防火防爆课程设计

1、XXXXX 防火防爆课程设计 设计课题 自动喷水灭火系统 系部班级 10安全工程1班 所属专业 安全工程 设 计 者 高手 学 号 201040606117 指导教师 XXX 完成时间 2013年3月1日 目 录任务说明书1、设计目的2、设计内容 2.1课程设计的内容3、设计要求设计正文1、自动喷水灭火系统的确定 1.1自动喷水灭火系统 1.1.1湿式自动喷水灭火系统动作原理 1.1.2湿式自动喷水灭火系统原理图2、 喷头的选用及网管布置3、具体设计过程 3.1三种系统设计数据 3.1.1设计题目 3.2确定喷头的布置形式和布置间距 3.3管网的布置与管径的选择 3.3.1管网布置的要求 3.

2、4绘制管道系统图并进行编号 3.5水力计算公式 3.5.1喷头的流量计算公式 3.5.2管道内水的平均流速计算公式 3.5.3每米管道的水头损失计算公式 3.6详细计算 3.7 水力计算结果结束语参考文献任务说明书1、设计目的：课程设计是学生将课程体系的理论和工程实践相结合的重要环节，也是培养同学实践动手和工程应用能力的有效途径，是理论教学和实践教学结合的重要手段。通过本次课程设计，使得学生能更为系统的了解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起正确的防火观念和意识，使其对企业生产和民用生活实用性和工程性的消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面深入的理解和掌握，加强其

3、对防火与消防理论在现场工程应用中的认识，通过对工程应用中消防系统的分析评价和改进设计，加强学生对企业消防系统控制能力的应用，培养起对实践性消防问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学思维体系，为以后从事防火消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。2、设计内容：2.1课程设计的内容： 收集课题对象的现场资料（工艺、尺寸、环境参数、存在的问题和运行情况等资料），调查课题的国内外现状、呈现的特征、存在的问题以及指出研究的意义和目的。 存在问题的原因分析以及评价过程与结论。（运用防活基本原理和消防工程有关理论，结合安全系统分析和评价的方法对问题的原因进行比较深入的分析，并就现状和分析的结果作出评

4、价，并得出结论等。） 结合现场、国家相关设计标准和国家法规对现场消防问题提出设计思路和方案，或对已有的消防系统存在问题的改进措施和设计，包括设计的依据、原理、思路、实施方案（内容）步骤和关键问题的解决办法等。 对工程设计进行安全可靠性和实施可行性（技术可行性和经济可行性）分析，最后分析和总结本次设计的过程、水平、存在的问题等总结。2.2课程设计内容的具体（指导）方针：选题依据：即选择的课题有何依据，国内外的研究和发展现状等；课程设计的意义：即完成此课题有何意义和实用价值，以及该课题存在的关键问题；课程设计原始资料：必须来源于现场的实际，不得假设推断，包括系统的基本资料（设备、工艺流程、尺寸、环

5、境参数和物料状态等）、运行资料（运行记录、出现的问题和存在的主要安全隐患等）和类似系统相关资料；课程设计的分析：对获取的资料进行归纳、分类、统计分析，选用适当的分析和评价方法和模型进行分析评价，选取相应的设计方案，制定设计的程序，根据相关的原理和标准进行设计分析，最后进行必要的说明等； 课程设计的设计：既对原来系统或者设计中存在的问题依据消防工程和防火的原理进行改进和设计，使之符合防火的要求，达到消防的“安全第一、预防为主、消防结合”的基本原则。课程设计的结论：在对资料分析的基础上，对系统的设计或改进措施进行安全可靠性预评价、技术可行性和经济可行性分析，并对整个设计的过程、水平、应用价值和存在

6、的问题做出分析和结论。 3、设计要求：1、课题原始资料必须来自实际，要经过现场测绘，准确和可靠，同学们可以通过现场实测、调查、问卷和查阅有关资料和文献记录等形式来收集；2、课程设计的内容要求：立论有理有据，评价分析合理和透彻，结论可靠正确，设计大胆合理，充分体现“安全第一、预防为主、消防结合”原则。设计正文摘要：“安全第一，预防为主,综合治理”是一项我国基本的政策方针，而灭火系统是凸显了我国基本方针的重要体现。火灾事故近年来又是频发。自动喷水灭火系统可以在很大的程度上预防了火灾事故，从而减少火灾造成的损失。根据这样一种思想我们对给定的设计场所进行了资料分析，选择适合的自动喷水灭火系统，并画出该

7、系统图与系统工作原理图。然后查相应的资料，找出基本的设计参数，通过参数选择与计算，合理选择与布置管网及喷头。之后从最不利点需要的工作压力开始，进行管道水力计算，从而确定自喷泵的工作压力，设计出了一个符合条件的灭火系统，使火灾损失降到最低。关键词：预防为主；自动喷水；灭火系统；设计参数；最不利点工作压力；管道水力计算；火灾损失Abstract: "safety first, prevention-based, comprehensive management" is one of China's basic policy guidelines, and fire ex

