4.9.2 Расход пара на тушение пожара
Потребный расход пара (в кг/сек)для установки определяется по формуле:
Gп = 1*\Wп (4.13)
где I – интенсивность подачи пара, кг/(м3*сек); W – расчетный объем защищаемого объекта, м3.
При создании в помещении заданной огнегасительной концентрации пара необходимо учитывать его потери через неплотности проема. Поэтому при проектировании установок используют так называемый коэффициент потерь, на который умножают величину строительного объема помещения. Величина этого коэффициента возрастает с увеличением размеров проемов и принимается на основе опыта проектирования и эксплуатации установок паротушения.
Если точно установить величину этого коэффициента не удается, то принимают следующие значения интенсивности подачи пара: I = 0,002-0,003 кг/(м3*сек) для закрытых объектов; I = 0,005 кг/(м3*сек) для объектов, имеющих вентиляцию.
4.9.3 Выбор диаметра паропровода
Диаметр паропровода Dтр выбирается из условия допустимой скорости движения пара.
Для выбора диаметра трубопровода по весовому расходу водяного пара используется номограмма (рисунок 4.18), которая содержит пять переменных: Р – давление водяного пара, МПа; t – температуру водяного пара, °С; G – расход пара (производительность), кг/сек; V – скорость движения пара, м/сек. и Дтр – диаметр паропровода, мм. По четырем заданным параметрам определяют пятый.
Например, требуется выбрать диаметр магистрального паропровода установки паротушения с производительностью G = 2,5 кг/сек, пар в которую подается при давлении Р = 1,5 МПа и температуре t = 250°С. Для этого на оси давления находят точку А при Р = 1,5 МПа и t = 250°С. Из точки А проводят горизонтальную прямую пересечения с линией производительности G = 2,5 кг/сек (точка Б) и далее до пересечения с линией скорости V = 100 м/сек (точка В). Соединив точку В горизонтальной прямой с осью значений внутреннего диаметра, определяют В = 80 мм.
|
|
Рис. 4.18. Номограмма для выбора диаметра трубопровода водяного пара |
При выборе диаметра магистрального паропровода D необходимо иметь ввиду, чтобы давление источника пара (котла, магистрали), к которому подключается установка паротушения, не было ниже величины расчетного давления установки Рр:
РР=∆Р+Р0 (4.14)
где ∆Р – потери давления в магистральном паропроводе МПа; Р – расчетное давление в перфорированном паропроводе, МПа. Так как температура пара меняется по длине паропровода, то падение температуры в нем определяют по формуле:
∆t=LM * kt (4.15)
где LМ – длина магистрального паропровода, м; kt – коэффициент изменения температуры по длине (для хорошо изолированного паропровода kt = 0,25°С/м).
4.9.4 Выбор диаметра отверстия истечения пара
Диаметр отверстия истечения d0 (в мм) выбирается в зависимости от условий подачи требуемого количества пара в защищаемом помещении. Экспериментальным путем установлено, что суммарная площадь сечения отверстий истечения составляет 50 % - 60 % от площади живого сечения паропровода, откуда:
(4.16)
где DПР – диаметр перфорированного паропровода, мм; N – число отверстий истечения в перфорированном паропроводе.
Расход пара q0 (в м3/сек) через отверстие (при ориентировочных расчетах) определяют по формуле:
(4.17)
где μ – коэффициент расхода при истечении через отверстие в стенке трубы (μ= 0,6-0,7); ω – площадь живого сечения отверстия истечения, м2; Р0 – давление перед отверстием истечения, Мпа; g – ускорение силы тяжести, м/сек2; γ – удельный вес пара перед отверстием истечения, кгс/м3.
При истечении пара из отверстия расход (м3/сек) определяется по формуле:
qкр=24.5μω
(4.18)
где Т0 – абсолютная температура пара перед отверстиями, °К, равная 273 + t.
Расход пара (кг/сек) определяют по формуле:
GП=qкр ρкр n (4.19)
где qкр - плотность пара в отверстии истечения, кг/м3; n – число отверстий.
(4.20)
где РКР и ТКР – давление и температура в отверстии истечения; R – газовая постоянная, равная 47,06 кгс*м/(кг*град).
Для пара Ркр = 0.53 Р0 и ТКР=0.83Т0, где Р0 и Т0 – давление и температура в трубопроводе перед отверстием истечения.
Расход сухого насыщенного пара (кг/сек) при истечении из отверстий различного диаметра (мм) приведен ниже:
|
Рабочее давление, МПа |
d0=19 |
d0=25 |
d0=38 |
d0=50 |
d0=63 |
d0=76 |
|
0.2 |
0,08 |
0,15 |
0,30 |
0,58 |
0,93 |
1,33 |
|
0,4 |
0,15 |
0,28 |
0,58 |
1,17 |
1,83 |
2,64 |
|
0,6 |
0,23 |
0,43 |
0,87 |
1,72 |
2,70 |
3,90 |
|
0,8 |
0,32 |
0,57 |
1,17 |
2,08 |
3,59 |
5,18 |
|
1.0 |
0,40 |
0,70 |
1,45 |
2,85 |
5,00 |
6,45 |
|
1.2 |
0,47 |
0,85 |
1,73 |
3,40 |
5,33 |
7,70 |
|
1,4 |
0.55 |
1,00 |
2,02 |
3,97 |
6,20 |
8.95 |
Расстояние между отверстиями (м) находят по формуле:
(4.21)
где LПР – длина перфорированного паропровода, м; n – число отверстий истечения.