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外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)
Design manual for external stored pressure HFC-227ea extinguishing system |
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外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)介紹
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外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)（又名備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)）是以GB530370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》與GB25972-2020《氣體滅火系統(tǒng)及部件》、NFPA-2000、中國工程建設標準化協(xié)會標準CECS 386：2014外貯壓七氟丙烷滅火系統(tǒng)技術規(guī)程等為依據(jù)，將七氟丙烷滅火劑以液態(tài)儲存于容器內(nèi)，不采用氮氣加壓，貯存壓力僅為滅火劑的飽和蒸汽壓力，而作為滅火劑噴放動力的動力氣體則以較高的壓力儲存在另外的容器內(nèi)。系統(tǒng)工作時，高壓動力氣體通過減壓裝置減壓后注入滅火劑貯存瓶中，動力氣體推動滅火劑沿管網(wǎng)系統(tǒng)高速向前運動、在規(guī)定的時間內(nèi)從噴頭處噴出，實施噴放滅火。 |
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外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)與內(nèi)貯壓式氣體滅火系統(tǒng)最大的不同點解析
滅火藥劑的推動壓力、以及壓力的持久性和滅火藥劑的狀態(tài)是影響滅火藥劑輸送距離的決定因素。滅火藥劑的推動壓力越大越持久，滅火藥劑的輸送距離就越遠，另外在管道內(nèi)的滅火藥劑以液態(tài)形式存在情況下比以氣液兩相情況下的質(zhì)量流速要大，質(zhì)量流速越大單位時間內(nèi)流量越大。（質(zhì)量流速定義為流體在單位時間內(nèi)流過單位流通截面積的質(zhì)量，也即單位流通截面積所承擔的質(zhì)量流量，通常用G表示，單位為Kg/(m2*s)。質(zhì)量流速的計算：G=W/A，其中W為質(zhì)量流量，單位為Kg/s；A為流通面積，單位為m2。）
內(nèi)貯壓式氣體滅火系統(tǒng)由于氮氣是同七氟丙烷滅火劑在同一個鋼瓶內(nèi)貯存并加壓，所以必然有一部分氮氣會溶解到七氟丙烷滅火劑中，當七氟丙烷滅火劑在管道內(nèi)輸送時，隨時鋼瓶和管道內(nèi)壓力的不斷下降，溶解于七氟丙烷的N2伴隨著滅火劑蒸汽釋放出來，產(chǎn)生大量的氣體，在管道內(nèi)產(chǎn)生形成氣囊和雙相流現(xiàn)象，直接影響了滅火劑的流動性能，影響滅火劑的流量。
外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)是將七氟丙烷滅火劑和作為推動劑的高壓氮氣分別貯存于不同的鋼瓶內(nèi)，只有在需要滅火劑噴放時氮氣才通過減壓閥進入滅火劑貯存鋼瓶推動滅火劑噴放。所以在外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)中，因高壓氮氣與七氟丙烷滅火劑接觸時間較短，所以幾乎沒有氮氣溶解于七氟丙烷滅火劑中，這樣，大大減少了氣液兩相流的程度，單相的七氟丙烷液態(tài)可以獲得更大的質(zhì)量流速。
外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)因加壓驅(qū)動氮氣單獨貯存，能提供更多的動力，在藥劑施放過程中，外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)的氮氣能持續(xù)的為七氟丙烷藥劑鋼瓶提供并保持一個較高于傳統(tǒng)藥劑輸送系統(tǒng)的平均壓力，這種持續(xù)不變的推動力師德外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)獲得更高的質(zhì)量流速。
因此外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)能比內(nèi)貯壓式氣體滅火系統(tǒng)輸送更遠的距離。
外貯壓系統(tǒng)具有以下特點
● 2.5Mpa級別的外貯壓系統(tǒng)適合保護傳輸距離超過45米的防火區(qū)，最遠可達370米；
● 在管網(wǎng)輸送過程中，滅火劑以液態(tài)流動，因此在管網(wǎng)中可作垂直分流；
● 外貯壓系統(tǒng)滅火劑噴放管道要求口徑要比內(nèi)貯壓小，對降低管網(wǎng)成本有顯著效果；● 2.5Mpa級別的外貯壓系統(tǒng)管網(wǎng)強度試驗壓力最低，為4.2Mpa*1.15=4.83Mpa；
● 外貯壓式七氟丙烷系統(tǒng)能直接利用原有1301系統(tǒng)的管網(wǎng)對工程進行改造；
● 噴嘴入口壓力較高，改善了滅火劑的霧化效果，縮短了滅火劑噴放時間，加速滅火，提高滅火效率；
● 更適合于遠距離輸送和大空間防護區(qū)。
● 噴放時噪音小，管網(wǎng)晃動小，對保護區(qū)的沖擊小。
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內(nèi)貯壓與外貯壓優(yōu)缺點對比 |
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輸送壓力的來源 |
內(nèi)貯壓 |
外貯壓 |
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系統(tǒng)額定工作壓力 |
4.2Mpa |
5.6Mpa |
2.5Mpa |
4.2Mpa |
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壓力曲線 |
降壓過程 |
降壓過程 |
前期升壓→中期平穩(wěn)時間長 |
前期升壓→中期平穩(wěn)時間短 |
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輸送距離 |
45m |
55m |
370m |
220m |
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管道口徑 |
