

(3) 确定管道中卤代烷1301灭火剂的密度 管段内的压力按20C时的卤代烷1301蒸气压考虑,压力为1.34MPa。从表2-17中可以查得管道内卤代烷1301灭火剂的密度为550kg/m3 。以此作为管段中的卤代烷1301灭火剂的平均密度。

 

(4) 计算该系统管网内卤代烷1301灭火剂的剩余量
 

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