氣體滅火系統(tǒng)工程設(shè)計計算指南

1、氣體滅火系統(tǒng)工程設(shè)計計算指南 二氧化碳滅火系統(tǒng) 七氟丙烷滅火系統(tǒng)重慶渝捷消防設(shè)備有限公司目 錄 前言- 高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)-Ø 設(shè)計計算一般步驟-Ø 設(shè)計計算實例-Ø 渝捷公司二氧化碳滅火系統(tǒng)組件-10Ø 規(guī)范附錄-11 七氟丙烷滅火系統(tǒng)-17Ø 設(shè)計計算一般步驟-17Ø 設(shè)計計算實例-19Ø 渝捷公司七氟丙烷滅火系統(tǒng)組件-23Ø 規(guī)范附錄-25前 言本手冊制定的目的是供用戶和工程設(shè)計人員選用本公司氣體滅火系統(tǒng)產(chǎn)品時作為借鑒和參考。本手冊依據(jù)GB50163-93二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（年版）、廣東省標(biāo)準(zhǔn)DBJ1

2、5-23-1999七氟丙烷(HFC-227ea潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范及重慶渝捷消防公司二氧化碳、七氟丙烷滅火系統(tǒng)說明書編制，并借鑒了本公司多年的工程經(jīng)驗。本手冊對應(yīng)用最廣泛的二氧化碳、七氟丙烷滅火系統(tǒng)的全淹沒滅火方式作介紹，對于其他類型滅火系統(tǒng)及局部滅火方式，我們歡迎用戶和工程設(shè)計人員到本公司研討。本手冊介紹如有疏漏之處，一律以相關(guān)規(guī)范為準(zhǔn)。重慶渝捷消防設(shè)備有限公司地址：重慶市渝中區(qū)大溪溝華信大廈9-7重慶市巴南區(qū)金竹工業(yè)圓電話63652438傳真-mail：cqyjxf 高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)Ø 設(shè)計計算(全淹沒的一般步驟一、

3、滅火劑用量計算：1、 據(jù)保護(hù)對象，確定滅火設(shè)計濃度；根據(jù)規(guī)范附錄A選擇。2、 計算防護(hù)區(qū)折算面積；AA30 AO(m3式中：A防護(hù)區(qū)內(nèi)側(cè)、底面、頂面的總面積mAO防護(hù)區(qū)開口總面積m3、 計算防護(hù)區(qū)容積；V=Vv-Vg (m3式中：V防護(hù)區(qū)容積m3Vg防護(hù)區(qū)非、難燃燒體總體積m3、計算防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計用量；M=Kb(K1 A- K2V (kg式中：Kb物質(zhì)系數(shù)K1面積系數(shù)，K1=0.2kg/mK2體積系數(shù)，K2=0.7kg/m3、計算系統(tǒng)儲存量；MC=M+ MS + Mr (kg式中：MS儲瓶內(nèi)滅火劑剩余量kg, 一般取MS=8%M；Mr管道內(nèi)滅火劑剩余量kg, 高壓系統(tǒng)Mr=0。、選定滅火劑儲

4、瓶規(guī)格及數(shù)量；二氧化碳滅火劑儲瓶一般選用70L規(guī)格，其額定充裝量45kg。N= MC /45二、管網(wǎng)計算：1、設(shè)定滅火劑噴放時間；t1min。2、設(shè)定噴頭布置和數(shù)量；根據(jù)經(jīng)驗，取二氧化碳噴頭安裝間距小于6m；3、繪制管網(wǎng)平面布置圖和管網(wǎng)系統(tǒng)圖；4、計算管道的設(shè)計流量Q；5、初選管道通徑；D= Kd*Q式中：Kd-管徑系數(shù)；取值范圍1.413.78Q管道設(shè)計流量kg/min6、計算管道的計算長度；管道計算長度為管道沿程長度和管件當(dāng)量長度之和。管件的當(dāng)量長度見規(guī)范附錄B。7、計算管道終點壓力；根據(jù)規(guī)范要求，管道起點壓力取P0=5.17MPa，后段管道的起點壓力取前段管道的終點壓力；利用公式計算管道

