4,管網(wǎng)計算4,0,1,管網(wǎng)起點是從干粉儲存容器輸出容器閥出口算起,單元獨立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)均如此計算、管網(wǎng)起點壓力是干粉儲存容器的輸出壓力,管網(wǎng)起點壓力不應(yīng)大于,2 5MPa。是依據(jù)干粉儲存容器的設(shè)計壓力確定的,管網(wǎng)最不利點所要求的壓力是依據(jù)噴頭工作壓力規(guī)定的.這里等效采用了日本標準。日本消防法施行規(guī)則第.21.條1.指出、噴頭工作壓力不應(yīng)小于0.1MPa,注,本規(guī)范壓力取值。除特別說明外。均指表壓、4.0,4,為使干粉滅火系統(tǒng)管道內(nèi)干粉與驅(qū)動氣體不分離,干粉,驅(qū)動氣體二相流要維持一定流速.即管道內(nèi)流量不得小于允許最小流量。Qmin。依此等效采用了英國標準推薦數(shù)據(jù) 室內(nèi)滅火裝置和設(shè)備,干粉系統(tǒng)規(guī)范 BS、5306,pt7、19887給出對應(yīng),DN25管子的最小流量Qmin為,1 5kg,s、DN25,管子的內(nèi)徑,d,是,27mm.由此得管徑系數(shù)其他國外標準沒提供管徑系數(shù)KD數(shù)據(jù),主張采用生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù),在搜集到的資料中 有兩組數(shù)據(jù)所得管徑系數(shù)KD值與本規(guī)定接近。具體如表。1、所示、注.取自美國,Ansul。公司,干粉滅火系統(tǒng),P41。對應(yīng)氣固比μ.0,058.取自日本.滅火設(shè)備概論,日本工業(yè)出版社,1972,年版,P270、或見,消防設(shè)備全書、陜西科學技術(shù)出版社。1990,年版,P1263、對應(yīng)氣固比μ,0。044,應(yīng)該指出。以上計算得到的是最大管徑值。根據(jù)需要,實際管徑值應(yīng)取比計算值較小的恰當數(shù)值 經(jīng)濟流速時管徑值隨驅(qū)動氣體系數(shù)μ而異,當μ.0 044,時,經(jīng)濟流速時管徑系數(shù)KD、10,11.即其最佳管道流量是允許最小流量的、4。5,倍,另外,當廠家以實測數(shù)據(jù)給出流量 Q。一管徑,d。關(guān)系時 應(yīng)該采用廠家提供的數(shù)據(jù),實際管徑應(yīng)取系列值。4,0.5,關(guān)于管道附件的當量長度 應(yīng)該按廠家給出的實測當量長度值取值,但目前實際還做不到、不給出數(shù)據(jù)又無法設(shè)計計算,按周亨達給出的管道附件的當量長度計算式為,LJ k d。其中是k當量長度系數(shù)、m mm.90,彎頭取 0、040 三通的直通部分取0,025,三通的側(cè)通部分取 0。075.下面一同給出國外管道附件當量長度數(shù)據(jù)做比較,見表 2,注、東京消防廳、預(yù)防事務(wù)審查。檢查基準、東京防災(zāi)指導協(xié)會,1984。年出版。P436。美國.Ansul公司,干粉滅火系統(tǒng).圖表,7,周亨達主編。工程流體力學.冶金工業(yè)出版社。1995.年出版、P124,135.顯然。按周亨達計算式計算值誤差偏大 而國外數(shù)據(jù)是在一定驅(qū)動氣體系數(shù)下的測定值.考慮到日本數(shù)據(jù)比。Ansul、數(shù)據(jù)通用性更好些,暫時推薦該組日本數(shù)據(jù)作為參考值,4.0。6。