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三氟甲烷氣體滅火系統設計探討
日期：2024-12-19 16:53
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摘要：
南京理工大學 路景志
江蘇省消防局 唐曉亮
摘要：本文論述了三氟甲烷（HFC-23）氣體滅火系統設計中滅火劑用量計算，管網壓力損失計算及噴頭型號的選擇方法。
關鍵詞：三氟甲烷 氣體滅火系統 設計計算
前 言
三氟甲烷氣體滅火系統是以三氟甲烷為滅火劑的自動滅火系統。三氟甲烷（HFC-23）是一種無色無味的氣體，是潔凈的氣態化學滅火劑。它不含溴元素和氯元素，對大氣中的臭氧層無破壞作用，（即ODP=0），是哈龍產品優良的替代物之一。
試驗證明，三氟甲烷氣體滅火系統可以用來撲滅固體表面火災，可燃液體火災、可燃氣體火災和電氣火災。三氟甲烷不導電，絕緣性好，特別是用來撲滅通訊機房、電氣設備、磁帶和資料等保護區的火災更為有利。
三氟甲烷氣體是新型、高效、低毒滅火劑，NOAEL>50，遠超過其滅火濃度，是哈龍替代品中***的滅火劑，可以用在有人工作的場所。
三氟甲烷滅火劑是液態貯存，氣態釋放，貯瓶間占用空間少，工程造價低，是惰性氣體滅火系統（如IG541）不能比擬的。
三氟甲烷蒸氣壓力高，不需要氮氣加壓可自行噴放，該氣體密度小，可適用于樓層很高和管網很大的工程，這是七氟丙烷滅火系統不能相比的。
三氟甲烷不含固體粉塵油漬和腐蝕性膠狀物，滅火后現場沒有殘留物，不會造成對設備的污染或腐蝕。是氣溶膠滅火系統（如EBM、SDE等）難以做到的。
此外，三氟甲烷滅火系統使用溫度范圍廣，環境溫度為-20℃～50℃，在我國北方廣大寒冷地區使用，更能發揮其優越性。總之，三氟甲烷滅火系統具有優良的綜合性能，它使用方便，經濟、合理，是哈龍替代品中*優者。
一、三氟甲烷的滅火原理及物理性能
三氟甲烷滅火劑是一種化學滅火劑，它能在火焰的高溫中分解產生活性游離基，這些游離基參與物質燃燒過程中的化學反應，**維持燃燒所必須的活性游離基OH、H等，并生成穩定的分子，如H O、CO以及活性較低的游離基R等，從而對燃燒反應起抑制作用，并使燃燒過程中的連鎖反應鏈中斷而滅火。也就是說，這類滅火劑對物質燃燒的化學反應歷程實際上起著負催化劑的作用。滅火作用主要是化學作用過程。三氟甲烷（HFC-23）滅火劑是一種無色無味的氣體，是潔凈的氣態化學滅火劑。它不含溴元素和氯元素，對大氣中的臭氧層無破壞作用，（即ODP=0），是哈龍產品優良的替代物之一。
滅火藥劑 | HFC-23 |
產品名稱 | FE-23 |
開發人 | DUPONT |
分子式 | CHF3 |
分子量 | 70.01 |
沸點℃ | -82 |
臨界溫度℃ | 25.9 |
蒸發潛熱Kcal/Kg | 57.2 |
滅焰濃度 | 12.40% |
設計濃度 | 14.90% |
滅火劑量（Kg/m3） | 0.52 |
設計的上限濃度 | 23.80% |
氧氣濃度 | 16.00% |
ODP值 | 0 |
NOAEL | 50 |
LOAEL | >50 |
LO50 | >65 |
*大工作壓力（50℃） | 137Kgf/cm2 |
噴射時間 | 10秒 |
充填比 | 1.2~1.5 |
二、防護區的劃分與管網布設
1、防護區設置要求
三氟甲烷的防護區為全淹沒系統防護區。所謂防護區是指能滿足滅火系統要求的有限封閉空間。防護區的劃分應根據封閉空間的結構特點、數量和位置來確定。若相鄰的兩個或兩個以上封閉空間之間的隔斷不能阻止滅火劑流失而影響滅火效果，或不能阻止火災蔓延，則應將這些封閉空間劃分為一個防護區。三氟甲烷由于沸點低，液體密度和粘度小，輸送壓力高，所以傳送距離遠。一般對保護區的大小、管網長度和樓層高度無嚴格要求。經過*遠點噴頭壓力計算，只要滿足設計要求即可。