5、終點Y值，以終點Y值查規(guī)范附錄D求得管道終點壓力P。公式：YZ=Y1+A*L*Q2+B（Z1-Z2）Q2 A=1/（0.8725*10-4*D5.25）B=495/D4 公式由規(guī)范（4.0.）式導(dǎo)出式中：Y壓力系數(shù)（Mpa·Kg/m3），Y1為始端Y值，Y2為終端Y值Z密度系數(shù)Z1為始端Z值，Z2為終端Z值L管段計算長度（m）Q管段平均流量（Kg/min）8、計算高程壓力損失；Ph=H* Kh （MPa）式中：H噴頭高度相對儲瓶液面的高度差mKh高程校正系數(shù)MPa /m，見規(guī)范附錄E。9、計算噴頭工作壓力；P= P Ph式中： P管道終點壓力MPa10、驗算設(shè)計計算結(jié)果；計算結(jié)果應(yīng)滿

6、足下列條件：1）、P1.4 MPa11、計算噴頭計算面積及噴頭規(guī)格。F=Qi/ q0 （cm2）式中：Qi噴頭設(shè)計流量kg/minq0噴頭單位等效孔口面積噴射率kg/（min * mm2），根據(jù)噴頭工作壓力對照規(guī)范附錄F查得。以F值查規(guī)范附錄H，選用對應(yīng)噴頭規(guī)格代號。Ø 設(shè)計計算實例 設(shè)計計算條件有一發(fā)電機(jī)房，房間高度為3.9m，長6.4m，寬4m，擬設(shè)置用高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)按全淹沒滅火方式進(jìn)行保護(hù)（選用重慶渝捷消防設(shè)備有限責(zé)任公司產(chǎn)品）。 二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計計算書一、 計計算依據(jù)：、GBJ50193-93二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(1999年版。二、 設(shè)計計算范圍：柴油發(fā)電機(jī)房三

7、、 系統(tǒng)設(shè)置方式：采用全淹沒滅火方式，設(shè)計成單元獨立型滅火系統(tǒng)。四、 設(shè)計計算過程：（一）、滅火劑用量計算：1、確定設(shè)計滅火濃度C及濃度換算系數(shù)Kb：根據(jù)規(guī)范GB50193-93 附表A中規(guī)定：C=58% Kb=22、計算防護(hù)區(qū)折算面積：AA30 AO=(6.9*4+6.9*3.9+4*3.9*2+0=132.4m23、計算防護(hù)區(qū)空間實際容積：V=6.9*4*3.9100m34、計算滅火劑設(shè)計用量：M=Kb（K1A+ K2V）=2（0.2*132.4+0.7*100）193Kg5、計算系統(tǒng)儲存量：MC=M+ MS193+0.08* 193=208kg6、選定儲瓶規(guī)格和數(shù)量：選用渝捷公司70LC

8、O2儲瓶（型號ZE45），每瓶充裝45Kg。N= MC /45=208/454.62瓶，圓整取N=5瓶故實際滅火劑用量為Mc=5*45=225Kg（二）、管網(wǎng)計算：1、設(shè)定滅火劑噴放時間t：據(jù)規(guī)范要求，取t=1min2、設(shè)定噴頭布置與數(shù)量：選用ETY型全淹沒噴頭，設(shè)定用噴頭2只，沿長布置噴頭。3、繪制管網(wǎng)平面布置圖（略）和管網(wǎng)系統(tǒng)圖（見附圖）：4、計算各管段的設(shè)計流量：（）、儲瓶出流管（0-1段）：Q0-1=M/5=38.6Kg/min（）、主管（1-2段）：Q1-2= M/t=193/1=193Kg/min（）、支管（2-3段）：Q2-3= Q1-2/2=193/2= 96.5Kg/min5