設(shè)計管網(wǎng)時 應(yīng)盡量設(shè)計成結(jié)構(gòu)對稱均衡管網(wǎng)、使干粉滅火劑均勻分布于防護區(qū)內(nèi) 但在實踐中,不可能做到管網(wǎng)結(jié)構(gòu)絕對精確對稱布置,只要對稱度在土5,范圍內(nèi)、就可以認為是結(jié)構(gòu)對稱均衡管網(wǎng)??蓪崿F(xiàn)噴粉的有效均衡 見圖2 在系統(tǒng)中.可以使用不同噴射率的噴嘴來調(diào)整管網(wǎng)的不均衡、見圖,3,注,所有噴嘴均以同一流量噴射.注 噴嘴分別以,R 2R、或.4R流量噴射 該計算式系等效采用,室內(nèi)滅火裝置和設(shè)備,干粉系統(tǒng)規(guī)范 BS 5306。pt7 19887,2.規(guī)定、應(yīng)該指出.在調(diào)研中也見到了非均衡系統(tǒng) 但本規(guī)范主張管網(wǎng)應(yīng)盡量設(shè)計成對稱分流的均衡系統(tǒng),所以前半句采用,宜、字,均衡系統(tǒng)可以是對稱結(jié)構(gòu) 也可以是不對稱結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)對稱與不對稱的分界在對稱度。所以后半句采用.應(yīng),字、4,0 7,國外標準沒提供壓力損失系數(shù) p.L 數(shù)據(jù),主張采用生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù).本計算式是依據(jù)沿程阻力的計算導出的。其推導過程如下、根據(jù)周建剛等人就粉體高濃度氣體輸送進行的試驗研究結(jié)果.引自周建剛.沈熙身,馬恩祥等著,粉體高濃度氣體輸送控制與分配技術(shù),北京。冶金工業(yè)出版社。1996,年出版、P109。143。管道中的壓力損失計算式為。式中,p、管道中的壓力損失.Pa.pq.氣體流動引起的壓力損失.Pa pf 氣體攜帶的粉狀物料引起的壓力損失.Pa,λq。驅(qū)動氣體的摩擦阻力系數(shù),λf。干粉的摩擦阻力系數(shù).μ,驅(qū)動氣體系數(shù),ρQ、管道內(nèi)驅(qū)動氣體密度,kg m3,υq,管道內(nèi)驅(qū)動氣體流動速度 m,s、d,管道內(nèi)徑,m.L、管段計算長度,m,把公式、2,和公式,3 代人公式 1、并移項得。式中 p。L.管段單位長度上的壓力損失.Pa,m,當μ,0,0286 0。143 時、有。式中,g、重力加速度。m。s2、取,9,81、在常溫下得管道中驅(qū)動氣體密度ρQ的表達式為,ρQ。10pe 1,ρq0式中ρq0、常態(tài)下驅(qū)動氣體密度.kg,m3,pe.計算管段末端壓力。MPa.表壓、驅(qū)動氣體在管道中的流速、wq、可由其體積流量 QQv。QQv.μ,Q、ρQ 和管道內(nèi)徑,d,表示,即有、將 p L、以 MPa、m。作單位。pe以、MPa。作單位,d 以 mm、作單位.整理上述各式并化簡得、由于氣固二相流體在管道中的流速很大.所以沿程阻力損失系數(shù)λq 按水力粗糙管的情況計算。即,λq 1。14,21g,d.2公式來自周亨達主編 工程流體力學,北京、冶金工業(yè)出版社1995、年出版,P120,應(yīng)該指出。當廠家以實測曲線圖給出.p,L。之值時,應(yīng)該采用廠家提供的數(shù)據(jù) 4、0,8。4。0,10 在公式,4。0、7 1.中,取常溫下管道中驅(qū)動氣體密度。ρQ的表達式為,ρQ 10Pe。1,ρq0。公式中Pe為計算管段末端壓力,按理說應(yīng)該取高程校正前管段平均壓力Pp代替公式 4,0,7,1、中Pe計算結(jié)果才是.p.L的真值,可那時計算管段首端壓力Pb還是未知數(shù)、無法求得高程校正前管段平均壓力Pp。通過公式。