對防護區環境溫度要求，一般認為當防護區內溫度低于滅火劑沸點時，施放的滅火劑將以液態形式存在。防護區的溫度越低，滅火劑的汽化速度慢，這勢必延長滅火劑在防護區內均化分布時間，即影響了它和火焰接觸、分解的時間，降低了滅火速度。同時，還會造成滅火劑的流失。
為了保證全淹沒系統都能將建筑物內的火災全部撲滅，防護區的建筑物構件應有足夠的耐火時間，以保證在完全滅火所需時間內，不致使初起火災蔓延成大火。完成滅火所需要的時間，一般包括火災探測時間、探測出火災后到施放滅火劑之前的延時時間、施放滅火劑時間、保持滅火劑設計濃度的浸漬時間。
保持滅火劑設計濃度所需浸漬時間如下表所示。若建筑物的耐火極限低于這一時間，則有可能在火災撲滅前被燒壞，使防護區的密閉性受到破壞，造成滅火劑流失而導致滅火失敗。
各種滅火劑保持設計濃度所需浸漬時間
滅 火 劑名稱 | 火 災類別 | 浸 漬時間 |
HFC-227 HFC-23 1301 1211 | 可燃固體表面火災 | ≥10 |
可燃氣體及甲、乙、丙液體火災，電氣火災 | ≥1 | |
二氧化碳 | 部分電氣火災 | ≥10 |
固體深位火災 | ≥20 |
為了防止保護區外發生的火災蔓延到防護區內，防護區的圍護結構及門窗的耐火極限不應低于0.50h，吊頂內不低于0.25h。防護區應為密閉形式，如必須開口時，應設置自動關閉裝置，開口面積不應大于防護區總表面積的3%，且開口不應設在底面。
在一個密閉的防護區內迅速施放入大量的氣體滅火劑時，空間內的壓強將會迅速增加。如果防護區建筑構件不能承受這個壓強，則會被破壞，并造成滅火失敗。因此，必須規定其*低耐壓強度。據美國提供的試驗資料，建筑物*高允許壓強，輕型建筑為1200 Pa，標準建筑為2400 Pa，拱頂建筑為4800 Pa。全密閉的防護區應設置泄壓口。為防止滅火劑從泄壓口流失，泄壓口底部距室內地面高度不應小于室內凈高的2/3。
對三氟甲烷滅火系統，泄壓口的面積按下式計算，即
A = 0.0872
式中：A為泄壓口面積,m2；P為防護區圍護結構的允許壓強，Pa；Q為噴射速率，
㎏Kg/s。
大多數全淹沒系統的防護區都不是完全密閉的。有門、窗縫隙的防護區，一般都不需要開泄壓口，因滅火劑能通過門、窗縫隙泄壓，從而不致于使室內壓力過高。此外，巳設有防爆泄壓口的防護區，也不需要再開泄壓口。
2、管網布置
三氟甲烷滅火系統，按其管網布置形式可分為均衡管網系統和非均衡管網系統。均衡管網系統具備以下條件：（1）從儲存容器到每個噴頭的管道長度應大于*長管道長度的90%；（2）從儲存容器到每個噴頭的管道長度應大于管道計算長度的90%（管道計算長度=實際管長+管件當量長度）；（3）每個噴頭的平均質量流量相等。不具備上述條件的管網系統為非均衡管網系統。
對于氣體滅火系統，管道宜布置成均衡系統。均衡系統特點是：
（1）有利于滅火劑釋放后的均化，使防護區各部分空間能迅速達到濃度要求。
（2）管網對稱布置能簡化管網流體計算和管道剩余量的計算，但這并不意味著不能采用非均衡系統。
在非均衡系統中，準確計算和選擇噴頭孔徑是很重要的。在美國和英國的規范中均提出：在非均衡系統中，重要的是每個噴頭應選用合適的孔徑，以利于在計算確定的*終端壓力下，產生出規定的流量速率。
三、系統的設計與計算
全淹沒系統包括三個部分：貯存容器、管道及噴頭。
系統設計計算的任務是：確定貯存容器的個數、充裝比，各管段、管徑和噴頭的孔口面積。
系統設計計算必須達到的目標是：整個系統應在規定的時間內，將需要的滅火劑用量施放到防護區，并使之在防護區內均勻分布。
系統設計的總原則是：管道直徑應滿足輸送設計流量的要求，同時，管道*終壓力也應滿足噴頭入口壓力不低于*低工作壓力要求。噴頭的入口壓力，一般不宜低于2.0Mpa，*小不應小于1.4 Mpa。設計計算步驟如下：
（1）根據滅火劑總用量和單個貯存容器的容積，及其充裝比，求出貯存器個數。
（2）根據管路布置，確定管段計算長度。管段計算長度為管段沿程長度和管道附件當量長度之和。管道附件當量長度如下表所示：
管道附件的當量長度
