g (4 ——在一定压力下 p ——干粉储存容器容积 /μ max 再次求取新的高程校正前的管段首端压力 (2) 规定 所以 所示 2 管子的内径 ＝[1.14-21g(△/d)] ② L 值 管网宜设计成均衡系统 f L 21 管道节点压力计算 b 0.39mm( 主张采用生产厂家提供的数据 P124～135 ——管道附件的当量长度 无法求得高程校正前管段平均压力P 1990 ＝μ×Q/ρ 计算驱动气体储存量 为求得高程校正前管段首端压力P 瓶装清扫气体应单独储存 考虑到日本数据比 0.075 驱动气体在管道中的流速 或 这种计算顺序的优点是避免能源浪费 L 另外 b 应该采用厂家提供的数据 (10p 3 ③ 直至满足下列公式要求 C Qv 式中 V 式中 首端压力P ) 具体如表 按公式 表示 管段首端压力P ——管段中的平均压力 F——喷头孔口面积 Ansul 其他国外标准没提供管径系数K d ＝ q0 北京 关系时 b (d) 在公式 3 但目前实际还做不到 (kg) 干粉松密度ρ ＝P q0 下面一同给出国外管道附件当量长度数据做比较 清扫工作应在48h ——对称管段计算长度最小值 ) (Pa) DN25 e 值作为m 48h 常态下驱动气体密度ρ MPa 年出版 4.0.12 d 干粉储存容器输出容器阀出口 4.0.4 (Pa/m) Q——管道中的干粉输送速率 m＋m 4.0.10 但在实践中 R ρ (m/s ＋1)ρ 管网内残存的驱动气体质量为 国外标准没提供压力损失系数△p/L ＝10～11 当清扫气体采用储瓶盛装时 (MPa) 即 △——管道内壁绝对粗糙度 图表 (kg) 作单位 求 4.0.8 Y 使干粉灭火剂均匀分布于防护区内 (4.0.8) (10p 应该采用厂家提供的数据 见周亨达主编《工程流体力学》 一种是从后向前计算顺序——已知管段末端压力P 所以后半句采用“应”字 f 0.040 为使干粉灭火系统管道内干粉与驱动气体不分离 可实现喷粉的有效均衡 ＋ 3 数据通用性更好些 液化驱动气体 J 《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 但此时V ——对称管段计算长度最大值 式中 年出版 ——气体携带的粉状物料引起的压力损失 1996 7 ( wq 冶金工业出版社1995 非液化驱动气体在储瓶内遵从理想气体状态方程 经济流速时管径值随驱动气体系数μ而异 以 0.1MPa 4.0.6 m 除特别说明外 2 Q 10 另外 到喷射时间终了时 (kg/s) p 本计算式是依据沿程阻力的计算导出的 ——气体流动引起的压力损失 (MPa) 1984 东京消防厅《预防事务审查·检查基准》 9.81 4.0.5 (4.0.3) ＋1)ρ 然后加上厂商提供的m d——管道内径 ——管道内驱动气体流动速度 年版 (kg/m 气固比μ＝0.044（如图4所示管段） e S 另外注意 因为γ＝0 中的管段末端压力 通过公式 解 ——管网起点压力 以 J b 公式 管道中的压力损失计算式为 根据周建刚等人就粉体高浓度气体输送进行的试验研究结果( 0 作单位时 4.0.15 b 2R 90°弯头取 三通的直通部分取0.025 /μ 0 1995 ——支管的干粉输送速率 并移项得 λ 因此 p (m/s c 对应气固比μ＝0.058 4.0.9 P253) 日本工业出版社 ——计算管段末端压力 q 这里等效采用了日本标准 而国外数据是在一定驱动气体系数下的测定值 所以有 取自美国 d——管道内径 公式来自周亨达主编《工程流体力学》 (MPa) 干粉储存容器容积可按下列公式计算 可以说够安全 e (m n×Q 管网中各管段单位长度上的压力损失可按下列公式估算 取值 为了使设计者掌握该节点压力计算方法 p 中 的表达式为 e (1) m 按水力粗糙管的情况计算 b 在搜集到的资料中 ρ m (°) 有两组数据所得管径系数K 0.14-4) MPa/m 3 ) 管段首端压力为 d m Qv 取系列值 ——管网内驱动气体残余量 式中 ——管网内干粉残余量 ① (4.0.7—1) 为 ① 中的P ) ) P N 求 m △p 有两种计算顺序 (4.0.9-2) 管段末端压力P 设计管网时 也可以是不对称结构 已满足工程要求 宜按附录 应采用逐步逼近法 p 注 min 求末端压力P 年出版 干粉储存量可按下列公式计算 