Файл: Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 229
Скачиваний: 0
Если принять, что температура газов в помещении в пределах высоты проема является одинаковой и постоянной во времени, то эпю ра давления в этих пределах будет такой, как показано на рис. 9.9.
£nfr |
Щ |
t0,ß0 |
|
А . |
|
|
|
|
Рис. |
9.9. |
Эпюра |
распределения |
|
|
||||
|
|
|
давления |
газов в одном открытом |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
проеме |
|
|
|
|
|
При этом гравитационное давление АР на любом |
уровне прое |
|||||||||||
ма |
h |
будет |
равно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= Аі£(Ро — |
Рг) |
|
|
|
(9.66) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Определим весовой расход у д а л я ю щ и х с я |
газов |
через |
неболь |
|||||||||
шую |
|
часть |
проема |
высотой |
dh |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
dG2 |
— pbdh У 2/г, g(p0 — p r ) pr |
, |
|
|
|||||
где |
b — ширина проема, м; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ht—расстояние |
от плоскости |
равных |
давлений |
до заданного |
|||||||
|
|
уровня dh в проеме, м. |
|
|
|
|
|
|||||
Тогда полный расход |
у д а л я ю щ и х с я газов |
будет |
равен: |
|
||||||||
|
|
|
|
|
іі. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
] d02 =l\>bdhy! |
/r2 |
hg (р0 —pr ) P r |
|
|
|||||
где |
h2 |
— расстояние |
от |
о |
|
|
равных |
давлений до |
верхней |
|||
плоскости |
||||||||||||
|
|
части проема, |
ж. |
|
|
|
|
|
|
|
14* |
211' |
О т к у да |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G2 = 4 |
\>Ь | |
|
/ 2 Аз2 |
о- (ро |
_ |
Р г ) Р г . |
(9.67) |
||||
Аналогично |
можно |
получить |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
G , = - | - | i * | / ~ 2 Ä 3 |
l 5 ( p 0 |
- P r ) p r . |
(9.68) |
||||||||
где /іі — расстояние |
от плоскости |
равных давлений до нижней час |
||||||||||||
|
ти |
проема, |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В |
случае, когда |
G\ = G2, |
приравнивая |
правые части |
уравнений |
|||||||||
(9.67) |
и (9.68) |
и возводя их в |
квадрат, |
найдем |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
А 3 і р 0 = Л 3 2 р г . |
|
|
|
|||||
Откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ІіУТо=ІнѴ\\- |
|
|
|
|
|
(9-69) |
||||
Учитывая, что высота |
всего проема Н=Іі\ + Іг2, выразим h2 через |
|||||||||||||
H—Ль |
подставим в уравнение (9.69) и решим |
его относительно hi: |
||||||||||||
|
|
|
|
Л і = 3 |
|
Н |
— |
|
|
|
(9.70^ |
|||
|
|
|
|
|
|
/ |
Ро/Рг + |
1 |
|
|
|
|
||
Аналогично |
можно |
получить |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Л , = 3 |
|
Я |
|
— |
|
|
|
(9.71) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рг/Ро + 1 |
|
|
|
|
||
Т а к и м образом, получены формулы |
дл я определения |
располо |
||||||||||||
жения плоскости равных давлений в проеме. |
|
|
||||||||||||
П о д с т а в л я я |
значение |
Іг} |
в уравнение |
|
(9.68), получим |
уравнение |
||||||||
газообмена |
через |
один |
проем: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0 = |
J - u^ 1 / 2 |
/ f £ ! f t , Tii f y - |
|
(9.72) |
|||||||
|
|
|
|
3 |
v |
V |
|
|
|
(Ѵк+Ѵтг) |
|
|
||
|
§ |
9.8. |
Особенности |
расчета аэрации |
при пожаре |
|||||||||
П р и п о ж а р е |
газообмен через |
открытые |
проемы подчиняется |
общим з а к о н а м аэрации. Вместе с тем в этом случае имеются следующие особенности.