4、0,8,已估算出高程校正前管段首端壓力、故可估算出高程校正前管段平均壓力Pp 為求得高程校正前管段首端壓力Pp真值,應(yīng)采用逐步逼近法 逼近誤差當然是越小越好。公式 4,0、9,2、已滿足工程要求,管道節(jié)點壓力計算,有兩種計算順序、一種是從后向前計算順序,已知管段末端壓力Pe求管段首端壓力Pb。這種計算順序的優(yōu)點是避免能源浪費,另一種是從前向后計算順序,已知管段首端壓力Pb求末端壓力Pe.這種計算順序方便選取干粉儲存容器 當采用從前向后計算順序時 對以上計算式移項處理即可。另外注意,當采用上式計算時.求取,p,L.i時需要用Pb代替公式.4,0、7,1.中的Pe,為了使設(shè)計者掌握該節(jié)點壓力計算方法,下面舉例說明.其中管壁絕對粗糙度厶按鍍鋅鋼管取.0。39mm.見周亨達主編。工程流體力學、北京,冶金工業(yè)出版社 1995,年出版。P253。例1,已知,末端壓力Pe 0,15Mpa,干粉輸送速率Q。2kg,s.d DN25.27mm,管段計算長度L,1m。流向與水平面夾角γ,90.常態(tài)下驅(qū)動氣體密度ρq0.1。165kg m3 干粉松密度ρf,850kg。m3 氣固比μ。0,044 如圖4所示管段 求 管段首端壓力Pb 解、即,管段首端壓力為 Pb,0,156Mpa,例2。已知,首端壓力Pb、0,48Mpa,干粉輸送速率Q,20kg,s d,DN65.66mm,管段計算長度L,60m,流向與水平夾角γ,0、常態(tài)下驅(qū)動氣體密度ρq0。1,165kg m3,干粉松密度ρf。850kg,m3,氣固比μ,0 044。如圖5所示管段。求。管段末端壓力Pe。解 因為γ,0.所以 LY,sinγ 0、即不需要高程校正,即、管段末端壓力Pe Pe.0.0,2785。MPa、4、0.12、管網(wǎng)內(nèi)干粉的殘余量、mr的計算式是按管網(wǎng)內(nèi)殘存的驅(qū)動氣體的質(zhì)量除以驅(qū)動氣體系數(shù)而推導出來的,管網(wǎng)內(nèi)殘存的驅(qū)動氣體質(zhì)量為,ρQVD,當Pp以,MPa,作單位時 PQ、10pp。1。ρq0所以有 mr VD,10pp。1,ρq0、μ應(yīng)該指出,理論上講、干粉儲存容器內(nèi)干粉剩余量為 ms,Vc、10p0。1、ρq0。μ式中Vc.干粉儲存容器容積,m3,但此時Vc是未知數(shù).另外。驅(qū)動氣體系數(shù)盧是理論上的平均值、實肛上對單元獨立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)中干粉需要量最多的防護區(qū)或保護對象來說,到噴射時間終了時,氣固二相流中含粉量已很小。按公式.4,0 12,2,計算得到的管網(wǎng)內(nèi)干粉殘余量已含很大裕度 因此.按,m.mr之值初選一干粉儲存容器.然后加上廠商提供的ms.值作為mc.值 可以說夠安全 4,0.14。非液化驅(qū)動氣體在儲瓶內(nèi)遵從理想氣體狀態(tài)方程。所以可按公式,4、0,14 1.和公式、4 0 14。2、計算驅(qū)動氣體儲存量,液化驅(qū)動氣體在儲瓶內(nèi)不遵從理想氣體狀態(tài)方程,所以應(yīng)按公式.4、0.14.3.和公式 4。0、14、4、計算驅(qū)動氣體儲存量,4,0。15、清掃管道內(nèi)殘存干粉所需清掃氣體量取,10、倍管網(wǎng)內(nèi)驅(qū)動氣體殘余量為經(jīng)驗數(shù)據(jù).當清掃氣體采用儲瓶盛裝時。應(yīng)單獨儲存,若單位另有清掃氣體氣源采用管道供氣,則不受此限制,要求清掃工作在,48h。內(nèi)完成是依據(jù)干粉滅火系統(tǒng)應(yīng)在.48h,內(nèi)恢復(fù)要求規(guī)定的.