9、、計算管道通徑：據(jù)規(guī)范公式D= KdQ得（）、儲瓶出流管0-1段：DN=19 mm (渝捷公司產(chǎn)品給定（）、主管1-2段：D= 1.8193=25mm 取DN=25mm（）、支管2-3段：D= 1.896.5 = 17.7mm 取DN=20mm6、計算管段的計算長度：（）、0-1段：沿程長度：LY=2m （儲瓶至液體單向閥沿長）當(dāng)量長度：LD=7.5m （儲瓶、高壓軟管、液體單向閥）計算長度：L=2+7.5=9.5m（）、1-2段：沿程長度：LY=2.2+1.8+40=44m當(dāng)量長度：LD=0.85*2+1.74=3.44m （彎頭及三通的側(cè)通）計算長度：L=44+3.4=47.44m（）、2

10、-3段：沿程長度：LY=1.6+0.2=1.8m當(dāng)量長度：LD=0.67 （彎頭）計算長度：L=1.8+0.67=2.47m、算各管段終端壓力：根據(jù)規(guī)范要求,高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)管網(wǎng)起點壓力取P0= 5.17 MPa；利用公式：YZ=Y1+A*L*Q2+B（Z1-Z2）Q2 A=1/（0.8725*10-4*D5.25）B=495/D4 求各管段末端壓力：（）、管段0-1：起點壓力P0= 5.17Mpa以P0值查規(guī)范附錄D：得Y0=0，Z0=0則A=1/（0.8725*10-4*195.25）=2.2*10-3B=495/194=3.8*10-3Y1=0+2.2*10-3*9.5*38.62+

11、3.8*10-3（Z1-0）*38.62=31.1+未定項 （因Z1值未知）忽略未定項，以Y1=31.1查附錄D得Z1=0.002補(bǔ)充計算未定項：Y1=31.1+3.8*10-3（0.002-0）*38.6231.1以Y1=31.1查附錄D得P1=5.13Mpa，Z1=0.02（）、管段1-2：A=1/(0.8725*10-4*255.25=5.2*10-4B=495/254=1.3*10-3Y2=31.1+5.2*10-4*47.44*1932+1.3*10-3（Z2-0.002）*1932=950+未定項忽略未定項，以Y2=950查附錄D得Z2=0.86補(bǔ)充計算未定項：Y2=950+1.3

12、*10-3（0.86-0.002）*1932=991.5以Y2=991.5查附錄D得P2=3.2Mpa，Z2=0.93（）、管段2-3：A=1/(0.8725*10-4*205.25=1.7*10-3B=495/204=3.1*10-3Y3=991.5+1.7*10-3*2.47*96.52+3.1*10-3（Z3-0.93）*96.52=1030.6+未定項忽略未定項，以Y3=1030.6查附錄D得Z3=0.995補(bǔ)充計算未定項：Y3=1030.6+3.1*10-3（0.995-0.93）*96.52=1032.5以Y3=1032.5查附錄D得P3=3.16MPa8、計算高程差壓力損失：以P

13、=5.17Mpa查規(guī)范附錄E得高程差壓力損失為0.008Mpa/mPH=3.8*0.008=0.03Mpa9、計算噴頭工作壓力：Pc= P3- PH =3.16-0.03=3.13MPa10、驗算設(shè)計計算結(jié)果：計算結(jié)果應(yīng)滿足下列條件：P1.4 MPa，滿足要求，合格。11、計算噴頭計算面積及選定噴頭規(guī)格：（）、以P3=3.13 MPa查規(guī)范附錄F得噴頭單位面積噴射率：q0 =1.153Kg/min·mm2（）、噴頭設(shè)計流量：Qi= Q2-3=96.5Kg/min（）、計算噴頭等效單孔面積：F=Qi/ q0=96.5/1.153=83.7mm2（）、以F=83.7mm2查附錄H，選用1

