噴淋水力計算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水力計算自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算主要是按照逐點計算法進行計算；這于原規(guī)范有很大區(qū)別。原規(guī)范是采用估算法進行計算的。計算方法：1、 確定噴頭間距規(guī)范中給出了如下面所示的間距。這個間距是最大間距，也就是在0.1Mpa下的間距。噴水強度（L/min·m2）正方形布置的邊長（m）矩形或平行四邊形布置的長邊邊長（m）一只噴頭的最大保護面積（m2）噴頭與端墻的最大距離（m）44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5注：1 僅在走道設置單排噴頭的閉式系統(tǒng)，其噴頭間距應按走道地面不留漏噴空白點確定；

2、2 貨架內(nèi)噴頭的間距不應小于2m，并不應大于3m。很多設計者對這一點不是很了解，往往不論建筑物的實際尺寸，都一律套用這個距離，造成很多錯誤。對于一個建筑物，我們在確定了危險等級后，要根據(jù)建筑物的實際尺寸來確定噴頭間距，如我們確定了一個建筑物為中危險級，也既噴水強度為8 L/min·m2由下圖可知由上述圖紙可以明白系統(tǒng)最不利點四個噴頭ABCD圍成的面積正方形ABCD的面積為S，只要保證S內(nèi)的噴水強度不小于8 L/min·m2就滿足規(guī)范要求；從圖上看，在每個噴頭的灑水量中有1/4的水量灑在S中，也就是S內(nèi)的灑水量為一個噴頭的灑水量；由噴頭的流量公式噴頭的流量應按下式計算： （9

3、1l）式中 q噴頭流量（Lmin）； P噴頭工作壓力（MPa）； K噴頭流量系數(shù)。可知q/S=8 L/min·m2；而S=L*L則，噴頭間距L= 當最不利點壓力P=0.1Mpa時，L=3.16m=3.1m；當最不利點壓力為0.05Mpa時，L=2.66m=2.6m也就是說，在中危險級，也既噴水強度為8 L/min·m2時，噴頭間距在2.6m3.1m之間布置。我們實際布置時，考慮噴頭間距與建筑物尺寸的和諧，距離端墻保證不大于間距的一半。比如上圖，我們保證噴頭間距的均勻相等后，假如間距為3.00m，距離端墻為1.5m，如下圖； 這個圖基本框架就已經(jīng)形成，下面我們確定作用面積2、

4、 作用面積的確定根據(jù)噴規(guī)表5.0.1，中危險級的作用面積為160m2 ；作用面積的表述為長邊沿著配水支管劃分，并且長邊邊長a大于等于作用面積平方根的1.2倍；9.1.2 水力計算選定的最不利點處作用面積宜為矩形，其長邊應平行于配水支管，其長度不宜小于作用面積平方根的l.2倍。 按照上述規(guī)定，則該作用面積的實際長邊長度應大于或等于15.17m；按照圖所示應該在第5個與第6個噴頭的中間位置偏向第6個噴頭0.17m，如果不把第6個噴頭劃進來則小于規(guī)定；所以將第6個噴頭劃進來；這樣實際的作用面積長邊邊長為18m；那么按照作用面積160m2 則作用面積的短邊至少應為160/18=8.89m。按照圖紙看，

5、8.89m的位置在第2行與第3行之間，現(xiàn)在我們?nèi)〉?行與第三行中間，那么，短邊為6m長；這樣作用面積為6*18=108平方米；小于160平方米。不符合規(guī)范，少了52平方米，則應該把第三行劃進來。這樣短邊為9m，這樣圍成的作用面積為9*18=162 m2 >160 m2 符合規(guī)范要求；如下圖下圖我們確定了作用面積的周界，同時按照噴規(guī)表8.0.7中參考的管徑進行了標注，這個標注只是暫時的，以后計算時要校核。3、最不利點噴頭壓力的確定最不利點的噴頭當然是節(jié)點1噴頭，噴規(guī)規(guī)定，9.1.4 系統(tǒng)設計流量的計算，應保證任意作用面積內(nèi)的平均噴水強度不低于本規(guī)范表5.0.1和表5.0.5的規(guī)定值。最不利