大 |
大 |
小 |
小 |
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管道厚壁 |
4.2Mpa級別 |
5.6Mpa級別 |
選2.5Mpa級別 |
選4.2Mpa級別 |
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管網(wǎng)強度試驗 |
7.705Mpa |
8.28Mpa |
4.83Mpa |
7.705Mpa |
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氣體保護區(qū) |
保護區(qū)小 |
適用于較大的防護區(qū) |
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哈龍系統(tǒng)管網(wǎng)兼容 |
不兼容 |
不兼容 |
兼容 |
不兼容 |
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管網(wǎng)噪音 |
大 |
更大 |
小 |
大 |
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藥劑噴放對維護結(jié)構(gòu)破壞影響 |
大 |
更大 |
小 |
大 |
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藥劑測量 |
/ |
/ |
液位計 |
液位計 |
2.5Mpa型式的外貯壓系統(tǒng)藥劑瓶內(nèi)壓力曲線
容器內(nèi)壓力曲線圖
4.2Mpa型式的外貯壓系統(tǒng)藥劑瓶內(nèi)壓力曲線
容器內(nèi)壓力曲線圖
從上圖可以看出：2.5Mpa型式的外貯壓系統(tǒng)與4.2Mpa型式的外貯壓系統(tǒng)相比較，前者更能夠提供更多的穩(wěn)壓時間和輸送距離；另外前者比后者的氮氣利用率更高，大概多出272L驅(qū)動氣體。
外貯壓式七氟丙烷組合分配氣體滅火管網(wǎng)軸測圖
外貯壓式七氟丙烷組合分配氣體滅火系統(tǒng)原理圖
系統(tǒng)技術參數(shù)
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產(chǎn)品型號 |
QMQ-2.5-180W-SAXF |
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系統(tǒng)額定工作壓力 |
2.5Mpa |
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滅火劑貯存容器容積 |
180L |
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動力驅(qū)動瓶容積 |
70L |
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氮氣驅(qū)動裝置容積 |
4L |
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滅火劑瓶貯存壓力 |
≤1Mpa |
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動力驅(qū)動瓶貯存壓力 |
≤12Mpa |
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氮氣驅(qū)動裝置貯存壓力 |
6Mpa |
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充裝密度 |
1230Kg/m3 |
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滅火劑最大充裝量 |
220Kg/瓶 |
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工作溫度范圍 |
0°C~50°C |
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噴射時間 |
≤10s |
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噴嘴公稱工作壓力 |
0.6~2.0Mpa |
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噴嘴的保護高度 |
0.3-6m |
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系統(tǒng)啟動方式 |
自動、電氣手動、機械應急手動三種控制方式 |
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系統(tǒng)滅火方式 |
全淹沒 |
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系統(tǒng)組配方式 |
單元獨立和組合分配 |
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系統(tǒng)啟動電源 |
24V，1.5A |
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安全泄放裝置動作壓力 |
5.6±0.28Mpa |
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滅火劑瓶組檢測 |
壓力表和液位儀 |
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動力驅(qū)動瓶組檢測 |
壓力表 |
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氮氣驅(qū)動裝置檢測 |
壓力表 |
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壓力容器密封形式 |
膜片密封 |
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滅火劑瓶組顏色 |
紅 |
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動力驅(qū)動瓶組顏色 |
黑 |
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氮氣驅(qū)動裝置顏色 |
黑 |
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管網(wǎng)氣壓強度試驗壓力 |
4.83Mpa |
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