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給水排水知識:超細干粉滅火系統管網(wǎng)剩余量的計算問(wèn)題

2015-10-15 19:50  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )  【  【打印】【我要糾錯】

  GB16668-2010《干粉滅火系統及部件通用技術(shù)條件》中規定:干粉剩余率不應大于10%,

  DB37/T1317-2009標準在條文說(shuō)明中解釋?zhuān)豪碚撋现v,滅火貯罐內超細干粉剩余量為:

  ms=Vc(10p0+1)ρq0/μ

  式中Vc——超細干粉貯罐容積(m3)。

  但此時(shí)Vc是未知數;另外,驅動(dòng)氣體系數μ是理論上的平均值,實(shí)際上對單元獨立系統和組合分配系統中超細干粉需要量最大的防護區或保護對象來(lái)說(shuō),到噴射時(shí)間終了時(shí),氣固二相流中含粉量已很小,按計算公式(4.0.12-2)計算得到的管道內超細干粉剩余量已含一定裕度。因此,按m+mr之值初選一超細干粉貯存容器,用廠(chǎng)商提供的ms來(lái)計算mc值,應符合實(shí)際應用的需要。

  在現實(shí)應用中,我們的設計人員通常是以防護區(組合分配系統中超細干粉需要量按其中最大的防護區)容積,乘以注冊滅火劑濃度來(lái)計算超細干粉滅火劑量,再加上超細干粉貯罐噴射剩余率,得出實(shí)際超細干粉滅火劑的用量,而忽略了干粉輸送管道中的超細干粉剩余量,這主要是因為國標和地方規范給出的計算公式過(guò)于復雜,無(wú)論是按從管網(wǎng)起點(diǎn)(干粉貯存容器輸出閥門(mén))至管網(wǎng)末端,還是從管網(wǎng)末端至管網(wǎng)起點(diǎn)的計算順序,按管道節點(diǎn)壓力計算管網(wǎng)的長(cháng)度和管徑等,中間還需要計算各個(gè)環(huán)節的壓力損失等,套用的公式及演算過(guò)程讓很多設計人員望而卻步,不得采取簡(jiǎn)單的估算方式,一些設計人員根據超細干粉的特性,甚至認為超細干粉的粒徑小,可以形成冷氣溶膠形式,更接近氣體的釋放方式,因而認定:均衡管網(wǎng)和只含一個(gè)封閉空間的非均衡管網(wǎng),其管網(wǎng)內的剩余量可以不計。

  我們知道,超細干粉滅火劑屬于固體滅火劑,其驅動(dòng)方式基本上是采用隋性氣體驅動(dòng),形成氣固二相流,因而我們可以得到如下概念:

  1.所謂管網(wǎng)內的剩余量,其物理意義為:超細干粉滅火劑在容器內被認為是以固態(tài)存在,在增壓氣體進(jìn)入后,攪動(dòng)沉淀的粉體產(chǎn)生粉霧,經(jīng)過(guò)虹吸裝置形成氣固二相流隨著(zhù)容器內的增壓氣體進(jìn)入管網(wǎng)內,經(jīng)噴嘴噴射到防護區滅火。由于受管道長(cháng)度的影響及管道彎曲、變徑及走向等因素的影響,氣固兩相會(huì )出現分離現象,在增壓氣體的后續驅動(dòng)下,氣固相繼續混合經(jīng)噴嘴噴出,在增壓氣體的壓力下降后,未噴出的固態(tài)滅火劑因失去推動(dòng)力而無(wú)法繼續前進(jìn),這部分不能由增壓氣體推出的固相便是管網(wǎng)內的剩余量。

  2.管網(wǎng)內剩余固態(tài)滅火劑的量,理論上是由各支管的長(cháng)度決定的。最先噴出超細干粉滅火劑的支管一定是所有支管中幾何尺寸最短的一支(或者說(shuō)是離起點(diǎn)最近的噴嘴),其他支管長(cháng)于該支管部分的管內容積量之和即為計算管網(wǎng)剩余量的幾何值。

  3.幾何量完全對稱(chēng)的均衡管網(wǎng),理論上講是無(wú)須計算管網(wǎng)剩余量。

  但現實(shí)中,管網(wǎng)內剩余的超細干粉存量多少還與驅動(dòng)氣體的量有直接關(guān)系,參照日本標準,超細干粉滅火系統采用40L標準氮氣驅動(dòng)1kg超細干粉滅火劑,這是在一定的條件下,如果管道延長(cháng),或改變驅動(dòng)壓力,其超細干粉滅火劑剩余量隨之改變,以我們多次的噴射試驗,每次噴射后殘余在管道內的超細干粉滅火劑,均有不同量的存在,因而忽略輸送管道里的超細干粉剩余量是不科學(xué)的(也許在滅火劑量設計過(guò)量的情況下,不影響滅火效果,但如此設計計算,是一種不必要的浪費),根據多次噴射試驗的經(jīng)驗,筆者提供一個(gè)簡(jiǎn)單的計算方法,即按管道的總容積的10%計算超細干粉滅火劑管網(wǎng)剩余量,其參考依據為干粉貯罐的剩余率,亦來(lái)源于平時(shí)多次噴射試驗測定的數據。

責任編輯:zyy
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