低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)的結(jié)冰和爆震問(wèn)題-wenkub.com
2025-03-21 06:59 本頁(yè)面
【正文】 王煜彤作為特約嘉賓出席《中國(guó)科學(xué)家論壇》。通信地址：天津市華苑產(chǎn)業(yè)區(qū)火炬大廈。王煜彤，天津大學(xué)畢業(yè)，工學(xué)學(xué)士。結(jié)論 本文首先給出了確定高、低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)初始計(jì)算壓力的依據(jù)，然后根據(jù)工程熱力學(xué)原理，從廣義能量守恒定律出發(fā)導(dǎo)出了二氧化碳在管道中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的基本方程和流速及溫度與壓降比之間的函數(shù)關(guān)系。最近，天津兆龍軟件公司開(kāi)發(fā)了一種國(guó)際首創(chuàng)的新版二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件。為了安全起見(jiàn)，極限減壓比和臨界流速都應(yīng)加一個(gè)安全系數(shù)。因此，一旦產(chǎn)生干冰后，在管道尚未完全堵死之前更容易發(fā)生爆震。這種惡性循環(huán)不僅會(huì)導(dǎo)致凍結(jié)面積迅速增大甚至?xí)l(fā)生堵塞。壓力下降時(shí)流速增大，當(dāng)流速增大到等于當(dāng)?shù)匾羲贂r(shí)就會(huì)由于“音障”而無(wú)法流動(dòng)。低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)中的結(jié)冰和爆震從二氧化碳的三相圖可見(jiàn)：低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)在噴放初期，管道內(nèi)的壓力從零背壓開(kāi)始上升，℃，就會(huì)產(chǎn)生干冰顆粒。℃時(shí)，液態(tài)二氧化碳將固化成為干冰。因此，根據(jù)上、下游節(jié)點(diǎn)壓力比P2/P上游節(jié)點(diǎn)溫度T上游節(jié)點(diǎn)處的流速V1即可從（5）式計(jì)算得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的流速。+2{[k/(k1)]R(T1 T2) g(Z2Z1)} V2178。=V 1178。V1178。對(duì)于絕熱過(guò)程，q=0。（1）式是包含熱能在內(nèi)的廣義能量守恒定律,即熱力學(xué)第一定律。V1178。另一方面，隨著二氧化碳?jí)毫ο陆?，其體積迅速膨脹，因而在管道中的流速迅速增加。開(kāi)始噴放時(shí)二氧化碳基本上仍是液體，滅火劑本身沒(méi)有足夠的蒸氣壓作為初始推動(dòng)力，因此只能靠充裝時(shí)儲(chǔ)瓶中保留的15或20MPa高壓空氣的膨脹作為初始動(dòng)力。低于這個(gè)壓力時(shí)，二氧化碳開(kāi)始蒸發(fā)氣化，在管道中形成氣液兩相流。1℃，儲(chǔ)存狀態(tài)為液態(tài)。迄今尚未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行定量分析的文獻(xiàn)資料。關(guān)鍵詞：低壓二氧化碳滅火系統(tǒng) 初始?jí)毫? 干冰 爆震 與高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)相比較，低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)具有儲(chǔ)存壓力低、管道配件簡(jiǎn)單、便于安裝、占地面積小、不易漏氣和可多次噴放等優(yōu)點(diǎn)。但是，低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，在噴放時(shí)管道、閥門等處容易形成二氧化碳凝結(jié)產(chǎn)生干冰造成管道阻塞，甚至因流速超過(guò)當(dāng)?shù)匾羲俣l(fā)生“爆震”使管道爆裂。本文就此進(jìn)行了
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