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气体灭火系统设计开口流失量计算公式

文章出处: 人气:发表时间:2018-09-18 11:46



流失量对系统安全可靠性有很大影响,关系到能否保持灭火剂浸渍时间。但流失量不仅计算非常繁琐,而且补偿方法也较复杂,规范对此没有给出具体的计算和补偿方法,原则上要求不允许有流失量存在。流失量与防护区的开口情况和空调通风设备有关,因此,防护区应尽量避免存在不能自动关闭的开口和不能停止的通风空调设备。下面简单介绍一下开口流失补偿量的计算方法。

 

(一)开口流失量

 

当防护区存在有开口时,由于自然通风,将造成灭火剂的流失,可使得被保护物体失去保护,因此,对开口的存在必须引起重视,气体灭火系统设计时就应予以考虑。

 

1.房间墙面上只有一个或几个高度相等、水平位置相同的开口

 

房间墙面上只有一个或几个高度相等、水平位豎相同的开口情况,其灭火剂的流失如图2-3所示。

因为只有一个开口,必定造成室内混合气体从开口的一部分流出,而外部空气从开口的另一部分流人,对于几个高度相等、水平位置相同的开口情况,可以把其视为宽度相加的一个大开口考虑。

 

由于卤代烷灭火剂气体的密度较大,所以必定是防护区外部空气从开口的上部进人防护区,而混合气体从开口的下部流出。在流出和流人的气体之间有一个交错面即图中的O- -O平面,在0-0平面上气体的流速等于零,0-O平面即为等压面或称中和面。

 

建立坐标系(见图2-3), 任取一点a(在中和面以下),其坐标为h,则房间内侧的压力为

根据空间容积和压强不变的条件,在同时喷射灭火剂与开口对流的情况下,根据对流原理可以看出,所有流人流出的气体,体积流量应相等。


式中

 

Q一混合气体流失量,m3/s;

 

P一中和面处的压力,Pa;

 

ρ1一混合气体密度,kg/m3 ;

 

ρ2一空气密度,kg/m3;

 

流量 系数;

 

B一开口宽度, m;

 

H一开口高度,m;

 

g一 重力加速度,m/s? ;

 

φ一灭火剂设计浓度, 体积百分比;

 

β一系数,对卤代烷1211为4.7,卤代烷1301为4.1,

 

七氟丙烷为4.0。

 

某防护区墙上有一个高1. 4m、宽0. 6m的开口,采用七氟丙烷灭火系统保护,房间内灭火剂的设计浓度为8%,计算混合气体流失量。

 

[解] 根据式(2-23),有

2.房间同时存在有几个开口

 

当房间同时存在多个开口时,灭火剂流失量的计算就比较复杂。下面探讨性地介绍一种计算方法。

 

多个开口的流失量计算一般分两步进行,第一步确定中和面的位置,第二步计算开口流失量。假设开口情况如图2-4所示。

设距防护区顶部为X的水平面为等压面O---O面,该平面上的压力为ρo,等压面以上的开口处空气内流,等压面以下的开口处空气外流,防护区内混合气体的密度为ρ1,外部空气的密度为ρ2。

 

对于开口C,按其中心高度平面上内外两侧点进行计算。内侧点压强为

 

Pc= Po+ρ1g(hc+X)
 

这里,Qc、QD为混合气体的流出量,QA、QB为空气的流人量,根据连续性方程,流人的空气量应等于流出的混合气体量,即

此文关键字:气体灭火系统设计,开口,流失量,计算,公式
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