五种气体灭火系统设计计算

1、五种气体灭火系统设计计算保护区内系电子计算机房，长、宽、高为9X5X3.3=148.5m3门窗有缝不设 泄压口，并不计海拨，静液柱压差。也不计瓶头阀、单向阀及选择阀的局部阻力， 试求各种气体灭火系统的灭火剂用量、管径压力损失和终点喷头进口压力。（一）SDEM=m-K1-K2-V=0.1x1.1x1.3x148S=21.24(kg)公 式中符号意义见相关文件下同 选用25kg装钢瓶一个25 X 0.75实际浓度 C=0.126=12.6% V15% (NOAEL)安全“0.75” 为气化148.5率.m3/kg喷头布置:管段流量：q5-2=25 X 0.75/6 X 60=0.052m3/s D

2、N70 u=13.52 m/sq21= q5 2+2=0.052/2=0.026mVs DN50 u=13.25 m/s其中6X60是喷放时间,包括浸渍时间管段阻力：p .u阻力计算公式：?$ Z.(pa/m)也可查DB32/399-2000附表zd由附表查得：q5-2=1187x(1.5+6.5+2.5)=12464(pa)用 DN70、u=13.52，查得 P=1187q2-1=1478X 2.5=3695用 DN50、u=13.25，查得 P=1478 qk=1.3Z pi=1.3(12464+3695)=21007 (pa)注：1.3为“局部”损失Po1.6终端喷头入 口压力：P- P

3、k =- 21007 X 10-6=0.8-0.021=0.779(Mpa )Po注：为过程中点压力2P =0.779Mpa0.1 Mpa满足喷放要求 2(二)FM-200 TOC o 1-5 h z 148.58=1x(100-c)x = 106 (kg) 0-12177(100-8)选用70L钢瓶，充装率 1150 kg/m3,暂定800 kg/m3106106=757 kg/m3X2钢瓶数n=1.89瓶 拟用2瓶，实际充装率为800(n)7070 X 10001000管径计算： M106q3-2= = = 15.14(kg/s) 查表得DN50 喷放时间不大于10s,取7st7q2-1=

4、 q3-2；2=15.14/2=7.57(kg/s)查表得 DN40过程中点压力：PoVOPm =MVO+ +Vp2rPoVo储存容器额定增压压力(绝压MPa,)采用 喷放前全部储存容器内的气相总容积(m3) 七氟丙烷20C时密度，1407 kg/m3Vp官道内容积(m3)n Vo=nVb(1- ) R 757=2x0.07(1- )=0.0647(m3)1407nnVp=10.5x0.052 + 2.5X 2X X 0.042 = 0.02688(E)44(2.5+0.1)X0.0647则 Pm= =1.302 (MPa) 1060.0647+ + 0.026882X1407管道阻力： 5.

5、75X105则 p= q.2xL =b qi2xLD(1.74+2lg ) 2 xD50.12DN40 B=12.2X10-5DN50 B=3.777X10-5则：P3-2 =3.777 X 10-5 X 15.142 X 10.5=0.09091(MPa)P2-1=12.2 X 10-5 X 7.572 X 2.5=0.01748(MPa)终端喷头入口 压力：Pc=Pm-Z pi X 1.3=1.302-1.3(0.09091+0.01748)=1.1936 0.5 MPaPm 1.302 N = =0.651 MPa 22满足喷放要求。（三）co2M=Kb(0.2A+0.7V)(1+kQ)

6、(kg)当-20CVtV100t 时kQ =0, Kb=1.5A=Ar+30Ao=182.4+30X0.05=183.9(m2) Ao 开口总面积设为 0.05 m2,Av=182.4 m2M=1.5(0.2X 183.9+0.7X 148.5)=211.1(kg) 按 220kg 计算M 220N= = =4(瓶,90L,充装率为0.61 在0.60.67之间)a Vr 0.61X90喷嘴选4Q9DN15, r=2.2m，保护面积9.67m2喷头数n=5X 9/9.67=4.65（只），采用6只管段5-44-33-22-1Q (kg/min)220146.773.336.7DN39/4031

7、/3222/2516/20注：全淹没系统喷射时间为1min, DN= (1.41-3.78)TQ 计算值/采用值，上 图“气为直线加局部当量长度之和。管道阻力计算：(采用解析法)计算公式：Y2=Y1+ALQ2+B(Z2-Z1)Q2A=0.8725 X10-4D5.25B= 495/D4经逐步逼近和修正各节点有关计算数值如下:节点位置54321注Y022.6354.1860.7169.85所有计算Z00.001430.003420.010680.023均不作高P5.175.145.105.095.08程校正终端喷嘴进口压力P=5.08 1.4(MPa)满足喷放要求(四)CHF3( HFC-23)

8、M=K1v+K2S1 c 116.2K1=()= X= 0.568V=148.5m31 Sv 100-c0.3403100-16.2S=开口部面积经核算为0.056m2K1=3.9则 M=0.568 X 148.5+3.9 X 0.056=84.566(kg)M 84.566钢瓶数采用70L钢瓶,充装率860kg/m3,n 一=1.4采用2瓶a XVo 0.86X70实际充装量每瓶46.66kg,2瓶共93.32kg,充装比为70/46.66=1.5查规范中期容器压力为33.70kgf/cm2管径计算：喷头选用FL11保护半径6m,用两只喷头流量计算 q32=93.32/8=11.665(kg

9、/s)DN40喷射时间 10sq21=93.32/8X2=5.833(kg/s)DN32平面布置及系统图HII26管道阻力计算：经计算 P12=0.057MPaP27=0.295MPa *喷头工作压力：Pc=Po-Z P=3.37-(0.057+0.293)=3.0181.4(MPa)满足喷放要求(五)IG-541Vs100M=2.303lg() v(m3) Vs=0.707s=0.656c=37.5s100-c=75(m3)=75/0.707=106.1 (kg)M钢瓶数：N= =6.1采用7瓶a XVoM=106.1kga 0.193kg/L 充装率Vo=90L 单瓶容积喷头数：5X9 一

10、n= =2.5 米用3个185X9为平面尺寸,18为保护面积喷头型号:ZMTJ规格DN20，保护半径r=3.0m平面布置及系统图M管径估算:DN=2.5 Vq q= M=7.5m3t=0.5mint管段4-33-22-1q(kg/min)15010050DN估算30.62517.6采用322520管道阻力计算：按混合气体单相流及等熵绝热过程P/p k=C （常数）求取管段末端的密度来计算各管段阻力，经计算结果如下表节点4321q (MPa)1514.8814.5814.56p (MPa)193191.9189.2189.0系统终端喷头入口压力14.56 1.9（MPa），满足喷放要求五种气体灭火系统计算结果比较系统SDEFM-200CO2CHF3IG-541灭火剂用量（kg）2510621185106钢瓶数（个）1(75L)2(70L)4(90L)2(70L)7(90L)喷头数（个）22623管径（mm）70、5