1. Температура |
газов изменяется по высоте помещения . |
||
2. |
Весовой расход приточного воздуха не равен весовому рас |
||
ходу |
у д а л я ю щ и х с я |
газов, та к ка к к у д а л я ю щ и м с я |
г а з а м добав |
ляется почти все количество выгорающих материалов . |
|||
3. |
Температура |
газов в помещении изменяется во |
времени. |
212
И з м е н е н ие температуры газов в помещении, а т а к ж е расход выгорающих материалов существенно влияют на газообмен. Ско
рость изменения |
температуры |
газов, |
кроме того, оказывает влия |
|
ние |
на создание |
в помещении |
избыточного д а в л е н и я или р а з р е ж е |
|
ния |
по отношению к н а р у ж н о м у |
воздуху. |
Газообмен с учетом изменения температуры газов по высоте помещения. Если учесть только, что температура газов не одина
кова |
по высоте помещения, то д л я условия газообмена, |
показан |
|||
ного |
на рис. 9.1, гравитационные давления у приточного |
и в ы т я ж |
|||
ного |
проемов могут |
быть |
определены « з выражений: |
|
|
|
|
Д Л |
= |
А і £ ( р о - р с р ) ; |
(9.73) |
|
|
ДР2 = |
А 2 £ ( р „ - Р с р ) , |
(9.74) |
|
где |
р с р — п л о т н о с т ь |
газов |
в помещении при их среднеобъемной |
||
|
температуре, |
кг/м3. |
|
Исследования [35] показали, что температура у д а л я ю щ и х с я из верхней зоны помещения газов отличается от среднеобъемной тем
пературы |
на |
10—20%. |
|
|
|
і у д , |
а их |
|||
Обозначим температуру у д а л я ю щ и х с я газов через |
||||||||||
плотность |
через р у д . |
После подстановки |
значений АР] и Д Р 2 |
и ве |
||||||
личины |
р у д |
вместо |
рг уравнения |
(9.7) и |
(9.8) примут |
вид: |
|
|||
|
|
|
|
Gi |
= Н , Р , У 2 Л і а - ( р 0 - Р с р ) р 0 ; |
|
(9.75) |
|||
|
|
|
|
Gi — |
Ѵ% à2g |
(po — pc p ) Р у д . |
(9.76) |
|||
Так |
как |
в |
этом |
случае |
Gi = G2 , общее уравнение |
газообмена |
||||
может |
быть |
записано |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
G = Pxf 1 |
|
|
- |
(9.77) |
|||
При этом расположение плоскости равных давлений может |
быть |
|||||||||
определено |
по |
ф о р м у л а м : |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1ц |
j - = - 5 |
|
(9.78) |
ИЛИ
(9.79)
^ 2 г ^ 2 2 РУД , .
Газообмен с учетом количества выгорающего материала. С уче
том влияния количества выгорающего м а т е р и а л а и разной темпе ратуры газов по высоте помещения уравнения д л я определения
213
расходов приточного воздуха G'i IÎ у д а л я е м ы х газов |
G'o |
могут |
быть |
|||||||||||||||||||||||
записаны |
в |
виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
G\ |
= ViFxV |
|
' |
2 Л ' ^ ' ( P o - M |
Po |
: |
|
|
|
|
(9.80) |
||||||||||
|
|
|
|
|
G ' 2 |
= |
V s |
F 2 |
у |
2 h'2 |
g ( p 0 - p c |
p ) Р |
у д |
, |
|
|
|
|
(9.81) |
|||||||
где |
h'\ |
|
и |
Л'о—'расстояния |
от |
плоскости |
равных |
давлений |
до |
цент |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ров соответственно приточного и вытяжного прое |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
мов, |
когда |
|
G'\=£G'o. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Количество выгорающего материала, переходящего в газооб |
|||||||||||||||||||||||||
разное или во взвешенное состояние в продуктах |
сгорания, |
обоз |
||||||||||||||||||||||||
начим |
