水雾计算书
细水雾系统设计说明书-原稿
细水雾灭火系统方案设计说明书一、系统设计说明：1．系统形式：按火灾危险等级及防护空间、保护对象的特点，本通信机房设计选用高压、分区应用式、开式、泵组式组合分配细水雾灭火系统。
2．设计基本参数本设计的管道布置原则上参考广东省地方标准DBJ/T15-41-2005《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》、DB21/1235-2003《中、低压单流体细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》、GB50219-95《水喷雾灭火系统设计规范》、GB50084-2001《自动喷水灭火系统设计规范》、GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》、NFPA750《Standard on Water Mist Fire Protection Systems，1996 Edition》等设计规范要求。
规范上规定了细水雾系统中喷头的设计基本原则，喷头的计算和设计必须根据保护区的特点进行配置，其中需要确定的因素有：①喷头间最大间距：②喷头距墙最大距离③喷头最小间距④细水雾系统喷头排列方式在计算喷头在房间布置之方向上，间距如下：格子型布置之长度方向上之喷头间距＝房间长度/沿着房间长度部分之喷头数。
喷头距长度方向上端墙距离：距离墙最近之喷头，距离不得大于格子型布置之长度方向上喷头间距的一半。
喷头距端墙距离≦格子型布置长度方向喷头间距/2规范上建议的喷头间距均不大于3.0m，并很少小于1.5m。
本设计中的喷头间距均采用2.5m*2.5m，呈正方形布置。
喷头距墙的距离采用安全系数比较高的系数，一般≦1.5m，喷头布置方式和各种间距详见“喷头平面布置图”。
5、6、7、8层管网布置完全相同。
3．灭火分区分区原则●根据设计规范规定，细水雾灭火系统的单个防护区面积不宜超过500m2，容积不宜超过2000m3；●为减少没发生火灾区域的不必要的水渍损失，各独立房间应尽量分区进行保护；●按上述分区原则，各灭火分区数量见下表。
4．细水雾灭火系统的主要设计指标5．火灾报警系统火灾报警系统按《火灾自动报警系统设计规范》进行设计。
喷淋塔设计计算书
1、流量Q(m3/h)150002、流量Q(m3/s)4.1666666673、流速（m/s)18>84、管径（m)0.481125224圆管0.54302935、液气比（L/m3)32~36、用水量（m3/h)457、用水量（m3/s)0.012540分钟水量22.58、水管流速(m/s)260分钟水量459、水管管径（mm)0.0892*******、空塔流速（m/s)20.1~211、塔径（m)1.62867504塔截面积2.08227717212、停留时间（s)22~313、塔高414、除尘效率015、压力损失8000.1~0.5KPa 16、通风机分压效率0.70.5～0.71直联0.98联轴器0.95三角皮带1.22～5KW 1.3〉5KW 1.3引风机19、风机功率Ne6.516290727a 、沿程压力损失计算：11、流量Q(m3/h)2400空气密度ρ1.22、流量Q(m3/s)0.666666667管道直径D0.2264554073、流速（m/s)13>8管内风速v134、管径（m)0.226455407直管段长度L10阻力损失：ΔPl447.7702759沿程压力损失合计b、局部阻力损失计算局部阻力损失系数ζ1查局部系数表局部阻力ΔPm 101.4系统压力损失计算喷 淋 塔 设 计 计 算 书通风机17、风机联动方式18、电动机备用系数局部阻力损失合计喷淋塔压力损失：活性炭塔压力损失设备管道压力损失总压力损失：0 19、风机功率Ne0书压力损失（Pa)除尘效率（%）〉90粒径大于10微米分割粒径（微米)3除尘效率（%）。
水喷雾灭火系统设计 (2)设计基本参数
设计基本参数
3．1．1 水喷雾灭火系统的设计基本参数应根据防护目的和保护对象确定。
3．1．2 设计喷雾强度和持续喷雾时间不应小于表3．1．2的规定：
