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4。管網(wǎng)計(jì)算4 0、1.管網(wǎng)起點(diǎn)是從干粉儲(chǔ)存容器輸出容器閥出口算起 單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)均如此計(jì)算.管網(wǎng)起點(diǎn)壓力是干粉儲(chǔ)存容器的輸出壓力 管網(wǎng)起點(diǎn)壓力不應(yīng)大于，2，5MPa。是依據(jù)干粉儲(chǔ)存容器的設(shè)計(jì)壓力確定的 管網(wǎng)最不利點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn).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(shuō)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(dòng)氣體不分離、干粉.驅(qū)動(dòng)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(guó)外標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)提供管徑系數(shù)KD數(shù)據(jù)。主張采用生產(chǎn)廠(chǎng)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(guó)，Ansul、公司,干粉滅火系統(tǒng),P41.對(duì)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(jiàn)。消防設(shè)備全書(shū)，陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1990、年版 P1263。對(duì)應(yīng)氣固比μ。0、044,應(yīng)該指出。以上計(jì)算得到的是最大管徑值,根據(jù)需要.實(shí)際管徑值應(yīng)取比計(jì)算值較小的恰當(dāng)數(shù)值.經(jīng)濟(jì)流速時(shí)管徑值隨驅(qū)動(dòng)氣體系數(shù)μ而異，當(dāng)μ 0，044、時(shí)，經(jīng)濟(jì)流速時(shí)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(dāng)廠(chǎng)家以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)給出流量 Q、一管徑 d.關(guān)系時(shí)，應(yīng)該采用廠(chǎng)家提供的數(shù)據(jù).實(shí)際管徑應(yīng)取系列值 4、0 5、關(guān)于管道附件的當(dāng)量長(zhǎng)度，應(yīng)該按廠(chǎng)家給出的實(shí)測(cè)當(dāng)量長(zhǎng)度值取值，但目前實(shí)際還做不到.不給出數(shù)據(jù)又無(wú)法設(shè)計(jì)計(jì)算.按周亨達(dá)給出的管道附件的當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算式為,LJ、k.d 其中是k當(dāng)量長(zhǎng)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(guó)外管道附件當(dāng)量長(zhǎng)度數(shù)據(jù)做比較,見(jiàn)表、2。注，東京消防廳，預(yù)防事務(wù)審查.檢查基準(zhǔn)、東京防災(zāi)指導(dǎo)協(xié)會(huì).1984、年出版.P436、美國(guó)、Ansul公司.干粉滅火系統(tǒng)。圖表 7。周亨達(dá)主編 工程流體力學(xué).冶金工業(yè)出版社,1995.年出版.P124，135，顯然.按周亨達(dá)計(jì)算式計(jì)算值誤差偏大。而國(guó)外數(shù)據(jù)是在一定驅(qū)動(dòng)氣體系數(shù)下的測(cè)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(shí)推薦該組日本數(shù)據(jù)作為參考值、4 0。6.設(shè)計(jì)管網(wǎng)時(shí)、應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)均衡管網(wǎng).使干粉滅火劑均勻分布于防護(hù)區(qū)內(nèi)、但在實(shí)踐中,不可能做到管網(wǎng)結(jié)構(gòu)絕對(duì)精確對(duì)稱(chēng)布置。只要對(duì)稱(chēng)度在土5,范圍內(nèi).就可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)均衡管網(wǎng) 可實(shí)現(xiàn)噴粉的有效均衡,見(jiàn)圖2,在系統(tǒng)中，可以使用不同噴射率的噴嘴來(lái)調(diào)整管網(wǎng)的不均衡。見(jiàn)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(jì)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(jiàn)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(jì)成對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。也可以是不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)的分界在對(duì)稱(chēng)度.所以后半句采用.應(yīng)、字.4，0,7。國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)提供壓力損失系數(shù)、p、L.數(shù)據(jù) 主張采用生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的數(shù)據(jù)，本計(jì)算式是依據(jù)沿程阻力的計(jì)算導(dǎo)出的,其推導(dǎo)過(guò)程如下 根據(jù)周建剛等人就粉體高濃度氣體輸送進(jìn)行的試驗(yàn)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(jì)算式為 式中、p、管道中的壓力損失。