2.5.2泡沫产生器数量的确定
配置发生器的个数应保证其提供的流量应保证其提高的混合液流量大于或者等于保护对象所需要的混合液流量,发生器数量可按下式计算:
n1?式中,n1——发生器数量;
Q1 (2-2) q1Q1——泡沫混合液流量[L/s];
q1——每个发生器的流量[L/min]。
表2-2
泡沫产生器 混合液流量型号 (L/min) 供给强度(L/min·m) 2连续供给时间保护周长(m) (min) PC4 PC8 240 480 12.5 12.5 表2-3 18 36 30 30 根据表公式(2-3)可知,储罐选择PC4型泡沫发生器时,通过上述公式n1=3.925,设计值取4。满足表2-2中规定的最小值。
根据实际采用的泡沫发生器的个数n1,可求出油罐设计供给的泡沫混合液流量Q1,即
Q1=n1×q1 (2-3)]
式中,Q1——油罐设计供给的泡沫混合液流量[L/s];
n1——发生器数量;
q1——每个发生器的流量[L/min]。
根据公式(,2-3)计算储罐供给的泡沫混合液流量的设计值为16L/s
系统所需的泡沫混合液的流量可按下式计算:
Q系统=Q+Q1 (2-4)
式中,Q系统——系统所需的泡沫混合液的流量[L/s];
Q——为混合液流量最大一个罐的设计流量[L/s],设计值为15.7L/s;
Q1 ——扑救流散火灾混合液流量[L/s],设计值为16L/s。
由公式(2-4)可以确定系统所需的泡沫混合液的流量为31.7L/s 。
2.5.3泡沫液的管径计算
根据泡沫混合液的流量,确定泡沫混合液管的直径D,其管道的设计流速不应大于3m/s。直径可按下式计算:
v?Q (2-5) A式中, v——管道流速[m/s];
Q——泡沫混合液流量[L/s];
A——对应管道截面积[m]。
2
根据公式(4-5)计算泡沫混合液管的直径D为0.08m,即80mm 。
2.5.4绘制图纸
本次设计的图纸是由4个规格相同的固定顶储罐、消防管道、两个泡沫液储罐、多个阀门和一个28m3的水池组成。储罐的直径为15m,高度为11.5m,每个储罐上装有4个泡沫产生器,在整个管道上设置了3个节点,使用两个泡沫液储罐是为了防止其中一个储罐发生故障不能继续使用,两条管道最后都连接到水池。 2.5.5沿程压力损失计算
沿程压力损失计算可按下式计算:
hy?i?l (2-6)
式中,hy——管段的沿程压力损失MPa;
i——管道单位长度压力损失MPa/m;
l——计算管段长度[m]。
管段 G1-2 G2-3 G3-4 管段DN200 型号 管段27 长(m) 表2-4 泡沫管道规格
3.2 200.2 DN200 DN200 计算油罐的泡沫沿程压力损失通常以最不利油罐为设计对象,由罐区泡沫灭火系统图可知4号罐为设计中的最不利罐。由表2-3可知节点G1处的泡沫混合液流量为240L/min即4L/s,泡沫混合液的公称直径为80mm,即0.08m。所以由公式(2-5)可以算得G1处的流速v=0.8m/s。因为当v<1.2 m/s,时管道单位长度压力损失可按下式计算:
v2?0.867?i?0.000009121.3?1??v?dj?0.03 (2-7)
式中,v——管道计算流速[m/s];
dj——管道内径[m]。
当v?1.2 m/s时,管道单位长度压力损失可按下式计算:
i?0.0000107v2dj1。3 (2-8)
式中,v——管道计算流速[m/s];
dj——管道内径[m]。
因为G1处的流速v=0.8m/s,所以根据公式(2-7)得i1=0.00016MPa/m。由表2-4可知G1到G2的管段长为27m,所以由公式(2-6)可以计算h12=0.00432MPa。
同理,节点G2处的泡沫混合液流量为16L/s,泡沫混合液的公称直径为0.08m,G2处的流速v=3.2m/s,i23=0.00296 MPa/m,h23=0.00947MPa
节点G3处的泡沫混合液流量为31.7L/s,泡沫混合液的公称直径为0.12m,G1处的流速v=2.8m/s,i34=0.0014 MPa/m,h34=0.28MPa
2-5泡沫混合液管道的沿程压力损失
管段号 流量(L/S) G1 4 G2 16 G3 31.7 管径(m) 流速(m/s) 0.08 0.8 0.08 3.2 0.12 2.8 单位长度压力损失(MPa/m) 0.00016 0.00296 0.0014 管段长度(m) 27 3.2 200.2 压力损失(MPa) 0.000432 0.00947 0.28 根据表2-5相关数据可以得出沿程总压力损失为0.294MPa。 2.5.6局部压力损失计算
泡沫比例混合器的压力损失按产品样本提供的参数确定。泡沫混合液宜采用当量长度法计算,泡沫混合液管道上的阀门和管件当量长度可取相应水阀门和管件的当量长度,泡沫混合液管道的局部压力损失也可按系统管道沿程压力损失值的20%~30%估算。
所以局部压力损失为0.294×20%=0.059 MPa
第三章泡沫消防泵的选型
3.1泡沫消防泵扬程计算
泡沫消防泵扬程可按下式计算:
HP??h?P?hZ (3-1)]
式中,HP——泡沫消防泵扬程[MPa];
?h——系统管道的沿程压力损失与局部压力损失之和[MPa];
P——最不利点处泡沫产生装置的工作压力[MPa];
hZ——最不利点处泡沫产生装置与消防水池最低水位间的静压[MPa]。
本次设计中将采用地上式消防水池,且欲设0.5m深的吸水槽,因为设计中最不利点处泡沫产生装置距离罐顶长度为180mm,罐高11.5m,所以最不利点处泡沫产生装置与消防水池最低水位间的高度差为11.82m,即最不利点处泡沫产生装置与消防水池最低水位间的静压为0.1182MPa。根据公式(3-1)可算得泡沫消防泵扬程为
(0.294+0.59+0.5+0/1182)=0.971MPa。
3.2泡沫消防泵的选型
选择 2 台XBC8/45型消防泵,其流量为50L/s,扬程为0.8MPa
3.3确定泡沫液和水的量
(1)混合液的总量:W=Q×t=28260L
(2)泡沫液的量:WP=W×3%=847.8
(3)水的量:WS=W×97%=27412.2L
第四章结束语
4.1自我总结
通过课程设计,提高以下几个方面的能力:
(1)根据课程设计的题目,熟悉设计系统;查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要数据时,尚需自己通过实验测定或到生产现场进行实际查证。
(2)在兼顾技术上先进性、可行性,经济上合理性的前提下,综合分析设计任务要求,进行设计计算。
(3)用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。 (4)能熟练的运用CAD绘制相关图纸。
4.2参考文献
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