3．1．3 水雾喷头的工作压力，当用于灭火时不应小于0.35MPa；用于防护冷却时不应小于0.2MPa。
3．1．4 水喷雾灭火系统的响应时间，当用于灭火时不应大于45s；当用于液化气生产、储存装置或装卸设施防护冷却时不应大于60s；用于其他设施防护冷却时不应大于300s。
3．1．5 采用水喷雾灭火系统的保护对象，其保护面积应按其外表面面积确定，并应符合下列规定：3．1．5．1 当保护对象外形不规则时，应按包容保护对象的最小规则形体的外表面面积确定；3．1．5．2 变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外，尚应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积；
3．1. 5．3 分层敷设的电缆的保护面积应按整体包容的最小规则形体的外表面面积确定。
3．1．6 可燃气体和甲、乙、丙类液体的灌装间、装卸台、泵房、压缩机房等的保护面积应按使用面积确定。
3．1．7 输送机皮带的保护面积应按上行皮带的上表面面积确定。
3．1．8 开口容器的保护面积应按液面面积确定。
5000球罐水雾设计计算书
5000M 3球罐水雾喷淋装置设计计算书一、设计参数1. 球罐直径 球Φ=21.2 m2. 供水强度 W=9L/min ·m 23. 立管采用上下半球各两路供水4. 环管分为13层5. 管内流速不大于3 m/s二、根据球罐直径，计算球罐表面积 s=πΦ2=3.14×21.22=1411.2m 2 三、根据供水强度计算总的需水量Q =S ·W =1411.2×9=12701.2L/min四、计算立管直径依据流速不超过3m/s,立管采用上下半球各两路供水，故Q 立=4Q 立管的直径D=2π⨯V 立Q =26000014.345.22.12701⨯⨯⨯=0.164 m 取DN200 (其中V 为流速，取V=2.5 m/s<3 m/s)五、确定环管到罐壁的距离，计算每层环管直径和高度。
确定环管中心到罐壁的距离为800mm,环管中心到罐体中心的距离为221200+800=11400 mm 第一层和第十三层环管直径定为4000m ，其余11层均分剩余的圆弧Ø1=arcsin1140024000=10.1 º Ø =（180º-2 Ø1）÷12= (180º- 2×10.1º)÷12=13.3º 第一层和第十三层到球罐赤道的高度是： H 1=12/4000θtg =1.102000tg =11228mm 第二层和第十二层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ2=2×11400×cos5Ø=2×11400×cos5×13.3=9091mm H 2=11400×sin5Ø=11400×sin5×13.3=10454 mm 第三层和第十一层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ3=2×11400×cos4Ø=2×11400×cos4×13.3=13658mm H 3=11400×sin4Ø=11400×sin4×13.3=9128 mm 第四层和第十层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ4=2×11400×cos3Ø=2×11400×cos3×13.3=17491mm H 4=11400×sin3Ø=11400×sin3×13.3=7313mm第五层和第九层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ5=2×11400×cos2Ø=2×11400×cos2×13.3=20387mm H 5=11400×sin2Ø=11400×sin2×13.3=5104mm 第六层和第八层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ6=2×11400×cos Ø=2×11400×cos13.3=22188mm H 6=11400×sin Ø=11400×sin ×13.3=2623mm 第七层的环管的直径和到球罐赤道的高度是： Φ7=22800mm H 7=0mm六、确定每层环管的喷头流量和每层喷头的数量依据总的流量为12701.2L/min 和喷雾直径水平相交的原则，决定取流量为30L/min,喷射角为120o 的喷头，喷头的数量为302.12701=424个 将喷头分配到每层环管上第一层 12+4=16个 第二层 20个 第三层 28个 第四层 32个 第五层 44个 第六层 48个 第七层 52 个 第八层 48个 第九层 44个 第十层 32个 第十一层 28个 第十二层 20个 第十三层 12+4=16个 总计 428个七、确定每层环管的管径依据流速不大于3m/s, 取V=2.5m/s ，上下半球各两路供水，计算每层环管的管径。
水喷雾系统设计参数
第一章水喷雾系统设计参数水喷雾系统的设计基本参数应根据系统的保护对象和防护目的确定。
一、水雾喷头的工作压力用于灭火控火目的时，水雾喷头的工作压力不应小于0.35MPa；用于防护冷却目的时，水雾喷头的工作压力不应小于0.2MPa。
但对于甲b、乙、丙类液体储罐不应小于0.15MPa。
二、水喷雾灭火系统的响应时间响应时间是指由火灾报警设备发出信号至系统中最不利点水雾喷头喷出水雾的时间，它是系统由报警到实施喷水灭火的时间参数。
用于灭火控火目的时，系统的响应时间不应大于60s；用于液化气生产、储存装置或装卸设施的防护冷却目的时，系统响应时间不应大于60s，用于其他设施的防护冷却目的时，系统响应时间不应大于300s。
三、水喷雾灭火系统的保护面积保护面积是指保护对象的全部暴露外表面面积。
水喷雾系统主要用于保护室外的大型专用设施或设备，同时也用于保护建筑物内的设施或设备，保护面积可按以下原则确定：1）按保护对象的规则外表面面积确定；2）当保护对象的外表面面积不规则时，应按包容保护对象的最小规则形体的外表面积确定；3）变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外，还应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积；4）分层敷设电缆的保护面积应按整体包容的最小规则形体的外表面面积确定；5）输送机皮带的保护面积应按上行皮带的上表面面积确定；6）开口可燃液体容器的保护面积应按液面面积确定；7）当水喷雾系统用于室内保护对象时，保护面积可按室内建筑面积或保护对象的外表面积确定。
四、喷雾强度和持续喷雾时间系统的设计喷雾强度和持续喷雾时间应符合表3-4-1的规定。
由自动喷水配水干管或配水管供水的水喷雾系统，供水管所提供的水压和流量应满足《水喷雾灭火系统设计规范》（GB50291-2014）的要求。
表3-4-1 设计喷雾强度和持续喷雾时间五、自动喷水—水喷雾混合配置系统设计自动喷水.水喷雾混合配置系统的设计应符合下列要求：1）自动喷水.水喷雾混合配置系统中自动喷水系统的设计应符合现行《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001) [2005年版] 的规定，水喷雾系统的设计应符合现行《水喷雾灭火系统设计规范》（GB50291-2014）的规定。
柴油发电机房-水喷雾计算
柴油发电机房水喷雾计算：柴油闪点<120°设计喷雾强度W=20L/min.m2持续时间0.5h。
工作压力0.35MPa。
喷头流量q =K√10P=33.7√10x0.35=63 L/min =1.05L/S 喷头管径DN32喷头为ZSTWB/SL-S222-63-120K=33.7 喷射角120°有效距离2.3米柴油发电机外形1000x3000 x2000外表面积S=19m2喷头数量N=S.W/q=19x20/63=7个计算流量Q=1/60∑q=7x63/60=7.35L/S设计流量Qs=1.1Q=8.1 L/S 总管管径DN80 消防水量V=15m3雨淋阀组型号ZSFY/SL-S360型1、燃气锅炉的火灾危险性随着城市的发展，众多高层民用建筑的兴起，用于高层民用建筑附属设施的场地越来越少，燃煤锅炉房已无法满足人们对于场地、环境、安全、自动化控制方面的要求。