Pa。pq。氣體流動(dòng)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(dòng)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(dòng)氣體系數(shù)，ρQ、管道內(nèi)驅(qū)動(dòng)氣體密度，kg,m3。υq,管道內(nèi)驅(qū)動(dòng)氣體流動(dòng)速度.m、s,d 管道內(nèi)徑、m、L 管段計(jì)算長(zhǎng)度.m 把公式 2、和公式。3.代人公式。1，并移項(xiàng)得，式中.p。L,管段單位長(zhǎng)度上的壓力損失。Pa,m.當(dāng)μ、0，0286 0、143。時(shí)、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(dòng)氣體密度ρQ的表達(dá)式為，ρQ，10pe,1。ρq0式中ρq0，常態(tài)下驅(qū)動(dòng)氣體密度，kg,m3 pe 計(jì)算管段末端壓力、MPa 表壓,驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)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(jì)算，即,λq,1，14、21g、d、2公式來(lái)自周亨達(dá)主編,工程流體力學(xué),北京,冶金工業(yè)出版社1995 年出版,P120,應(yīng)該指出、當(dāng)廠(chǎng)家以實(shí)測(cè)曲線(xiàn)圖給出，p，L.之值時(shí),應(yīng)該采用廠(chǎng)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(dòng)氣體密度，ρQ的表達(dá)式為,ρQ。10Pe,1、ρq0 公式中Pe為計(jì)算管段末端壓力 按理說(shuō)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(jì)算結(jié)果才是,p、L的真值,可那時(shí)計(jì)算管段首端壓力Pb還是未知數(shù)，無(wú)法求得高程校正前管段平均壓力Pp，通過(guò)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(dāng)然是越小越好，公式 4、0。9,2、已滿(mǎn)足工程要求、管道節(jié)點(diǎn)壓力計(jì)算。有兩種計(jì)算順序、一種是從后向前計(jì)算順序，已知管段末端壓力Pe求管段首端壓力Pb 這種計(jì)算順序的優(yōu)點(diǎn)是避免能源浪費(fèi)、另一種是從前向后計(jì)算順序.已知管段首端壓力Pb求末端壓力Pe、這種計(jì)算順序方便選取干粉儲(chǔ)存容器，當(dāng)采用從前向后計(jì)算順序時(shí).對(duì)以上計(jì)算式移項(xiàng)處理即可、另外注意。當(dāng)采用上式計(jì)算時(shí)。求取.p,L、i時(shí)需要用Pb代替公式。4.0。7，1。中的Pe 為了使設(shè)計(jì)者掌握該節(jié)點(diǎn)壓力計(jì)算方法。下面舉例說(shuō)明，其中管壁絕對(duì)粗糙度厶按鍍鋅鋼管取。0，39mm、見(jiàn)周亨達(dá)主編.工程流體力學(xué)，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(jì)算長(zhǎng)度L 1m，流向與水平面夾角γ 90，常態(tài)下驅(qū)動(dòng)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(jì)算長(zhǎng)度L。60m 流向與水平夾角γ、0。常態(tài)下驅(qū)動(dòng)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?yàn)棣茫?.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(jì)算式是按管網(wǎng)內(nèi)殘存的驅(qū)動(dòng)氣體的質(zhì)量除以驅(qū)動(dòng)氣體系數(shù)而推導(dǎo)出來(lái)的。管網(wǎng)內(nèi)殘存的驅(qū)動(dòng)氣體質(zhì)量為、ρQVD.當(dāng)Pp以,MPa。作單位時(shí)。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(chǔ)存容器內(nèi)干粉剩余量為、ms.Vc.10p0,1，ρq0，μ式中Vc.干粉儲(chǔ)存容器容積、m3，但此時(shí)Vc是未知數(shù) 另外.驅(qū)動(dòng)氣體系數(shù)盧是理論上的平均值.實(shí)肛上對(duì)單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)中干粉需要量最多的防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)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.按公式 4、0。12 2。計(jì)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(chǔ)存容器 然后加上廠(chǎng)商提供的ms、值作為mc、值.可以說(shuō)夠安全.4 0。14 非液化驅(qū)動(dòng)氣體在儲(chǔ)瓶?jī)?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(jì)算驅(qū)動(dòng)氣體儲(chǔ)存量，液化驅(qū)動(dòng)氣體在儲(chǔ)瓶?jī)?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(jì)算驅(qū)動(dòng)氣體儲(chǔ)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(dòng)氣體殘余量為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 當(dāng)清掃氣體采用儲(chǔ)瓶盛裝時(shí)。應(yīng)單獨(dú)儲(chǔ)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.