6、點處作用面積內(nèi)任意4只噴頭圍合范圍內(nèi)的平均噴水強度，輕危險級、中危險級不應低于本規(guī)范表5.0.1規(guī)定值的85；嚴重危險級和倉庫危險級不應低于本規(guī)范表5.0.1和表5.0.5的規(guī)定值。按照這個理念，由于噴頭布置間距一樣，只要最不利點噴頭與其周圍3個噴頭圍成的面積內(nèi)噴水強度大于等于85%規(guī)范規(guī)定的噴水強度，則作用面積內(nèi)的任何四個噴頭都會滿足這個要求，由此得出q/L285%*8 L/min·m2；又有則P0.0585Mpa=0.06Mpa1、 水力計算水力計算目的：計算出系統(tǒng)總流量和系統(tǒng)總的壓力損失，來選擇消防泵。要求：1管路流速不大于5m/s經(jīng)濟流速 2節(jié)點11處壓力不大于0.4Mpa忽

7、略短立管的損失使用公式： 噴頭的流量計算公式：q=kq噴頭流量（L/min）；P噴頭工作壓力（MPa）；k噴頭流量系數(shù)（本系統(tǒng)的噴頭k=80）。平均流速計算公式：v=Kc* Qv-平均流速（m/s）；Q流量（L/s）；d管道的內(nèi)徑（mm）。Kc流速系數(shù)（m/L）鍍鋅鋼管管徑（mm）1520253240507080100125150Kc（m/L）5.8523.1051.8831.0540.7960.4710.2840.2010.1150.0750.053管道的局部水頭損失，宜采用當量長度法計算：hj=ALdhj管道局部水頭損失（mH2o）；A管道比阻值；Ld管件和閥門局部水頭損失當量長度（m）。

8、表 管道比阻值A管徑（mm）253240506580100125150A （Q以L2/s2計）0.43670.093860.044530.011080.0.0.0.0.表 當量長度表（m）管件名稱 管件直徑（mm）25324050658010012515045º彎頭0.30.30.60.60.90.91.21.52.190º彎頭0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2蝶閥1.82.13.13.72.73.1閘閥0.30.30.30.60.60.9止回閥1.52.12.73.44.34.96.78.

9、39.8按照逐點法計算，每個管件的水力損失都計算在管道中，為了方便計算，這里忽略了管件的局部損失，最后按照延程損失的20%計入。計 算1） 1#噴頭上述已經(jīng)知道1#噴頭的工作壓力P1=0.06Mpa=6mH2o則，1#噴頭流量Q1=K（10P1）1/21/60=80*0.61/2*1/60=1.033L/S。2） 支管L1-2支管L1-2內(nèi)的水流量Q1-2=Q1=1.033L/S則支管L1-2的水力損失h1-2=A*L*Q2=0.4367*3*1.0332=0.01397Mpa=1.397 mH2o支管L1-2內(nèi)的管流速V1-2=Kc*Q=1.883*1.033=1.945m/s5m/s 3）

10、 2#噴頭由于2#噴頭的工作壓力P2= P1+ h1-2=6mH2o+1.397 mH2o=7.4 mH2o=0.074MPa則，2#噴頭流量Q2=K（10P2）1/21/60=80*0.741/2*1/60=1.147L/S。4） 支管L2-3由于支管L2-3內(nèi)的水流量Q2-3=Q1+Q2=1.033L/S+1.147L/S=2.18L/S則支管L2-3的水力損失h2-3=A*L*Q2=0.09386*3*2.182=0.01338Mpa=1.338 mH2o支管L2-3內(nèi)的管流速V2-3=Kc*Q=1.054*2.18=2.29772m/s5m/s 5） 3#噴頭由于3#噴頭的工作壓力P3

11、= P2+ h2-3=0.074+0.01338=0.0874 Mpa=8.74mH2o則，3#噴頭流量Q3=K（10P3）1/21/60=80*0.841/2*1/60=1.246L/S。6） 支管L3-4由于支管L3-4內(nèi)的水流量Q3-4=Q1+Q2+Q3=1.033L/S+1.147L/S+1.246L/S=3.426L/S則支管L3-4的水力損失h3-4=A*L*Q2=0.09386*3*3.4262=0.033Mpa=3.3 mH2o支管L3-4內(nèi)的管流速V3-4=Kc*Q=1.054*3.426=3.6m/s5m/s 7） 4#噴頭由于4#噴頭的工作壓力P4= P3+ h3-4=0

12、.0874+0.033=0.12 Mpa=12mH2o則，4#噴頭流量Q4=K（10P4）1/21/60=80*1.21/2*1/60=1.46L/S。8） 支管L4-5由于支管L4-5內(nèi)的水流量Q4-5=Q4+Q3-4=1.46/S+3.426L/S=4.886L/S則支管L4-5的水力損失h4-5=A*L*Q2=0.04453*3*4.8862=0.03189Mpa=3.189 mH2o支管L4-5內(nèi)的管流速V4-5=Kc*Q=0.796*4.886=3.889m/s5m/s 9） 5#噴頭由于5#噴頭的工作壓力P5= P4+ h4-5=0.12+0.03189=0.152 Mpa=15.