Q 1 否则应继续用新的管段平均压力代替公式4.0.7-1 若单位另有清扫气体气源采用管道供气 ＝1.165kg/m ＝ 流向与水平面夹角γ＝-90° 常态下驱动气体密度ρ y e MPa (m) 当P 应该指出 北京 (ks) 中的管段末端压力 中P r 管段计算长度L＝60m 所以可按公式 e ＝f(d) 主张采用生产厂家提供的数据 另一种是从前向后计算顺序——已知管段首端压力P (MPa) ② 1.5kg/s λ Q (4.0.5-2) e b 求取 g——重力加速度 P270 均指表压 公式中P 4.0.13 4.0.1 ) 高程校正后管段首端压力可按下列公式计算 管道内径宜按下列公式计算 和公式 年版 只要对称度在土5％范围内 式中 Q e K——干粉储存容器的装量系数 之值初选一干粉储存容器 高程校正前管段首端压力可按下列公式估算 当μ＝0.044 P109～143) (△p/L) e q 驱动气体系数卢是理论上的平均值 4.0.2 ＇＋ ＝0.156Mpa mm P1263 q (mm 则不受此限制 g——重力加速度 ＝0.15Mpa 即其最佳管道流量是允许最小流量的 q Q r D 对应气固比μ＝0.044 q0 之值时 (Pa) ) 27mm υ 4.0.15 式中△p/L——管段单位长度上的压力损失 按 ——管道内驱动气体的密度 ) i——计算次序 时 p 取 D 把公式 (3) γ——流体流向与水平面所成的角 要求清扫工作在 (4.0.14-2) s (4.0.2) 干粉输送速率Q＝20kg/s A r 按周亨达计算式计算值误差偏大 2) 这种计算顺序方便选取干粉储存容器 ( ρQV P41 不给出数据又无法设计计算 (4.0.12-2) P ＝850kg/m 2 (k/m 按周亨达给出的管道附件的当量长度计算式为 值与本规定接近 4.0.14 ——高程校正后管段首端压力 q p 表 式中 △p (kg/m (kg) gr 理论上讲 显然 周亨达主编《工程流体力学》 Q 北京 气固二相流中含粉量已很小 所以前半句采用“宜”字 4.0.14 当厂家以实测数据给出流量 时需要用P e ρ ——干粉储存容器容积 (MPa) 3 应该指出 或见《消防设备全书》 ——驱动气体储瓶数量 管段末端压力P 单位孔口面积的干粉输送速率(kg/s/mm 可按 管网最不利点喷头工作压力不应小于 3 有 3 b (m) 4.0.3 7.2 J 即 m 干粉输送速率Q＝2kg/s ) 管网中支管的干粉输送速率应按下列公式计算 D 4.0.12 L 其中管壁绝对粗糙度厶按镀锌钢管取 数据 但本规范主张管网应尽量设计成对称分流的均衡系统 4.0.7-1 管网计算 作单位 陕西科学技术出版社 n—安装在计算管段下游的喷头数量 应尽量设计成结构对称均衡管网 A-1 应该指出 实际管径值应取比计算值较小的恰当数值 时 9.81 指出 L＝L m/t b 年出版 V 由此得管径系数 用管段中的平均压力代替公式 Q —— 取自日本《灭火设备概论》 管网中干管的干粉输送速率应按下列公式计算 末端压力P i (m) 2 p (4.0.14-1) 4R流量喷射 喷嘴分别以 和公式 管网起点 式中V ) 美国 [例2]已知 驱动气体储存量可按下列公式计算 λ 5306:pt7—1988 f (mm) p 计算结果才是△p/L的真值 c 48h 4.0.6 冶金工业出版社 求管段首端压力P b p δ——相对误差 Q 已估算出高程校正前管段首端压力 清扫管道内残存干粉所需清扫气体量取 干粉—驱动气体二相流要维持一定流速 (m) 东京防灾指导协会 喷头工作压力不应小于0.1MPa 4 ＋1）ρ 均衡系统的结构对称度应满足下列公式要求 q0 D 4.0.7 ——驱动气体设计用量 关于管道附件的当量长度 y 可按附录 喷头孔口面积应按下列公式计算 按理说应该取高程校正前管段平均压力P 其推导过程如下 P436 (kg) 不可能做到管网结构绝对精确对称布置 以 管网计算 p 驱动气体储存量 内完成 q b 应单独储存 4.0.8～4.0.10 (m/mm) 公司《干粉灭火系统》 单元独立系统和组合分配系统均如此计算 管网内干粉的残余量 马恩祥等著《粉体高浓度气体输送控制与分配技术》 3 4.0.5 对以上计算式移项处理即可 ＝k×d 5306:pt7—1988 L——管段计算长度 q0 e 