【摘要】：七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)作為新一代哈龍滅火系統(tǒng)替代產(chǎn)品,是一種潔凈氣體滅火系統(tǒng),具有環(huán)保性能好、滅火效率高、使用安全、對(duì)被保護(hù)對(duì)象損壞作用小、適用范圍廣等特點(diǎn)。但七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,尤其由于七氟丙烷在管網(wǎng)中的流態(tài)變化、熱量傳遞、高壓氮?dú)馊谌爰肮芫W(wǎng)參數(shù)、流速變化等多因素影響,導(dǎo)致很難精確、方便地設(shè)計(jì)計(jì)算其管網(wǎng)系統(tǒng)。因此,圍繞七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:1.以七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)為研究對(duì)象,把七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)綜合劃分為防護(hù)區(qū)、存儲(chǔ)裝置和管網(wǎng)三個(gè)模塊,建立了模型參數(shù)矩陣和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)矩陣,通過(guò)對(duì)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的研究和分析,建立起了管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算模型和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣,對(duì)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行研究,確立了七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究目標(biāo)。2.針對(duì)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算、優(yōu)化及管網(wǎng)壓力損失計(jì)算方法展開(kāi)探討和研究。結(jié)合現(xiàn)有管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法計(jì)算七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)并分析存在的問(wèn)題;應(yīng)用模擬退火算法對(duì)存儲(chǔ)瓶充裝率進(jìn)行優(yōu)化,計(jì)算最優(yōu)解;對(duì)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)滅火劑管網(wǎng)流動(dòng)進(jìn)行分析,研究管網(wǎng)沿程壓力損失和局部壓力損失計(jì)算方法,提出了七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)壓力損失計(jì)算集成模型。3.提出一種基于滅火劑噴放過(guò)程離散化的管網(wǎng)迭代水力計(jì)算方法。針對(duì)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)不能有效計(jì)算噴放壓力、噴放時(shí)間的問(wèn)題,根據(jù)噴放過(guò)程中的能量守恒和質(zhì)量守恒的特點(diǎn)將噴放的連續(xù)過(guò)程進(jìn)行基于時(shí)間的離散化,進(jìn)而提出噴放過(guò)程迭代水力計(jì)算方法,對(duì)管網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行有效的計(jì)算。4.提出一種基于滅火時(shí)間、充裝率和防護(hù)區(qū)參數(shù)驅(qū)動(dòng)的七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法,并開(kāi)發(fā)了適用單防護(hù)區(qū)和多防護(hù)區(qū)管網(wǎng)設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)。在前面提出七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一種基于設(shè)計(jì)參數(shù)要求的七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)官網(wǎng)設(shè)計(jì)方法,并進(jìn)行功能模塊劃分,開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算軟件系統(tǒng),進(jìn)行了工程管網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)用驗(yàn)證。進(jìn)行了七氟丙烷氣體滅火實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)檢測(cè)。結(jié)果證明,所提出的壓力損失模型、迭代計(jì)算方法準(zhǔn)確度較高,所開(kāi)發(fā)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中方便有效。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ569
【圖文】：

第一時(shí)間撲滅火災(zāi)，極大限度減少人員傷亡，保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全。七氟丙烷氣體滅火系逡逑統(tǒng)為全自動(dòng)系統(tǒng)，集火災(zāi)檢測(cè)、火險(xiǎn)警報(bào)、工作啟動(dòng)于一體。七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)主逡逑要是由三部分組成，分別是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)控制系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖２－１逡逑是七氟丙q<滅火系統(tǒng)的布局不意圖。逡逑（１）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。逡逑主要由傳感器和電子控制系統(tǒng)組成，其中傳感器由感溫探測(cè)器和感煙探測(cè)器，主要逡逑用于檢測(cè)防護(hù)區(qū)域的溫度和煙霧濃度，進(jìn)而傳輸信號(hào)給電子系統(tǒng)，防護(hù)區(qū)一旦達(dá)到臨界逡逑溫度或者煙霧濃度，電子系統(tǒng)則會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示人員疏散，同步把信號(hào)傳輸給自動(dòng)控逡逑制系統(tǒng)。逡逑９逡逑

如圖２－２所示［７６］，七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的工作流程為：感溫探測(cè)器感應(yīng)到溫度明逡逑顯升高或者感煙探測(cè)器感應(yīng)到煙霧濃度明顯增大，發(fā)送信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，提醒人逡逑員疏散，同時(shí)啟動(dòng)延時(shí)，關(guān)閉門窗，延時(shí)結(jié)束通過(guò)控制信號(hào)，啟動(dòng)瓶組控制啟動(dòng)滅火劑逡逑存儲(chǔ)瓶組的瓶頭閥，滅火系統(tǒng)開(kāi)始噴放滅火。為了防止控制系統(tǒng)故障，出現(xiàn)失控或誤噴，逡逑系統(tǒng)還設(shè)置有緊急啟動(dòng)、緊急停止和機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)。逡逑２．邋３七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)建模逡逑管網(wǎng)系統(tǒng)是七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)重要功能模塊，主要用于保證滅火劑高壓液態(tài)保逡逑存和系統(tǒng)工作狀態(tài)下滅火劑的輸運(yùn)及噴放。七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算就是根逡逑據(jù)系統(tǒng)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)變量要求，應(yīng)用流體力學(xué)相關(guān)計(jì)算原理，求解工程設(shè)計(jì)參逡逑數(shù)的過(guò)程。逡逑如圖２－３所示為七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知管網(wǎng)系統(tǒng)由逡逑防護(hù)區(qū)、存儲(chǔ)裝置和管網(wǎng)三個(gè)模塊組成，其中管網(wǎng)的布置由防護(hù)區(qū)的結(jié)構(gòu)確定，存儲(chǔ)裝逡逑置的多少由防護(hù)區(qū)滅火劑用量決定，一個(gè)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)由多個(gè)防護(hù)區(qū)組成，其逡逑

將管網(wǎng)系統(tǒng)用矩陣表示為：逡逑Ｍ＝（Ａ邋Ｂ邋Ｃ）Ｔ邐（２－１）逡逑其中，Ｍ為七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)矩陣，表示管網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和參數(shù)逡逑變量，ｄ為防護(hù)區(qū)矩陣，表示系統(tǒng)《個(gè)防護(hù)區(qū)參數(shù)變量，５為存儲(chǔ)瓶矩陣，Ｃ為管網(wǎng)參逡逑數(shù)矩陣。逡逑２．３．１防護(hù)區(qū)建模逡逑七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)有ｎ個(gè)防護(hù)區(qū)，除了各防護(hù)區(qū)的計(jì)算溫度和海拔高度相同，逡逑滅火劑濃度、滅火設(shè)計(jì)時(shí)間、體積、泄壓口面積和滅火劑的設(shè)計(jì)用量都不同。逡逑七氟丙烷（又稱ＦＭ－２００）的毒性較低，對(duì)人體產(chǎn)生不良影響的體積濃度臨界值為逡逑９％，并允許在濃度為１０．５％的情況下使用ｌｍｉｎ［７７＿７８］。由于ＦＭ－２００遇熱時(shí)產(chǎn)生的主要逡逑成分為ＨＦ［７９］，其與空氣中的水蒸氣結(jié)合后會(huì)形成氫氟酸，其對(duì)一些精密的儀器和設(shè)備逡逑１２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800577