七氟丙烷灭火系统设计计算书

七氟丙烷自动灭火系统 设 计 计 算 书 厦门中合现代设计有限公司 2006．08．23 一、设计计算依据： 1 GB 50370--2005《气体灭火系统设计规范》。 2 相关图纸。 二、范围及灭火方式： 设计范围： 网络中心、通讯机房、监控中心、交换机房、屏蔽机房、总机房、卷宗档案库、音像档案库。 灭火方式： 本系统采用全淹没灭火方式，设计成组合分配系统。 三、设计计算过程（以下计算以十层音像档案库为例） 3.1灭火剂用量计算 3.1.1 确定防护区灭火设计浓度 依据GB 50370-2005《规范》中规定，设计浓度取C=10； 3.1.2 计算防护区的净空容积(m3)： 音像档案库容积：V =Vv－Vg 式中:V—防护区的净容积(m3)； Vv—防护区容积(m3)； Vg—防护区内非燃烧和难燃烧的总容积(m3)；（取Vg =0） V =397.2 m3 3.1.3 灭火剂用量计算： 根据GB50370-2005《规范》中七氟丙烷设计用量的计算公式： W=K×（V／Ｓ）×[C／（100－C）] 式中 W —七氟丙烷的灭火设计用量(Kg)； K —海拔高度修正系数；（取K=1） C —七氟丙烷灭火设计浓度（%）； S —七氟丙烷过热蒸汽在101Kpa和防护区最低环境温度下的比容（m3/Kg）， V —防护区的净容积（M3）； 其中 S = K1+ K2T 式中 T —温度（℃） K1 —0.1269 K2 —0.0005130 20℃时，S=0.13716； 得音像档案库灭火剂设计用量如下： W = K×（V／Ｓ）×[C／（100－C）] =1×（397.2／0.13716）×[10／(100-10)] =321.7kg 3.1.4 灭火剂储存量计算： 依据GB50370--2005《规范》3.1.6条：系统储存量应为防护区设计用量与系统中喷放不尽的剩余量之和。剩余量包括管网剩余量和瓶组剩余量。根据规范相关规定和产品资料，结合组合分配中其它防护区的参数，最终选用150L储存容器钢瓶，其瓶组剩余量小于5Kg。储存容器每瓶充装药剂112.3kg，该音像档案库需用3瓶，同样经计算，卷宗档案库系统需12瓶。二个防护区取大值，则十层需用12瓶，最后系统最大储存用量Ws=12×112.3=1347.6kg。 经计算，各防护区设计参数见相关图纸水施－63： 3.2瓶组充装率计算 充装率η=W每瓶/Vb=112.3/0.15=748.7（Kg/m3） 3.3 设定灭火剂喷射时间： 依据GB 50370--2005《规范》中规定，取t≤10S。 3.4

喷嘴设置： 1、喷头选型：喷头选取MPT径向射流型喷嘴。 2、喷嘴布置及数量：（见管网平面布置图） 3.5 启动瓶组 采用8升充装氮气启动瓶组启动，启动压力为6MPa。 3.7 管网计算 3.7.1 计算管道平均设计流量 管道编号计算参见后面附图： 管段 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 流量kg/s 10.7. 17.71 32.2 16.1 8.05 4.025 3.7.2 计算管网管道容积 由管网图管路尺寸计算结果如下表： 管段 实际管长(m) 管道内径(DN) 管道数（段） 容积(m3) ΣV（VP）（m3） 1～2 0.7 50 3 0.0041 0.1532 2～3 5.5 125 1 0.0675 3～4 14 65 1 0.0464 4～5 3.4 50 2 0.0133 5～6 1.8 40 4 0.009 6～7 2 32 8 0.0129 3.7.3 选用额定增压压力 依据规范中规定，选用Po=4.3MPa（绝压） 3.7.4 计算全部储存容器气相总容积Vo Vo=n.Vb.(1-η/r)=3×0.15×(1-748.7/1407)=0.21(m3) 3.7.5 计算“过程中点”储存容器内压力Pm Pm= Po Vo/(Vo+W/2r+VP

)

=4.3

×

0.21/[0.21+336.9/(2

×

1407)+0.1532]

=1.8935MPa 3.7.6计算管路阻力损失 （1）沿程压力损失计算: 管段 计算长度(m) △P/L 压力损失(Mpa) 高程压差(Mpa) 1～2 13.7 0.0044 0.0596 0.0097 2～3 9.7 0.0001 0.0009 3～4 34.13 0.0099 0.3376 0.0442 4～5 6.3 0.0098 0.0617 0 5～6 4.2 0.0079 0.0332 0 6～7 5.08 0.0064 0.0325 0 3.7.7计算管道延程损失∑ΔP及高程压力损失Ph ∑ΔP＝0.5255 MPa ∑Ph＝10-6r.H.g=10-6×1407×2.5×9.81=0.0539MPa 3.7.8计算喷头工作压力Pc Pc =Pm－(∑ΔP±∑Ph)＝1.8935-0.5255-0.0539=1.3141MPa 3.7.9验算设计计算结果 由3.7.8所得结果可知不同管段压力均大于0.7 MPa(绝压)， 符合《规范》第5.2.10条规定,满足要求， 3.7.10确定喷头型号 依据各段的喷头工作压力，查《气体自动灭火系统设计手册》中喷头流量特性曲线（见附件2）得： q =2.127Kg/S.cm2 Q =4.025Kg/S.cm2 得 F =Qc /qc =4.025/2.127=1.892cm2 =189.2mm2 Qc —喷头流量(kg/min)； Pc —喷头工作压力（MPa）; Fc —喷头孔口面积(cm2)； 根据喷头孔口面积查