管道公稱直徑 （mm） | 螺 紋 連 接 | 焊 接 | ||||||
45oo彎頭 (m) | 90oo彎頭(m) | 三通的直通部分(m) | 三通的側通部分(m) | 45oo彎頭(m) | 90oo彎頭(m) | 三通的直通部分(m) | 三通的側通部分(m) | |
15 | 0.2 | 0.5 | 0.3 | 0.9 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | 0.7 |
20 | 0.3 | 0.7 | 0.4 | 1.3 | 0.2 | 0.4 | 0.3 | 1.0 |
25 | 0.4 | 1.0 | 0.6 | 1.8 | 0.2 | 0.5 | 0.4 | 1.4 |
32 | 0.6 | 1.4 | 0.8 | 2.5 | 0.3 | 0.7 | 0.6 | 1.9 |
40 | 0.7 | 1.6 | 0.9 | 3.1 | 0.4 | 0.8 | 0.7 | 2.3 |
50 | 1.0 | 2.2 | 1.3 | 4.2 | 0.5 | 1.1 | 1.0 | 3.2 |
65 | 1.3 | 3.0 | 1.7 | 5.5 | 0.6 | 1.5 | 1.3 | 4.2 |
80 | 1.6 | 3.7 | 2.1 | 6.8 | 0.8 | 1.8 | 1.6 | 5.2 |
100 | — | — | — | — | 1.1 | 2.5 | 2.2 | 7.3 |
125 | — | — | — | — | 1.4 | 3.3 | 2.8 | 9.5 |
150 | — | — | — | — | 1.8 | 4.1 | 3.5 | 11.7 |
（3）計算輸送干管平均質量流量。
（4）初定管徑。
（5）計算管路終端壓力。
（6）根據每個噴頭流量和入口壓力，算出噴頭等效孔口面積。根據等效孔口面積，選定噴頭產品的規格。
1、HFC-23氣體滅火劑設計用量計算
（1）請按下面的公式計算氣體所需量
G=K1×V+K2×S
G：氣體所需量（Kg）
K1：設計系數
V：防護區劃的體積（m3）
K2：開口部系數（=3.9Kg/m3）
S：開口部面積（m2）2
設計濃度（%）與設計系數（K1=W/V）的關系如下：
K=W/V= ×
C：設計濃度（%）
S：容積比（=0.3403m3/KgHFC-23的Latm 21.1℃時的數值）
下面是設計濃度（C）與設計系數（K1）的曲線圖
2、管網計算
(1)管徑確定
在初選輸送管道內徑時，可根據管道設計流量按下表選定:
主配管管徑的選定表（單位：Kg/sec）
公稱直徑 主配管長度 | 25 m | 50 m |
32 mm | 4.5 | 2.5 |
40 mm | 6.5 | 4.5 |
50 mm | 11.5 | 7.5 |
65 mm | 18.0 | 13.0 |
80 mm | 29.0 | 22.0 |
100 mm | 51.0 | 38.0 |
125 mm | 76.0 | 60.0 |
150 mm | 100.0 | 82.0 |
管網計算時，宜采用平均設計流量，管網中主干管的平均設計流量，應按下列計算：
Q=
式中Q—主干管平均設計流量（Kg/s）；
W—防護區三氟甲烷的滅火（或惰化）設計用量（Kg）；
t—三氟甲烷的噴放時間（s）。通常不應大于10秒；
管網中支管的平均設計流量，應按下式計算：
Q =
式中Q—支管平均設計流量（Kg/s）；
N—安裝在計算支管流程下游的噴頭數量（個）；
Q—單個噴頭的設計流量（Kg/s）；
(2)三氟甲烷的中期容器壓力應根據下表計算：
中期容器壓力P（Kg/cm2）
充裝比（L/Kg） | 1.20 | 1.30 | 1.40 | 1.50 |
P（Kg/ cm2） | 31.5 | 32.3 | 33.0 | 33.7 |
充裝密度（Kg/L） | 0.833 | 0.769 | 0.714 | 0.67 |
（3）管道壓力降計算
