几种消防气体灭火计算比较

简介： 保护区内系电子计算机房，长、宽、高为9×5×3.3=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。
关键字：气体灭火 计算 比较

保护区内系电子计算机房，长、宽、高为9×5×3.3=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）FM-200

　　过程中点压力:

Po 储存容器额定增压压力(绝压MPa,)采用

Vo 喷放前全部储存容器内的气相总容积(m³)

r 七氟丙烷20℃时密度, 1407 kg/m³

Vp 管道内容积(m³)

DN40 B=12.2×10^-5

DN50 B=3.777×10^-5

则：P_3-2 =3.777×10^-5×15.14²×10.5=0.09091 (MPa)

P_2-1=12.2×10^-5×7.57²×2.5=0.01748 (MPa)

满足喷放要求。

　　(二) CO₂

　　M=K_b(0.2A+0.7V)(1+k_θ) (kg) [当-20℃＜t＜100℃时 k_θ=0, Kb=1.5]

A=Ar+30Ao=182.4+30×0.05=183.9(m²) [Ao开口总面积设为0.05 m²,Av=182.4 m²]

M=1.5(0.2×183.9+0.7×148.5)=211.1(kg) 按220kg计算

喷嘴选4Q9DN15, r=2.2m,保护面积9.67m²

喷头数n=5×9/9.67=4.65(只) , 采用6只

注：全淹没系统喷射时间为1min，DN=（1.41-3.78）计算值/采用值,上图“L”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)Q²

经逐步逼近和修正各节点有关计算数值如下：

终端喷嘴进口压力P=5.08＞1.4(MPa)满足喷放要求

　　（三） CHF₃( HFC-23)

S=开口部面积经核算为0.056m² K₁=3.9

则M=0.568×148.5+3.9×0.056=84.566(kg)

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33.70 kgf/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/s)DN40[喷射时间≯10s

q₂₁=93.32/8×2=5.833(kg/s)DN32

平面布置及系统图

　　管道阻力计算:

经计算△P₁₂=0.057MPa

△P₂₇=0.295MPa

喷头工作压力: Pc=Po-Σ△P=3.37-(0.057+0.293)=3.018＞1.4(MPa)

满足喷放要求

　　（四）IG-541

M=106.1kg

α≤0.193kg/L 充装率

Vo=90L 单瓶容积

5×9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

管道阻力计算:

按混合气体单相流及等熵绝热过程P/ρk=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

系统终端喷头入口压力14.56＞1.9(MPa),满足喷放要求

　　四种气体灭火系统计算结果比较