|
через |
п. |
Тогда |
можно |
записать, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ö ' 2 |
= G'i |
У п . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(9.82) |
|||||
|
Р е ш а я совместно |
уравнения |
(9.80), |
(9.81) |
и |
(9.82), а |
т а к ж е |
|||||||||||||||||||
зная, |
что |
li'\ |
+ h/2 = h, |
можно |
получить |
расчетные |
|
уравнения |
дл я |
|||||||||||||||||
определения расхода приточного воздуха и удаляемых |
газов: |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
G'\ |
= |
У |
G 2 |
— а (1 — а) ѣ1 |
У |
( я - 1) п ; |
|
|
|
|
|
(9.83) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
С?', = |
I - G2 - |
я |
( 1 - я ) п- + |
an, |
|
|
|
|
|
(9.84) |
||||||||||
где |
G — расход |
газов, |
определяемый |
по уравнению |
(9.77), |
кг/сек; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
а = |
~рп^Г~*?/*. |
|
|
|
= |
- £ - • |
|
|
|
|
|
(9.85) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
F3 i F"i Po + |
|
F"-2 рул |
|
Л |
|
|
|
|
|
|
v |
' |
||||||
|
Если |
все |
члены |
в |
|
уравнениях |
(9.83) |
и |
(9.84) |
разделим |
на |
G, |
||||||||||||||
то |
получим уравнения |
расхода |
газов |
в безразмерном виде: |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
яі |
= |
>• 1 — я (1 — я) т2 |
+ |
(я - |
1) m ; |
|
|
|
|
(9.86) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
q2 |
= |
у |
1 — я (1 — я) m2 |
У |
am , |
|
|
|
|
|
|
(9.87) |
|||||||||
і д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G\ |
|
|
|
G', |
|
|
/2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д л я |
упрощения |
расчетов |
по |
ф о р м у л а м |
(9.86) |
и |
(9.87) |
состав |
|||||||||||||||||
лена |
номограмма |
|
(рис. |
9.10). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Ф о р м у л а м и |
(9.83) |
|
и |
(9.84), |
а т а к ж е |
(9.86) и |
(9.87) |
можно |
|||||||||||||||||
пользоваться |
и |
в |
том случае, |
когда при естественном |
газообмене |
в помещение подается воздух или отсасываются газы с помощью механической вентиляции. Пр и этом расход подаваемого воздуха необходимо складывать с расходом выгорающего м а т е р и а л а п, а расход у д а л я е м ы х газов — вычитать.
214
K'-?ß -Oß -0,6 -Oß ~0,2 0 0,2 Oft Oß 0,8 Iß m
Рис. 9.10. Номограмма для определения количества приточного и удаляемого
воздуха с учетом весового |
расхода выгорающего |
материала, |
работы |
вентиляции, |
||||||||
а также изменения |
температуры газов в помещении |
|
||||||||||
|
1) |
m - M , а |
= 0.7, тогда |
q, = 0,8ü5, |
q-, = |
1,265; |
|
|
||||
|
2) |
m = — 0,5, |
a =• 0,2, |
тогда |
?, = 1,3S, |
q., = O.SS |
|
|
||||
Величины |
h'i |
и h'з, |
определяющие расположение плоскости .рав |
|||||||||
ных давлений при газообмене с учетом |
количества выгорающих |
|||||||||||
материалов, |
могут быть в ы р а ж е н ы |
через h\ и hi, которые |
находят |
|||||||||
ся по уравнениям (9.78) и (9.79). |
|
|
G\ = G2— |
G, после |
||||||||
Учитывая, |
что в уравнениях |
(9.75) и |
(9.76) |
|||||||||
несложных преобразований |
уравнений |
(9.80) |
и |
(9.75) |
получаем |
|||||||
|
|
Н\ = |
Ai |
|
|
h\ |
=hx |
q\, |
|
|
|
(9.88) |
Аналогично |
найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h\ |
= h2 |
l ^ |
- |
J , и л и |
Л' а = |
ho ç% . |
|
(9.89) |
215-