三氟甲烷滅火劑沿管網流動壓力降計算比較復雜，這里提供兩種計算方法供參考。(a)氣液兩相流進行逐次計算;(b)按液相流動疊加計算。
這里首先介紹三氟甲烷在管道中的流動呈氣液兩相流管道壓力損失計算方法。
(公式推導見附錄)
管道內三氟甲烷的平均設計流量Q與壓力系數Y、密度系數Z的關系，應按（A）式計算確定。
管道內任一點的壓力系數Y、密度系數Z與該點的壓力P、三氟甲烷密度ρ的關系，按B式和C式計算。
Q= （A）
Q—三氟甲烷平均設計流量（Kg/s）；
D—管道內徑（cm）；
L—從儲存容器到計算點的管道計算長度（m）;
Y—壓力系數（Kg2/L×cm2）；
Z—密度系數；
Y=- （B）
Z=--1n （C）
P—中期容器壓力（Kgf/ cm2）；
P —管道內任一點的壓力（Kgf/cm2）；
ρ—壓力為P處的三氟甲烷密度（Kg/L）；
ρ—壓力為P處的三氟甲烷密度（Kg/L）；
任一管段末端的壓力系數，應按下式計算。
Y= Y+A1Q2+B(Z-Z)Q
Y— 管段始端的壓力系數（Kg2/L×cm2）；
Y— 管段末端的壓力系數（Kg2/L×cm2）；
Z— 管段始端的密度系數
Z—管段末端的密度系數
其中： A=
B=
三氟甲烷的壓力系數和密度系數
充裝比 ㎏ （L/Kg） 壓力 （Kgf/cm2） | 壓力系數Y（Kg2/1·cm2） | 密度系數Z | ||||||
1.20 | 1.30 | 1.40 | 1.50 | 1.20 | 1.30 | 1.40 | 1.50 | |
33.7 | 0.039 | 0.003 | ||||||
33.4 | 0.306 | 0.020 | ||||||
33.0 | 0.040 | 0.655 | 0.003 | 0.044 | ||||
32.6 | 0.398 | 0.995 | 0.028 | 0.069 | ||||
32.4 | 0.573 | 1.162 | 0.041 | 0.082 | ||||
32.3 | 0.011 | 0.660 | 1.245 | 0.001 | 0.047 | 0.088 | ||
32.0 | 0.283 | 0.918 | 1.490 | 0.020 | 0.066 | 0.107 | ||
31.5 | 0.024 | 0.725 | 1.336 | 1.888 | 0.002 | 0.054 | 0.099 | 0.139 |
31.0 | 0.478 | 1.152 | 1.741 | 2.273 | 0.037 | 0.088 | 0.132 | 0.172 |
30.5 | 0.917 | 1.565 | 2.132 | 2.646 | 0.072 | 0.123 | 0.167 | 0.205 |
30.0 | 1.340 | 1.964 | 2.510 | 3.007 | 0.108 | 0.158 | 0.201 | 0.240 |
29.5 | 1.748 | 2.348 | 2.875 | 3.355 | 0.145 | 0.194 | 0.237 | 0.274 |
29.0 | 2.141 | 2.719 | 3.227 | 3.691 | 0.183 | 0.231 | 0.273 | 0.310 |
28.5 | 2.519 | 3.076 | 3.567 | 4.015 | 0.221 | 0.268 | 0.309 | 0.346 |
28.0 | 2.883 | 3.420 | 3.894 | 4.328 | 0.260 | 0.307 | 0.347 | 0.383 |
27.5 | 3.233 | 3.751 | 4.209 | 4.629 | 0.300 | 0.345 | 0.385 | 0.420 |
27.0 | 3.570 | 4.070 | 4.512 | 4.920 | 0.340 | 0.385 | 0.424 | 0.458 |
26.5 | 3.892 | 4.376 | 4.804 | 5.199 | 0.382 | 0.425 | 0.463 | 0.497 |