14、3#噴頭對照渝捷公司CO2滅火系統(tǒng)說明書噴頭型號，13#噴頭對應(yīng)型號為ETY-13。附表1：各種管徑下的A、B值：規(guī)格DN19DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100A2.2*10-31.7*10-35.2*10-41.4*10-44.5*10-51.4*10-53.5*10-61.2*10-63.6*10-7B3.8*10-33.1*10-31.3*10-34.7*10-41.9*10-47.9*10-52.8*10-51.2*10-55*10-5注：本表為本公司根據(jù)公式計算出來的數(shù)據(jù)。 七氟丙烷滅火系統(tǒng)Ø 設(shè)計計算(全淹沒的一般步驟一. 滅火劑用量計算：

15、1、 根據(jù)保護(hù)對象，確定滅火設(shè)計濃度C；根據(jù)規(guī)范附錄A選擇，其中：1）、圖書、擋案、票據(jù)、文物資料庫等，C=10%2）、油浸變壓器、配電房、燃油發(fā)電機(jī)房，C=8.3%3、通訊機(jī)房、電子計算機(jī)房，C=8%2、 計算防護(hù)區(qū)容積V；3、 計算防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計用量；W=K*V*C/S*(100-C (kg式中：C防護(hù)區(qū)七氟丙烷滅火（或惰化）設(shè)計濃度七氟丙烷蒸汽比容，額定設(shè)計溫度下，=0.13716m3/kg防護(hù)區(qū)凈容積m3海拔修正系數(shù)，查規(guī)范附錄，一般取=14、 選定滅火劑儲瓶規(guī)格及數(shù)量；七氟丙烷滅火劑儲瓶有60L、90L、100L、120L、150L、180L六種規(guī)格。5、 計算系統(tǒng)儲存量；WC=W

16、+ W1+ W2 (kg式中：W1儲瓶內(nèi)滅火劑剩余量kgW2管道內(nèi)滅火劑剩余量kg，均衡管網(wǎng)或只含一個封閉空間的防護(hù)區(qū)的非均衡管網(wǎng)可不計該項。6、 計算儲瓶充裝率；= WC(n* Vb (kg/m3式中: n儲瓶數(shù)量Vb儲瓶容積m3二. 管網(wǎng)計算：1、 設(shè)定滅火劑噴放時間；通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房t不大于S,其他防護(hù)區(qū)t不大于S。2、 設(shè)定噴頭布置和數(shù)量；當(dāng)保護(hù)高度h<1.5m,噴頭保護(hù)半徑不大于4.5m；當(dāng)保護(hù)高度h1.5m, 噴頭保護(hù)半徑不大于7.5m。3、 繪制管網(wǎng)平面布置圖和管網(wǎng)系統(tǒng)圖；4、 計算管道平均設(shè)計流量Q；5、 初選管道通徑DN；按平均設(shè)計流量及采用管道阻力損失為0.00

17、3至0.02MPa/m查圖選擇管徑。6、 計算管道的計算長度L；管道計算長度為管道沿程長度和管件當(dāng)量長度之和。管件的當(dāng)量長度見附錄。7、 計算管道容積Vp；8、 選用儲存容器增壓壓力P0；管網(wǎng)短，儲瓶充裝率低時，選P0=2.6 MPa（絕壓）管網(wǎng)長，儲瓶充裝率高時，選P0=4.3MPa（絕壓） 9、 計算全部儲瓶噴放前氣相容積；V0 = n* Vb *(1-/ （m3）式中：七氟丙烷液體密度，20時=1407kg/m3 10、 計算“過程中點”儲瓶內(nèi)壓力；Pm= P0 *V0/ (V0+W/2+ Vp （MPa）式中：Vb管網(wǎng)容積m311、 計算管路阻力損失；分段對管道進(jìn)行阻力損失計算；Pab