所以，有很多工程已经采用了燃油、燃气锅炉，并设在建筑物内部。
目前，在燃油、燃气锅炉中，燃油锅炉较多。
在大中城市中，燃气锅炉是发展方向。
燃气是一种优质、高效、清洁的环保型锅炉燃料。
燃气锅炉所用的燃气，主要是指天然气或人工煤气。
天然气的组份往往不是固定不变的，产地不同组份也不同，但都是以甲烷为主，北京目前正在推广的是陕甘宁长庆气田的天然气，甲烷的含量为98％。
人工煤气的组份与制取工艺有关，北京的炼焦煤气的氢气的含量为59.2%、甲烷的含量为23.4%。
甲烷和氢气都是高度易燃易爆的气体。
在《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）附录四中，列出了天然气爆炸下限为4％，人工煤气爆炸下限为6.2%，都属于甲类可燃性气体。
鉴于燃油、燃气锅炉房的火灾及爆炸危险性，《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）规定，宜将燃油、燃气锅炉放在高层建筑内部，而且对其设置位置及容量做了严格限制。
在“高规”97修订版中，补充规定了高层民用建筑内的燃油、燃气锅炉房应设置水喷雾灭火系统。
液化烃球罐水喷雾冷却系统的设计与计算(强烈推荐)
液化烃球罐水喷雾冷却系统的设计与计算摘要： 介绍了液化烃的性质及发生火灾的特点，对液化烃储罐火灾的危险性及水 喷雾冷却、 灭火机理进行了分析， 列举了液化烃球罐水喷雾系统的设计计算实例， 提出了设计中应注意的问题。
关键词：液化烃 球罐 火灾 水喷雾灭火系统 报警 消防冷却1、概述 液化轻烃的主要成分是：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类组成，在气态时比重比 空气重， （是空气的 1.5~2.0 倍） 。
液化烃储罐发生火灾的根源是液化烃泄漏。
液 化烃一旦泄漏，迅速汽化且难以控制。
汽化时，从周围环境吸收大量的热量，使 空气中的水份冷却成为细小雾滴，形成液化烃的蒸气云。
液化烃的蒸气云从泄漏 点沿地面向下风向或低洼处漂移、 积聚。
液化轻烃爆炸极限低 （2%~10%体积比） ， 如大量泄漏遇明火可造成大面积的火灾或可燃蒸气云爆炸事故。
液化轻烃的燃烧 热值高，爆炸迅速、威力大，破坏性强，其火焰温度达 200℃以上，极易引起邻 罐的爆炸。
液化轻烃的体积膨胀系数比水大，过量超装十分危险。
液化轻烃生产出来，为了 便于储存和运输，通常进行加压和冷却使其汽化，储存在密闭的压力储罐内，由 于球罐耐压大且受力均匀， 储存量大，因而石化企业普遍采用球罐和卧式罐做为 储存液化气的压力容器。
液化轻烃球罐发生火灾时，若球罐内尚有剩余可燃气体 时就将火扑灭， 剩余的可燃气体泄漏出来与空气混合到一定的浓度，遇明火就会 发生爆炸，产生更大的危害。
因此，控制液化气球罐火灾的根本措施是切断气源 和紧急排空。
在完成放空之前应维持其稳定燃烧，同时对着火罐及相邻罐进行喷 水冷却保护，使球罐不会因受热发生破坏。
因为液化烃会吸收热量而大量蒸发， 导致罐内温度、压力升高。
罐壁的热量不能及时的传出，温度迅速升高，强度急 剧下降。
如果不及时供给冷却水，一般在火灾持续 10min 左右将出现热塑裂口， 储罐破裂。
因此对储罐壁进行及时有效的冷却，是防止球罐发生破裂而引起灾难 性火灾事故的重要措施。
水喷雾水力计算
7 水力计算7.1 系统的设计流量7.1.1 q＝K10P为通用算式。
不同型号的水雾喷头具有不同K值。
设计时按生产厂给出的K值计算水雾喷头的流量。
7.1.2 本条规定了保护对象确定水雾喷头用量的计算公式，水雾喷头的流量q按公式（7.1. 1）计算，水雾喷头工作压力取值按防护目的和水雾喷头特性确定。
7.1.3 本条规定水喷雾灭火系统计算流量的要求。
当保护对象发生火灾时，水喷雾灭火系统通过水雾喷头实施喷雾灭火或防护冷却，因此本规范规定系统的计算流量按系统启动后同时喷雾的水雾喷头流量之和确定，而不是按保护对象的保护面积和设计喷雾强度的乘积确定。