26.0 | 4.202 | 4.669 | 5.084 | 5.468 | 0.423 | 0.466 | 0.503 | 0.536 |
25.5 | 4.499 | 4.951 | 5.353 | 5.726 | 0.465 | 0.507 | 0.544 | 0.576 |
25.0 | 4.784 | 5.222 | 5.612 | 5.974 | 0.508 | 0.549 | 0.585 | 0.617 |
24.5 | 5.057 | 5.481 | 5.860 | 6.212 | 0.552 | 0.592 | 0.627 | 0.658 |
24.0 | 5.317 | 5.730 | 6.097 | 6.440 | 0.596 | 0.635 | 0.669 | 0.700 |
23.5 | 5.567 | 5.967 | 6.325 | 6.659 | 0.641 | 0.679 | 0.713 | 0.742 |
23.0 | 5.805 | 6.195 | 6.543 | 6.868 | 0.686 | 0.723 | 0.756 | 0.786 |
22.5 | 6.033 | 6.412 | 6.751 | 7.069 | 0.732 | 0.769 | 0.801 | 0.830 |
22.0 | 6.251 | 6.620 | 6.951 | 7.261 | 0.779 | 0.814 | 0.846 | 0.874 |
21.5 | 6.458 | 6.818 | 7.141 | 7.445 | 0.826 | 0.861 | 0.891 | 0.919 |
21.0 | 6.656 | 7.008 | 7.323 | 7.621 | 0.874 | 0.908 | 0.938 | 0.965 |
20.5 | 6.845 | 7.188 | 7.497 | 7.788 | 0.922 | 0.955 | 0.984 | 1.010 |
20.0 | 7.025 | 7.361 | 7.663 | 7.948 | 0.972 | 1.003 | 1.032 | 1.057 |
19.5 | 7.196 | 7.525 | 7.821 | 8.101 | 1.021 | 1.052 | 1.079 | 1.104 |
19.0 | 7.358 | 7.681 | 7.972 | 8.247 | 1.070 | 1.100 | 1.127 | 1.151 |
18.5 | 7.513 | 7.830 | 8.115 | 8.386 | 1.120 | 1.150 | 1.176 | 1.199 |
18.0 | 7.661 | 7.972 | 8.252 | 8.519 | 1.171 | 1.199 | 1.224 | 1.247 |
17.5 | 7.801 | 8.107 | 8.383 | 8.645 | 1.221 | 1.249 | 1.273 | 1.296 |
17.0 | 7.934 | 8.235 | 8.507 | 8.765 | 1.272 | 1.299 | 1.322 | 1.344 |
16.5 | 8.061 | 8.357 | 8.625 | 8.880 | 1.323 | 1.349 | 1.372 | 1.392 |
16.0 | 8.181 | 8.473 | 8.737 | 8.989 | 1.373 | 1.398 | 1.421 | 1.441 |
15.5 | 8.295 | 8.584 | 8.844 | 9.093 | 1.423 | 1.448 | 1.469 | 1.489 |
15.0 | 8.404 | 8.689 | 8.946 | 9.192 | 1.473 | 1.497 | 1.518 | 1.537 |