18、=(P/L ab*L ab （MPa）式中：Pab計算管段阻力損失MPa(P/L ab計算管段單位長度阻力損失MPamL ab管道計算長度12、 計算高程差壓力損失；Ph=10-6*H*g （MPa）式中：H噴頭高度相對“過程中點”時儲瓶液面的差mg重力加速度9.81 mS13、 計算噴頭工作壓力；P= Pm (P Ph式中：P管道阻力損失之和MPa14、 驗算設(shè)計計算結(jié)果；計算結(jié)果應(yīng)滿足下列條件：1）、P0.8 MPa（絕壓）2）、PPm/2（絕壓）如不滿足上述條件，應(yīng)減小儲瓶充裝錄或加大管道通徑。15、 計算噴頭計算面積及噴頭規(guī)格。F=Q/ q （cm2）式中：Q噴頭設(shè)計流量kg/Sq噴頭

19、單位孔口面積流量kg/S*cm2，根據(jù)噴頭工作壓力對照渝捷公司七氟丙烷滅火系統(tǒng)說明書內(nèi)噴頭流量特性曲線表查得。以F值查渝捷公司七氟丙烷系統(tǒng)噴頭型號表，選用對應(yīng)噴頭型號規(guī)格。Ø 設(shè)計計算實例 設(shè)計計算實例有一電子計算機(jī)房，房間高度3m，長9m，寬5m，擬設(shè)置用七氟丙烷滅火系統(tǒng)按全淹沒滅火方式進(jìn)行保護(hù)(選用重慶渝捷消防設(shè)備有限公司產(chǎn)品。 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計計算書一. 設(shè)計計算依據(jù)：、DBJ15-23-1999七氟丙烷HFC-227ea潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范。二. 設(shè)計計算范圍：電子計算機(jī)房三. 系統(tǒng)設(shè)置方式：采用全淹沒滅火方式，設(shè)計成單元獨立型滅火系統(tǒng)。四. 設(shè)計計算過程：（一）、滅

20、火劑用量計算：1、 確定滅火設(shè)計濃度：取C=8%2、 計算防護(hù)區(qū)容積：V=9*5*3=135 m33、 計算防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計用量：W=K*V*C/S*(100-C1*135*8/0.13716*(100-8 =85.6 kg 4、 選定滅火劑儲瓶規(guī)格及數(shù)量：根據(jù)W=85.6 kg，選用100L儲瓶1只。5、 計算系統(tǒng)儲存量：WC=W+ W1+ W2 W1=4kg，W2=0故：WC=85.6+ 3.5+ 089 kg6、 計算儲瓶充裝率；= WC/(n* Vb =89/(1*0.1=890kg/m3（二）、管網(wǎng)計算：1、 設(shè)定滅火劑噴放時間：計算機(jī)房取t=8S 2、 設(shè)定噴頭布置和數(shù)量：選用渝捷

21、公司MPT徑向射流型噴頭，設(shè)定用噴頭2只。3、 繪制管網(wǎng)平面布置圖（略）和管網(wǎng)系統(tǒng)圖（見附圖）；4、 計算管道平均設(shè)計流量：儲瓶出流管0-1：Q0-1= W/n/t=86/1/8=10.75 kg/S主管1-2：Q1-2=W/t=86/8=10.75kg/S支管2-3：Q2-3= Q1-2/2=10.75/2=5.375 kg/S5、 初選管道通徑、計算管道的計算長度及容積，附管網(wǎng)參數(shù)表如下：管段編號管道通徑DN(mm沿程長度L(m計算長度L(m管道截面積(m2管段容積V(m3管網(wǎng)總?cè)莘eVP(m3主管1-2402028.81.256*10-30.0250.027支管2-3322.34.58.038*10-40.002儲瓶出流管0-140略46、 選用儲存容器增壓壓力；選用P0=4.3 MPa（絕壓）7、計算全部儲瓶噴放前氣相容積；V0 = n* Vb *(1-/ 1*0.1*(1-890/1407 =0.037 m38、計算“過程中點”儲瓶內(nèi)壓力；Pm= P0 *V0/ (V0+W/2+ Vp=4.3*0.037/(0.03