8、tinguishing system is an important manifestation of the highlights of the basic principle. Fire accidents in recent years is frequent. Sprinkler system to a large extent on the prevention of fire accidents, so as to reduce the losses caused by fire. Based on the idea that a given design workplace da

9、ta analysis, choose the automatic sprinkler system, the system and draw schematic diagram and system work. Then check the appropriate information to identify the basic design parameters, parameters selection and calculation, rational selection and arrangement of the pipe network and nozzle. After st

10、arting from the most negative point of the desired working pressure, hydraulic calculation to determine from the spray pump working pressure, designed a qualified fire extinguishing system, fire losses to a minimum.Keywords: prevention-oriented; automatic sprinkler; extinguishing systems; design par

11、ameters; most negative point of working pressure; hydraulic calculation; fire losses1、 自动喷水灭火系统的确定1.1自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统由喷头、报警阀组、压力开关、水流指示器、消防水泵、稳压装置等组成。 根据材料选用的是湿式自动喷水灭火系统。湿式自动喷水灭火系统由湿式报警装置、闭式喷头和管道等组成。该系统在报警阀的上下管道内均经常充满压力水。1.1.1湿式自动喷水灭火系统动作原理由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷

12、水灭火系统或湿管系统。火灾发生时，在火场温度的作用下，闭式喷头的感温元件温升达到预定的动作温度范围时，喷头开启，喷水灭火。水在管路中流动后，打开湿式阀瓣，水经过延时器后通向水力警铃的通道，水流中水力警铃发出声响报警信号，与此同时，水力警铃前的压力开关信号及装在配水管始端上的水流指示器信号传送至报警控制器控制室，经判断确认火警后启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。1.1.2湿式自动喷水灭火系统原理图发生火灾喷头动作水流显示器动作水力警报响铃压力开关动作启动消防泵喷水灭火确认火灾人工停泵关闭水源控制阀消防控制中心管网低压压力开关湿式报警阀动作末端试水装置水泵接合器 图1-12、

13、喷头的选用及网管布置根据题目中的要求：使用标准易熔合金喷头 易熔合金洒水喷头：释放机构中的热敏感元件。喷头受热达到预定温度，由于易熔元件熔化，导致支承片脱落而阀门开启。此种喷头结构简单，感温比较灵敏，成本低，性能稳定，使用历史最长，其公称动作温度分为七档，在喷头轭臂上用不同颜色标志。本系统采闭式72下垂型标准易熔合金喷头，其动作温度为68，公称直径15mm，额定工作压力为1.2MPa，流量特性系数K=80±4。3、具体设计过程 3.1三种系统设计数据3.1.1设计题目：某轻危险级建筑物其中一部分的最不利作用面积为180m2，为（15×12m）；环境温度为25，选用标准易熔合

14、金喷头，喷头以正方形布置。最不利点处喷头的工作压力为7 mH2O表1-1 设计系统资料分析 建筑物危险等级轻度危险环境温度25喷头标准易熔合金喷头喷头布置形状正方形最不利作用面积180m2最不利点处的喷头压力7mH2O根据自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001中表5.0.1民用建筑和工业厂房的系统设计参数不应低于表5.0.1的规定。表 5.0.1 民用建筑和工业厂房的系统设计参数火灾危险等级U净空高度U(m)U喷水强度(Lminm2)P P作用面积P P 轻危险级U8U 4160中危险级级6级8严重危险级级12260级16注：系统最不利点处喷头的工作压力不应低于 0.05MPa。确定

15、设计技术数据为：设计喷水强度：；设计作用面积：A=160m2；最不利点处喷头工作压力： 3.2确定喷头的布置形式和布置间距喷头的布置，根据据任务书安排采用正方形布置。喷头保护面积计算公式： （式1-1）式中：A每个喷头的保护面积，m2；最不利点喷头喷水量，L/min；设计喷水强度，L/(min·m2)；最不利点处工作压力，Mpa。K喷头的流量特性系数（本系统的喷头k=80）根据题目中给出的建筑物为轻危险建筑物,且故每个喷头的保护面积为：喷头的布置主要依据自动喷水灭火系统设计规范中关于保护面积和间距的规定，以及建筑消防给排水工程中有关喷头布置要求而设置。采用正方形布置时（如图1-2所示

16、），喷头的布置间距可按下式计算。 （式1-2）图1-2 正方形布置喷头所以任务中的轻危险等级中：取最大喷头间距为4m。以上计算的只是按正方形布置，喷水强度的标准喷头布置间距在自动喷水灭火系统设计规范都有规定，见表1-1。 表1-2 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距喷水强度正方形布置的边长(m)矩形或平行四边形布置的长边边长(m)一只喷头的最大的保护面积(m2)喷头与边墙的最大距离(m)44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5注：1.仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头检举应做到地面不留漏喷空白点确定；2