13、2mH2o則，5#噴頭流量Q5=K（10P5）1/21/60=80*1.521/2*1/60=1.6438L/S。10） 支管L5-6由于支管L5-6內(nèi)的水流量Q5-6=Q5+Q4-5=1.6438/S+4.886L/S=6.5298L/S則支管L5-6的水力損失h5-6=A*L*Q2=0.01108*3*6.52982=0.01417Mpa=1.417 mH2o支管L5-6內(nèi)的管流速V5-6=Kc*Q=0.471*6.5298=3.0755m/s5m/s 11） 6#噴頭由于6#噴頭的工作壓力P6= P5+ h5-6=0.152+0.01417=0.166 Mpa=16.6mH2o則，6#噴

14、頭流量Q6=K（10P6）1/21/60=80*1.661/2*1/60=1.7178L/S。12） 支管L6-7由于支管L6-7內(nèi)的水流量Q6-7=Q6+Q5-6=1.7178/S+6.5298L/S=8.25L/S則支管L6-7的水力損失h6-7=A*L*Q2=0.01108*1.5*8.252=0.Mpa=1.13056 mH2o支管L6-7內(nèi)的管流速V6-7=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s5m/s 13） 節(jié)點7由于P7= P6+ h6-7=0.166+0.=0.17731 Mpa=17.731mH2o則，節(jié)點7流量Q7=Q6-7=8.25L/S。當知道節(jié)點7的壓力和

15、流量時，我們繼續(xù)求下2個支管。由于下兩個支管的形狀特征與第一個支管一樣，這時我們可以把第一個支管看成一個大噴頭，只不過它的K值與標準噴頭K=80不同，那么我們就求出這個大噴頭的K值既K1-7由于Q1-7= K1-7（10P7）1/21/60且Q1-7=Q7=8.25L/S；P7=0.17731Mpa帶入上式，得K1-7=371.7314） 這樣下兩個支管的特性系數(shù)K值均與K1-7=371.73相同，我們把上圖簡化如下15） 管路L7-8Q7-8=Q7=8.25L/S則h7-8= A*L*Q2=0.01108*3*8.252=0.0226Mpa=2.26 mH2oV7-8=Kc*Q=0.471*

16、8.25=3.885m/s5m/s 16） 節(jié)點8由于P8= P7+ h7-8=0.17731+0.0226=0.2 Mpa=2mH2o則，節(jié)點8流量Q8= K8（10P8）1/21/60= K1-7（10P8）1/21/60=371.73*21/2*1/60=8.76L/S17） 管路L8-9Q8-9=Q7+Q8=8.25L/S+8.76=17.01L/S則h8-9= A*L*Q2=0.*3*17.012=0.025Mpa=2.5 mH2oV8-9=Kc*Q=0.284*17.01=4.83m/s5m/s 這時，管流速已經(jīng)接近經(jīng)濟流速了，一般這個時候就要將該段管徑提高一級，將阻力和流速降下來

17、，但為了使大家最后看到不合理的位置，所以我不改變規(guī)范建議的管徑，繼續(xù)計算下去。18） 節(jié)點9由于P9= P8+ h8-9=0.2+0.02508=0.22508 Mpa=22.508mH2o則，節(jié)點9流量Q9= K9（10P9）1/21/60= K1-7（10P9）1/21/60=371.73*2.25081/2*1/60=9.294L/S19） 各個節(jié)點流量之和就是該系統(tǒng)的計算流量QJ=Q7+Q8+Q9=26.3L/S我們假設由節(jié)點9到水流指示器前節(jié)點11的長度為30m，則h9-11= A*L*Q2=0.*26.32*30=0.2425Mpa，那么P11=P9+h9-11=0.22508+0.2425=0.46758MPa0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.201*26.3=5.286m/s5m/s這樣我們看出，該管段將系統(tǒng)流速提高很大，已經(jīng)大于經(jīng)濟流速，同時造成水流指示器前的壓力超出規(guī)范規(guī)定的0.4Mpa值。為此，我們要將該管段有節(jié)點9到節(jié)點11更換成DN100管。計算如下h9-11= A*L*Q2=0.*26.32*30=0.Mpa，則P11=P9+h9-11=0.22508+0.0.=0.28MPa0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.115*26.3=3.0245m/s5m/s符合規(guī)范要。20） 假設該建筑物最不利點距離水泵出口高程為25米