针对该系统保护对象火灾危险性大、蔓延迅速、扑救困难的特点，本条采用与《自动喷水灭火系统设计规范》中第7.1.1条规定中要求雨淋、水幕和严重危险级系统水力计算按最不利处作用面积内每个洒水喷头实际流量确定系统流量相同的作法，规定水喷雾灭火系统的计算流量，从最不利点水雾喷头开始，沿程按同时喷雾的每个水雾喷头实际工作压力逐个计算其流量。
然后累计同时喷雾的水雾喷头总流量确定为系统流量。
美国标准NFPA一15对水喷雾灭火系统的水力计算有相同的规定：从最不利点水雾喷头开始。
沿程向系统供水点推进，并按实际压力逐个计算水雾喷头流量，并以所有同时喷雾水雾喷的总流量确定系统流量，计算应包括管道、阀门、过滤器和所有改变水流方向的接头的水压损失和标高的改变等因素对流量的影响。
7.1.4 本条规定当水喷雾灭火系统利用雨淋阀控制喷雾范围时确定系统可燃气体和甲、乙、丙类液体贮罐区、输送机皮带、油浸式电力变压器、电缆隧道，以及车间、库房等，具有保护对象数量多、或保护面积大或其细长比大的特点，因此，根据保护对象及其火灾的特点，按保护对象数量或保护面积划分一次火灾的喷雾区域，合理地控制水喷雾系统的喷雾范围，对降低系统造价、节约用水以及减少水害有利，对设计按保护对象或保护面积划分区域局部喷雾的水喷雾系统，其系统的计算流量按各局部喷雾区域中同时喷雾的最大用水量确定。
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管路附件包括：弯管、分汇流三通管和阀件，而分汇流三通管应分别对侧支管和直支管进行损失计算。
表1弯管的局部阻力系数ζ表
ζ=k·ζ90，Re>105
θ(°)
20
30
40
50
60
70
80
k
0.40
0.55
0.65
0.75
0.83
0.88
0.95
ζ=k·ζ90，Re>105
θ(°)
单个喷头流量：
q＝
q—单个喷头的流量，L/min；
K—喷头的流量系数
P—喷头的工作压力
本系统最不利点喷头工作压力为3MPa，所以最不利点喷头的流量为：
q=1.6× =8.76L/min
各分区的流量：
Qj＝
各保护区的保护尺寸及所需喷头数量见下表：
序号
分区名称
保护区尺寸（mm）
喷头数(个)
1
NO.1主机
DN
10
15
20
25
32
40
50
65
ζ
1.1
1.1～1.2
1.3～1.5
1.2～1.4
1.5～1.7
1.5～1.7
1.3～1.4
1.2～1.3
3）侧支管的压力损失
P2′——侧支管的压力损失，Pa；
ζ1-3——局部阻力系数，本系统均取1.0；
v3——侧支管内流体速度，m/s。
4）直支管的压力损失
P2″——直支管的压力损失，Pa；
P2——局部阻力水头损失，Pa；
1）直管沿程水头损失
λ——管道摩擦阻力系数，按MSC/Circ.913规范取150；
l——管段长度，m；
di——管道内径，mm；
v——管内流体速度，m/s；
g——重力加速度，取9.8m/s2。
2）局部阻力水头损失
ζ——局部阻力系数，见表1（弯管）和表2（球阀）；
g——重力加速度，取9.8m/s2；
所以：系统设计的水箱的容积为1800L。
13
0.28
0.0114
3.2538
13-14
0.5
0.0026
0
0
14
1.5
0.0609
3.3173
14-15
0.5
0.0026
0
0
15
0.28
0.0114
3.3313
15-16
1.5
0.0078
0
0
16
0.28
0.0114
3.3505
16-17
0.5
0.0026
0.5
0.005
17
3.3581
表4 焚烧炉保护区主要管路及附件水力计算
六、水力计算
系统供水压力：H=Σh+P0+Z
H——系统供水压力(MPa)
Σh——管道沿程和局部的水头损失(MPa)
P0——最不利点的喷头工作压力(MPa)
Z——最不利点处喷头与系统入口管水平中心线之间的高程差,当系统
出口管水平中心线高于最不利点处喷头时,Z应取负值。
Σh=ΣP1+ΣP2
P1——直管沿程水头损失，Pa；
ζ1-2——局部阻力系数，见附表1；
v2——直支管内流体速度，m/s。
5）各保护分区喷头布置示意图
No.2主机分区喷头管道布置示意图
焚烧炉分区喷头管道布置示意图
6）各保护分区主要管路及附件水力计算：