14.5 | 8.508 | 8.789 | 9.044 | 9.287 | 1.522 | 1.545 | 1.565 | 1.583 |
14.0 | 8.606 | 8.884 | 9.136 | 9.377 | 1.570 | 1.592 | 1.612 | 1.630 |
13.5 | 8.700 | 8.976 | 9.225 | 9.463 | 1.617 | 1.639 | 1.657 | 1.675 |
13.0 | 8.790 | 9.063 | 9.310 | 9.546 | 1.663 | 1.683 | 1.702 | 1.718 |
12.5 | 8.876 | 9.146 | 9.391 | 9.625 | 1.707 | 1.726 | 1.744 | 1.760 |
12.0 | 8.958 | 9.226 | 9.469 | 9.701 | 1.749 | 1.767 | 1.784 | 1.799 |
11.5 | 9.037 | 9.303 | 9.543 | 9.774 | 1.787 | 1.805 | 1.822 | 1.836 |
11.0 | 9.114 | 9.377 | 9.616 | 9.845 | 1.823 | 1.841 | 1.856 | 1.870 |
10.5 | 9.187 | 9.449 | 9.686 | 9.913 | 1.856 | 1.872 | 1.887 | 1.900 |
10.0 | 9.259 | 9.518 | 9.753 | 9.979 | 1.884 | 1.900 | 1.913 | 1.926 |
上升配管的壓力補償應根據下式計算出的ΔYh加上用(D)式求得的Y來確定。下降配管的壓力不進行補償。上升配管的長度不超過2m時，該上升配管的壓力也不進行補償。
Δyh= （D）
Δyh—上升配管的壓力補償值（Kg /L·cm）
ρ—上升配管中起點處的三氟甲烷密度（Kg/L）
Lh—上升配管段的長度（m）
噴頭的等效孔口面積應按下式計算。
A=
A—噴頭的等效孔口面積（cm）
Q— 單個噴頭的設計流量（Kg/s）
Q—噴頭的噴射率（Kg/s·cm）
噴嘴的選定：每一個噴嘴的防護區域根據下表進行選定。
每一個噴嘴的*大流量
噴 嘴 型 號 | 流量（Kg/sec） | 噴 嘴 型 號 | 流量（Kg/sec） |
FL-20 | 1.4~3.0 | FLK-20 | 1.4～3.0 |
FL-25 | 1.8～4.0 | FLK-25 | 1.8～4.0 |
FL-32 | 4.3～10.0 | FLK-32 | 4.3～10.0 |
FL-40 | 5.5～13.0 | FLK-40 | 5.5～13.0 |
三氟甲烷滅火系統當采用單相流計算時，宜采用下列公式計算，
三氟甲烷管流采用鍍鋅鋼管的阻力損失，可按下式計算，
=
式中ΔP—計算管段阻力損失（Mpa）
L—計算長度（m）（為計算管段中沿程長度與局部損失的當量長之和）；
Qp—計算管段中的管道流量（Kg/s）；
D—管道內徑（mm）；
初選管徑時，可按平均設計流量參考前面管徑選擇表進行選取.也可根據流量Q按圖表選取合適尺寸。
噴頭工作壓力，應按公式計算：Pc=P-
式中 Pc=噴頭工作壓力（Mpa）
P—20℃時的貯存壓力（Mpa）
—系統總阻力總損失（Mpa）
N—計算管段數量
P—高程壓差（Mpa）
高程壓頭，應按公式計算：P=10r·H·g、式中H—噴頭相對液面高度（m）
r—三氟甲烷液體密度（Kg/m3）g—重力加速度（m/s2）
噴頭孔口面積，可按下式計算：
F==
其中F—噴頭孔口面積（cm2）、P—噴頭工作壓力（Mpa）
q—單個噴頭的噴射率（Kg/S·Cm2）、u—噴頭流量系數（由試驗確定）
實例計算
一、按氣液兩相流計算
有一通訊機房高3.2m、長15 m、寬8 m、設用三氟甲烷滅火系統保護。
按下例步驟進行計算：
1、確定滅火設計濃度，取C=16.2%。
2、計算保護空間的實際容積，V = 3.2×15×8=384m3.