代替公式(4.0.7-1) 见图 P e (m (MPa) 条 ——常态下驱动气体密度 式中 (kg) ) y 4.0.7 D ＇——高程校正前管段首端压力 ＝850kg/m ——干粉—驱动气体二相流密度 (mm) λ ) (kg/m 管段计算长度L＝1m 1 管网最不利点所要求的压力是依据喷头工作压力规定的 式中 min 沈熙身 d(DN25)＝27mm 年出版 min 式中 式中 f (m S——均衡系统的结构对称度 均衡系统可以是对称结构 3 2.5MPa 日本消防法施行规则第 V 干粉松密度ρ 10 还是未知数 m [例1]已知 (4.0.5-1) d＝(DN65)＝66mm 2 Ansul公司《干粉灭火系统》 注 P q 在系统中 和管道内径 ×sinγ＝0 即 以上计算得到的是最大管径值 DN25管子的最小流量Q ＝V 再次演算 管网起点是从干粉储存容器输出容器阀出口算起 ＝ 其中是k当量长度系数 V 当μ＝0.0286～0.143 c 0 gs 式中 L 结构对称与不对称的分界在对称度 计算得到的管网内干粉残余量已含很大裕度 ——干粉储存容器内干粉剩余量 所以沿程阻力损失系数λ (4.0.7-1) 流向与水平夹角γ＝0° (Q)一管径 作单位 A ＋1)ρ 冶金工业出版社 引自周建刚 倍 p 式中△p——管道中的压力损失 倍管网内驱动气体残余量为经验数据 内恢复要求规定的 (MPa/m) r ＝1.165kg/m 所以应按公式(4.0.14-3) 3 4～5 L ——驱动气体摩擦阻力系数 的表达式为 ＝(10P 两次计算结果应满足下列公式要求 气固比μ＝0.044（如图5所示管段） (m) A-2 α——液化驱动气体充装系数 冶金工业出版社 -- 整理上述各式并化简得 和公式 暂时推荐该组日本数据作为参考值 干粉储存容器内干粉剩余量为 非液化驱动气体 (m/s) ∑L 在调研中也见到了非均衡系统 逼近误差当然是越小越好 管段的计算长度应按下列公式计算 m 倍管网内驱动气体残余量选取 4.0.4 为计算管段末端压力 液化驱动气体在储瓶内不遵从理想气体状态方程 0 是 3 (m s 是未知数 应该按厂家给出的实测当量长度值取值 Q 真值 下面举例说明 ρ 3 由于气固二相流体在管道中的流速很大 当采用从前向后计算顺序时 D H (MPa)( 本规范压力取值 (kg) 清扫管网内残存干粉所需清扫气体量 式中 (10p 3 e 经济流速时管径系数K ＝0.2785(MPa) 取常温下管道中驱动气体密度 ——非液化驱动气体充装压力 m Ansul ) ) (kg/s) Q ρ 可由其体积流量 管网起点压力是干粉储存容器的输出压力 的计算式是按管网内残存的驱动气体的质量除以驱动气体系数而推导出来的 ——驱动气体的摩擦阻力系数 注 (Pa) 式中△P／L——管段单位长度上的压力损失 4 (m) 取值 ——干粉的摩擦阻力系数 解 实肛上对单元独立系统和组合分配系统中干粉需要量最多的防护区或保护对象来说 1 管网起点压力不应大于 表 是依据干粉储存容器的设计压力确定的 4.0.11 式中ρ 实际管径应取系列值 1995 当采用上式计算时 根据需要 q0 ——干粉储存量 ρ q0 取 4.0.1 p -2 q0 ＋ 可以使用不同喷射率的喷嘴来调整管网的不均衡 (kg/m ——驱动气体储瓶容积 表压 依此等效采用了英国标准推荐数据 3 ＝（10p 该计算式系等效采用《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 即管道内流量不得小于允许最小流量 p Q 可那时计算管段首端压力P Q (Q Q P120 μ——驱动气体系数 管段末端压力 三通的侧通部分取 e 在常温下得管道中驱动气体密度ρ 应该指出 c p 注 7给出对应 将(△p/L) 1972 即有 ——干粉储存容器内驱动气体剩余量 以 数据 见表 0 e c ) 0 L i (m) 1)ρ gc ) 内完成是依据干粉灭火系统应在 计算驱动气体储存量 见图2 故可估算出高程校正前管段平均压力P 压力不应大于2.5MPa ＝0.48Mpa 代人公式 L——管段计算长度 所有喷嘴均以同一流量喷射 ＝ ——管段几何长度 m ——整个管网系统的管道容积 注 代替公式 ——管道内驱动气体密度 当厂家以实测曲线图给出△p/L 就可以认为是结构对称均衡管网 即不需要高程校正