七氟丙烷计算书

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：

1GB 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=V v－V g

式中:V—防护区的净容积(m3)；

V v—防护区容积(m3)；

V g—防护区内非燃烧和难燃烧的总容积(m3)；（取V g =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W s=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：

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：

3.7.3 选用额定增压压力

依据规范中规定，选用P o=4.3MP a（绝压）

3.7.4 计算全部储存容器气相总容积Vo

V o=n.V b.(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

P m= P o V o/(V o+W/2r+V P )

=4.3×0.21/[0.21+336.9/(2×1407)+0.1532]

=1.8935MP a

3.7.6计算管路阻力损失

（1）沿程压力损失计算:

3.7.7计算管道延程损失∑ΔP及高程压力损失Ph

∑ΔP＝0.5255 MP a

∑P h＝10-6r.H.g=10-6×1407×2.5×9.81=0.0539MP a

3.7.8计算喷头工作压力Pc

Pc =P m－(∑ΔP±∑P h)＝1.8935-0.5255-0.0539=1.3141MP a

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 MP a(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.cm2Q =4.025Kg/S.cm2

得 F =Q c /q c =4.025/2.127=1.892cm2 =189.2mm2

Q c —喷头流量(kg/min)；

P c —喷头工作压力（MP a）;

F c —喷头孔口面积(cm2)；

根据喷头孔口面积查HFC-227ea全淹没径向射流喷嘴型号表得喷头型号为：MPT25-2