3、計算滅火劑設計用量,W=K·() 其中 K=1、t =20oC
S=0.3404m3/㎏ W = () =218㎏
4、設定滅火劑噴放時間，取t=8秒
5、設定噴頭布置與數量，選用FLK型噴頭，其保護半徑R=7m，故設定噴頭為4只，按保護區平面均勻噴灑布設。
6、選定滅火劑儲瓶規格及數量，選JR-70/52儲瓶四只。
7、繪出系統管網計算圖。
8、管道平均流量：
（1）主干管QBC= W/t=27.25kg/s
（2）支管QCD=QBC/2=13.625kg/s QDE=6.8kg/s
9、選擇管網管道直徑，以管道平均流量依前表中查得：
DBC= 65㎜ DCD= 50㎜ DDE=40mm
10、過程中期壓力選取
查表得：Pm =32.3（kg/cm2）
11、管段的計算長度：
（1） AC段： 沿程長度L1=2.1+1.4+2+0.5+0.5+1.2+15=22.6m
當量長度 L2=9.8+4.5+3.5×4+1.1=33.4m
計算長度 L=L1+L2=56m
（2） CD段：沿程長度 L1=4m
當量長度 L2=4+0.9=4.9m
計算長度 L=L1+L2=8.9m
（3） DE段：沿程長度 L1=1.5m
當量長度 L2=3.2+0.7=3.9m
計算長度L=L1+L2=5.4m
12、壓力損失計算：
系數 A==0.85×10
B==9×10-4
C點： Y = YA+ALQ+B(Z-Z)Q
=0.011 +0.85×10×56×27.25+9×10-4×0.001×27.25
=0.011 + 3.535+ 0.0001=3.547
P=27.8 Z=0.390
D點： A ==3.4×10 B==25.9×10-4
Y=3.547+13.4×10×8.9×13.65+25.9×10-4(0.39-0.001)×13.625
=3.547+0.567+0.168=4.282 則P =26.8(kg/cm2) ZD=0.40
E點： Ad= Bd=
YE=4.282+11.2×10-4×5.4×6.82＋63×10-4（0.4－0.39）×6.82
=4.282＋0.28＋0.0029=4.565 查表得：PE=26.4kg/cm2
13、高程壓頭計算：
ΔP===0.109(kg/cm2)
14、噴嘴壓力P =26.29－0.109 = 26.18(kg/cm2)
15、查得噴射率: q =1.9(kg/cm2)
16、等效孔口面積：F = =cm
17、噴頭型號： No=#
二、按單液相流動進行計算
有一通訊機房，高3.2m長15m,寬8m擬采用三氟甲烷滅火系統保護,試進行管網計算.。
1、確定滅火設計濃度，根據“規范”取C=16.2
2、計算保護空間實際容積：V=abh=15×8×3.2=384m3
3、滅火劑用量計算：W=K· 其中：K=1 T=20℃
S=K+KT K=0.3164 K=0.0012 S=0.3164+0.0012×20=0.3404
W=·=218Kg
4、設定滅火劑噴放時間：根據規范，取t=8S
5、設定噴頭布置與數量，選用ETL型噴頭，其保護半徑R=7m故設定噴頭為4只，按保護區平面均勻布設。
6、確定滅火劑儲瓶規格及數量：根據W=178 Kg，選用JR-70L瓶四只。
7、繪系統管網計算圖；（如上圖）
8、計算管道平均設計流量；
主管（a-b）Qw= ==27.25 Kg/s 支管(a-b)(b-d)Qg= =13.625 Kg/s
（D－e）QDE=6.8kg/s
9、管網管徑確定：初選時用表5.2.5
查得： DAC=65mm DCD=50mm DDE=40mm
10、管網壓力損失計算
管段 | D（mm） | L（m） | Q（kg/s） | ΔΡ/L | ΔΡ（MPa） |
AC | 65 | 56 | 27.25 | 0.009 | 0.504 |
CD | 50 | 8.9 | 13.625 | 0.01 | 0.09 |
DE | 40 | 5.4 | 6.8 | 0.008 | 0.0544 |
ΣΔР | 0.648 |
11、計算高程壓頭
12、計算噴頭工作壓力：根據曲線5.2.4查取初始壓力P=3.23Mpa
則 P =P-ΣΔP-P=32.3－6.48－0.109=25.7kg/cm2=2.57 Mpa
>1.4Mpa
滿足噴頭要求。
13、計算噴頭等效孔口面積及確定噴頭型號用P=2.57Mpa，查噴頭流量曲線圖：噴射率q =2.2(Kg/s·cm2) 等效孔口面積F ==cm22
14、選用噴頭型號：根據孔口面積F選取噴頭型號為：
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