2015-06-24
430
Трубы печи прогорают вследствии коррозии, эрозии, отложения в них кокса или в результате прекращения подачи нагреваемой жидкости или газа и приводят к пожарам.
Установки противопожарной защиты должны потушить пожар и предохранить отдельные конструкции от деформации в результате действия пламени и горючих газов.
Принцип работы установки противопожарной защиты трубчатых открытых печей основан на том, чтобы своевременно обнаружить прогар теплообменной поверхности печи, постепенно прекратить обогрев печи и подачу разогреваемого продукта в змеевик, автоматически включить подачу жара в печь и продуть паром змеевик, а затем остановить печь.
Первоочередной задачей расчета установки паротушения пожара в закрытом объеме является определение требуемого количества пара для тушения пожара. Расход пара Gn для создания необходимой для тушения пожаров концентрации (35% без учета конденсации пара) определяют по формуле:
. (3.1)
Удельный расход пара qуд, 
, из отверстия коллектора определяют из уравнения:
, (3.2)
где 
- плотность пара в отверстии коллектора, равная 
где к - показатель пара (для перегретого пара к=1,3, для насыщенного - 1,135).
Ниже приведена зависимость давления и плотности водяного пара от температуры:
| Р, МПа | 0,1 | 0,12 | 0,14 | 0,16 | 0,18 | 0,20 |
 ,кг∙м-3
| 0,60 | 1,21 | 1,97 | 3,26 | 5,16 | 7,86 |
| Т, К |
Диаметр отверстий перфорированного трубопровода определяют по формуле:
(3.3)
где 
- плотность воздуха, равная 1,36 кг∙м -3. Высоту завесы определяют по формуле:
(3.4)
Расстояние между отверстиями 
принимают равным 0,5h.
Число отверстий п принимают из условия (L/ )+1. Длина трубопровода L составляет П+8Х.
Таблица 3.1
Исходные данные для расчета
| № | Параметр | Обозначение | Ед. Изм. | Величина параметра |
| Расчетный объем защищаемого помещения | V | м3 | 200-20000 | |
| Плотность пожара |
| 
| 0,60-7,86 | |
| Расчетное время пожаротушения | 
| с | 40-400 | |
| Давление пара в коллекторе | P1 | Па | (0,4-1,5) 10 |
Продолжение табл.3.1
| Давление в отверстии коллектора (атмосферное) | P2 | Па | 0,103∙10 | |
| Плотность пара в коллекторе | 
|
| 0,6-8,0 | |
| Температура водяного пара | Т | К | 372-472 | |
| Скорость ветра | 
| 
| 2-6 | |
| Высота верхней кромки ограждения над перфорированным трубопроводом | h | м | 0,5-1,0 | |
| Периметр защищаемого объекта | П | м | 10-100 | |
| Расчётная скорость пара | 
|
|
Диаметр перфорированного трубопровода находят по формуле:
D = 1,83 
. (3.5)
Расход пара через перфорированный трубопровод определяют по формуле:
, (3.6)
где φ - коэффициент расхода пара через отверстие, равный 0,7.
Расчет проводят после выбора давления пара и диаметра отверстий d0 для расчетной скорости 
по таблице 3.2.
Следует подбирать давление пара и диаметр отверстий d0 таким образом, чтобы были обеспечены требуемая высота завесы Н и наиболее экономичный отбор пара.
Таблица 3.2
Зависимость высоты завесы h от диаметра отверстий и давления пара.
| Р1, МПа | Высота паровой завесы Н, м, из отверстия диаметром do, мм | |||||||
| Скорость ветра 2 м∙с -1 | ||||||||
| 0,4 | 4,0 | 4,8 | 5,5 | 6,3 | 7,0 | 7,6 | 8,2 | 8,7 |
| 0,6 | 4,85 | 5,8 | 6,7 | 7,7 | 8,5 | 9,3 | 10,0 | - |
| 0,8 | 5,5 | 6,6 | 7,6 | 8,7 | 9,5 | - | - | - |
| 1,0 | 6,15 | 7.4 | 8,5 | 9,8 | - | - | - | - |
| Скорость ветра 3 м∙с -1 | ||||||||
| 0,4 | 2,6 | 3,2 | 3,7 | 4,2 | 4,6 | 5,0 | 5,5 | 5,8 |
| 0,6 | 3,2 | 3,9 | 4,5 | 5,15 | 5,7 | 6,2 | 6,7 | 7,15 |
| 0,8 | 3,65 | 4,4 | 5,2 | 5,8 | 6,4 | 7,0 | 7,6 | 8,1 |
| 1,0 | 4,1 | 5,0 | 5,7 | 6,5 | 7,2 | 7,9 | 8,5 | 9,1 |
| Скорость ветра 4 м∙с -1 | ||||||||
| 0,6 | 2,42 | 2,92 | 3,36 | 3,8 | 4,25 | 4,6 | 5,0 | 5,4 |
| 0,8 | 2,7 | 3,3 | 3,8 | 4,3 | 4,8 | 5,2 | 5,6 | 6,0 |
| 1,0 | 3,1 | 3,74 | 4,3 | 4,9 | 5,4 | 5,9 | 6,4 | 6,8 |
| 1,5 | 3,6 | 4,4 | 5,0 | 5,7 | 6,3 | 6,9 | 7,4 | 8,0 |
| Скорость ветра 6 м∙с -1 | ||||||||
| 0,8 | - | 2,2 | 2,52 | 2,9 | 3,2 | 3,5 | 3,8 | 4,0 |
| 1,0 | 2,1 | 2,5 | 2,85 | 3,16 | 3,6 | 4,0 | 4,3 | 4,6 |
| 1,2 | 2,2 | 2,65 | 3,06 | 3,4 | 3,85 | 4,2 | 4,6 | 4,9 |
| 1,5 | 2,42 | 2,9 | 3,86 | 3,82 | 4,25 | 4,6 | 5,0 | 5,35 |