表3NO.2主机保护区主要管路及附件水力计算
结点
管路
流量
流速
结点类型及ζ
损失
长度
损失
高度
损失
实际压力
编号
90
100
120
140
160
180
－
k
1.0
1.05
1.13
1.20
1.27
1.33
－
R/d
1
2
4
6
10
ζ90
光滑管
0.22
0.14
0.11
0.08
0.11
粗糙管
0.52
0.28
0.23
0.18
0.20
注：本系统中管路参照轮机手册均为粗糙管。
表2球阀的局部阻力系数ζ表
公称直径DN（mm）
局部阻力系数ζ
0.27
0.0224
3.0450
4-5
35.152
2.30
0.6
0.0026
0
0
5
0.27
0.0073
3.0549
5-6
1.2
0.0053
0
0
6
0.28
0.0665
3.1267
6-7
23
70.304
2.82
1
0.0052
0
0
7
0.28
0.0114
3.1433
7-8
3
0.0155
0
0
8
0.28
0.0114
一、遵循标准及设计依据：
a）SOLAS公约Reg.Ⅱ-2/10.5.6；
b）MSC/Circ.913《适用于A类处所的固定式局部水基灭火系统认可导则》；
c）船舶设计院提供的相关资料。
二、保护区域Protected area
根据相关标准及结合本工程实际情况，系统主要保护在A类机器处所的高危设备和区域，本系统分为以下7个分区：
0
9
0.27
0.0005
3.0295
9-10
1
0.0003
1
0.01
10
0.27
0.0005
3.0403
10-11
0.5
0.0001
0
0
11
1.2
0.0020
3.0424
11-12
0.5
0.0001
0
0
12
0.27
0.0005
3.0430
3
1.5
0.0004
0
0
13
0.27
0.0005
3.0439
3.1702
8-9
3
0.0155
0
0
9
0.28
0.0114
3.1971
9-10
1
0.0052
0
0
10
0.28
0.0114
3.2137
10-11
3
0.0155
3
-0.03
11
0.28
0.0114
3.2106
11-12
1
0.0052
0
0
12
0.28
0.0114
3.2272
12-13
1
0.0052
1
0.01
所以该分区的管道为φ27×2.0
同理可得其他各分区的管径及壁厚，详见下表：
分区名称
外径(mm)
壁厚(mm)
NO.1主机
Φ27
2.0
NO.2主机
Φ27
2.0
NO.1柴油发电机组
Φ22
2.0
NO.2柴油发电机组
Φ22
2.0
焚烧炉
Φ22
2.0
锅炉
Φ22
2.0
燃油分油机
Φ22
2.0
根据计算所得：
水泵的工作压力P≥3.3581MPa
6430×2370
8
2
NO.2主机
6430×2370
8
3
NO.1柴油发电机组
2700×1240
3
4
NO.2柴油发电机组
2700×1240
3
5
焚烧炉
1240×920
1
6
锅炉
1500×900
2
7
燃油分油机
750×540×2
2
五、管道计算
Q=SV
S=（πd2）/4
d=
S——管道的内截面积
V——管道内水的流速，
内径
λ/C
L/min
Pa
三通
弯头
阀
MPa
m
MPa
m
MPa
MPa
1
1-2
18
150
8.764
0.57
0
2.14
0.0006
0
0
3.0
2
0.27
0.0035
3.0041
2-3
17.534
1.15
2.15
0.0024
0
0
3
0.27
0.0108
3.0173
3-4
26.323
1.72
2.14
0.0053
0
0
4
4
0.27
0.0005
3.0041
4-5
3
0.0008
3
0.03
5
0.27
0.0005
3.0054
5-6
4
0.0011
0
0
6
0.27
0.0005
3.0069
6-7
1
0.0003
0
0
7
0.27
0.0005
3.0077
7-8
2
0.0005
2
0.02
8
0.27
0.0005
3.0287
8-9
1
0.0003
0