17、.货架内喷头的检举不应小于2m，并不应大于3m。按照规范上的相关规定，由于计算理论喷头间距为4m，符合自动喷水灭火系统设计规范规定的4.4m。 说明： 标准喷头系指公称直径(即接管直径)为15mm的喷头； 宽度不大于3.6m的房间，可以沿房间长向布置一排喷头； 宽度介于3.6m到7.2m的房间，应沿房间长向两侧各布置一排边墙形喷头； 宽度大于7.2m的房间，除了沿房间长向的两侧各布置一排边墙形喷头之外，还要按照上表所列的最大保护面积来布置； 喷头与墙壁的距离不宜小于60cm；即作用面积内喷头数的取值不应小于规定作用面积除以一只喷头保护面积所得的结果。根据最不利面积180m2与表1-2中轻危险级

18、每只喷头的最大保护面积20m2算得在此区域内所需的最少喷头数为：n=180/20=9（个）而本着所布置的喷头的保护半径在地面上的投影,使地面不留空白点的原则,以及有利于均匀布水的位置的原则，并考虑到房间的实际状况和布置美观等要求，增加7个喷头，本建筑的喷头一共需要16个,而且喷头间距改为3.6m。如喷头布置如图1-3下所示。图1-3此时每个喷头的保护面积为20m2，同一配水支管上相邻两只喷头相距3.6米，两相邻配水支管间距为3.6米，喷头与墙的间距为0.6m和2.1m。符合表1-2中的要求。3.3管网的布置与管径的选择 3.3.1管网布置的要求：1、每根配水支管或配水管的直径均不应小于25mm

19、；2、每根配水干管一端所负担分布支管的数量不应多于6根，以免水量分布不均匀；3、每根配水支管或配水管上的喷头数应符合下列规定： 轻危险建筑物不应超过8个； 普通危险建筑物不应超过8个； 严重危险建筑物不应超过6个；（楼宇安全设计手册 中国计量 P142）自动喷水灭火系统管道内的水流速度不宜超过5.0m / s；自动喷水灭火系统配水支管内在个别情况下水流速度不得大于10 m / s；管网内的工作压力不应大于1200kpa；高层建筑自动喷水灭火系统最低喷头处最大静水压不应大于1000 kpa；（建筑给水排水设计手册 中国建筑 P17、P53）根据GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范（2

20、005修订版）表8.0.7 表8.0.7 轻危险级、中危险级场所中配水管、配水支管控制的标准喷头数 公称管径（mm）控制的标准喷头数（只）轻危险级中危险级2511323340545010865181280483210064初步选定配水支管的公称管径为40mm,配水管的公称管径50mm,配水管道为65mm,材料均为钢管。3.4绘制管道系统图并进行编号从系统设计量的最不利点开始，进行节点编号（节点指喷头处，管道分支连接处及变径处）。如下图1-4所示 图1-4 其中-采用的是公称管径为40mm的水管，-采用的公称管径为65mm的水管，-水泵采用的公称管径是65mm的水管。3.5水力计算公式3.5.1

21、喷头的流量计算公式： （式1-3）式中：q喷头流量, L/min； P喷头工作压力, Mpa； K喷头流量系数,（本系统的喷头K=80）。3.5.2管道内水的平均流速计算公式： （式1-4）式中：v管道内水的平均流速,m/s； Q管段流量,L/min； 流速系数，不同管径的流速系统见表1.3。表1.3 流速系数值管材管 径 (mm)253240507080100150流 速 系 数钢管1.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0533.5.3每米管道的水头损失计算公式： （式1-5）式中：i每米管道的水头损失，MPa/s； v管道内水的平均流速，m/s； dj管道的计算

22、内径，mm；取值应按管道内径减1mm确定。3.5.4管道的水头损失计算公式：h=iL （式1-6）式中：i每米管道的水头损失，MPa/s； L管道的长度，m。管道的局部水头损失可把局部的管件换算成当量长度的管径（见表1.4）。表1.4管件名称管件直径（mm）3240507080100450弯管0.30.60.60.90.91.2900弯管0.91.21.51.82.13.1三通或四通1.82.43.13.74.66.1碟阀1.82.13.13.7闸阀0.30.30.30.6止回阀2.12.73.44.34.96.7报警阀61218 3.6详细计算喷头1的压力：设最不利点压力 管道1-2的出水量、流速、压力详细计算：根据公式（1-3），有：根据公式1-4，有：根据公式1-5和公式1-6，可得：喷头2的压力及出水量的详细计算：压力：根据公式（1-3），有：s管道2-3的出水量、流速、压力详细计算：根据公式1-4，有：根据公式1-5