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  2. 外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統 

    Design manual for external stored pressure HFC-227ea extinguishing system




        外貯壓式七氟丙烷滅火系統介紹 

    外貯壓式七氟丙烷滅火系統(又名備壓式七氟丙烷滅火系統)是以GB530370-2005《氣體滅火系統設計規范》與GB25972-2020《氣體滅火系統及部件》、NFPA-2000、中國工程建設標準化協會標準CECS 386:2014外貯壓七氟丙烷滅火系統技術規程等為依據,將七氟丙烷滅火劑以液態儲存于容器內,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。系統工作時,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系統高速向前運動、在規定的時間內從噴頭處噴出,實施噴放滅火。




        外貯壓式氣體滅火系統與內貯壓式氣體滅火系統最大的不同點解析 


    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,另外在管道內的滅火藥劑以液態形式存在情況下比以氣液兩相情況下的質量流速要大,質量流速越大單位時間內流量越大。(質量流速定義為流體在單位時間內流過單位流通截面積的質量,也即單位流通截面積所承擔的質量流量,通常用G表示,單位為Kg/(m2*s)。質量流速的計算:G=W/A,其中W為質量流量,單位為Kg/s;A為流通面積,單位為m2。)

    內貯壓式氣體滅火系統由于氮氣是同七氟丙烷滅火劑在同一個鋼瓶內貯存并加壓,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輸送時,隨時鋼瓶和管道內壓力的不斷下降,溶解于七氟丙烷的N2伴隨著滅火劑蒸汽釋放出來,產生大量的氣體,在管道內產生形成氣囊和雙相流現象,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,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可以獲得更大的質量流速。

    外貯壓式氣體滅火系統因加壓驅動氮氣單獨貯存,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的氮氣能持續的為七氟丙烷藥劑鋼瓶提供并保持一個較高于傳統藥劑輸送系統的平均壓力,這種持續不變的推動力師德外貯壓式氣體滅火系統獲得更高的質量流速。

    因此外貯壓式氣體滅火系統能比內貯壓式氣體滅火系統輸送更遠的距離。




        外貯壓系統具有以下特點

    2.5Mpa級別的外貯壓系統適合保護傳輸距離超過45米的防火區,最遠可達370米;

    在管網輸送過程中,滅火劑以液態流動,因此在管網中可作垂直分流;

    外貯壓系統滅火劑噴放管道要求口徑要比內貯壓小,對降低管網成本有顯著效果;

    2.5Mpa級別的外貯壓系統管網強度試驗壓力最低,為4.2Mpa*1.15=4.83Mpa;

    外貯壓式七氟丙烷系統能直接利用原有1301系統的管網對工程進行改造;

    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。

    噴放時噪音小,管網晃動小,對保護區的沖擊小。



        內貯壓與外貯壓優缺點對比

        輸送壓力的來源
       內貯壓
        外貯壓
        系統額定工作壓力
    4.2Mpa
    5.6Mpa
    2.5Mpa
    4.2Mpa
        壓力曲線
     降壓過程
     降壓過程
    前期升壓→中期平穩時間長
    前期升壓→中期平穩時間短
        輸送距離
    45m
    55m
    370m
    220m
        管道口徑

    大    


        管道厚壁
     4.2Mpa級別
    5.6Mpa級別
    選2.5Mpa級別
    選4.2Mpa級別
        管網強度試驗
    7.705Mpa
    8.28Mpa
    4.83Mpa
    7.705Mpa
        氣體保護區
    保護區小
    適用于較大的防護區
        哈龍系統管網兼容
    不兼容
    不兼容
     兼容
    不兼容
        管網噪音

    更大


        藥劑噴放對維護結構破壞影響

    更大
        小    
        大
        藥劑測量
    /
    /
    液位計
    液位計


    2.5Mpa型式的外貯壓系統藥劑瓶內壓力曲線

    容器內壓力曲線圖


    4.2Mpa型式的外貯壓系統藥劑瓶內壓力曲線

    容器內壓力曲線圖


    從上圖可以看出:2.5Mpa型式的外貯壓系統與4.2Mpa型式的外貯壓系統相比較,前者更能夠提供更多的穩壓時間和輸送距離;另外前者比后者的氮氣利用率更高,大概多出272L驅動氣體。



        外貯壓式七氟丙烷組合分配氣體滅火管網軸測圖




        外貯壓式七氟丙烷組合分配氣體滅火系統原理圖 




        系統技術參數 



        產品型號
    QMQ-2.5-180W-SAXF
       系統額定工作壓力
    2.5Mpa
        滅火劑貯存容器容積
    180L
        動力驅動瓶容積
    70L
        氮氣驅動裝置容積
    4L
        滅火劑瓶貯存壓力
    ≤1Mpa
        動力驅動瓶貯存壓力
    ≤12Mpa
        氮氣驅動裝置貯存壓力
    6Mpa
        充裝密度
    1230Kg/m3
        滅火劑最大充裝量
    220Kg/瓶
        工作溫度范圍
    0°C~50°C
        噴射時間
    ≤10s
        噴嘴公稱工作壓力
    0.6~2.0Mpa
        噴嘴的保護高度
    0.3-6m
        系統啟動方式
    自動、電氣手動、機械應急手動三種控制方式
        系統滅火方式
    全淹沒
        系統組配方式
    單元獨立和組合分配
        系統啟動電源
    24V,1.5A
        安全泄放裝置動作壓力
    5.6±0.28Mpa
        滅火劑瓶組檢測
    壓力表和液位儀
        動力驅動瓶組檢測
    壓力表
        氮氣驅動裝置檢測
    壓力表
        壓力容器密封形式
    膜片密封
        滅火劑瓶組顏色

        動力驅動瓶組顏色

        氮氣驅動裝置顏色

        管網氣壓強度試驗壓力
    4.83Mpa

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