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: 225
Скачиваний: 0
П ри расчете газообмена в условиях п о ж а р а величины G, hi и /г2
с достаточной дл я практических |
целей |
точностью |
могут |
опреде |
||
ляться |
по номограмме (см. рис. 9.2). |
|
|
|||
Чтобы учесть в газообмене влияние |
ветра, необходимо |
в у р а в |
||||
нении |
(9.77) к располагаемому |
гравитационному |
давлению при |
|||
бавить |
суммарное |
ветровое давление . При пользовании номограм |
||||
мой величина / г э к в |
может быть найдена |
по уравнению (9.41), в ко |
||||
тором |
р 2 следует |
заменить на р с р . |
|
|
|
Газообмен с учетом изменения температуры газов в помещении.
Известно, что изменение температуры газов при постоянном д а в лении сопровождается изменением их объема .
Поскольку при наличии проемов в помещении абсолютное д а в ление газов в нем без больших погрешностей можно принять по стоянным, равным д а в л е н и ю наружного воздуха, то, используя за кон Гей - Люссака, м о ж н о записать
|
|
|
|
— |
|
' |
ил и F . = Ѵп- |
|
|
|
||||
|
|
|
|
I / — т |
' г |
— |
" п т |
|
|
|
||||
|
|
|
|
ѵт |
с р |
2 |
|
|
|
'cp j |
|
|
|
|
где |
Ѵ„—объем |
газов в помещении |
при начальной |
среднеобъемной |
||||||||||
|
|
|
температуре 7"CD, , равный объему помещения, м3; |
|||||||||||
|
Ѵг— объем, который |
бы з а н и м а л и |
газы, если бы их темпера |
|||||||||||
|
Тсрі |
|
тура |
повысилась |
до Т с |
р з |
, мъ; |
|
|
|
||||
|
— н а ч а л ь н а я среднеобъемная |
температура |
газов, ° К; |
|||||||||||
|
^ с р з |
— среднеобъемная температура |
газов после нагревания, 0 К. |
|||||||||||
|
Тогда объем уходящих газов из |
помещения, |
приведенный к |
|||||||||||
нормальным условиям, будет равен (в нм3) : |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
Ѵ У |
А |
= ѵ / ^ |
- |
Т ^ |
|
™ |
• |
|
(9.90) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у с р ! |
|
-<ср2 |
|
|
|
|
|
Если |
разность температур |
ТсРй |
— Тсрі |
принять |
как бесконечно |
||||||||
м а л у ю величину, а это может |
быть, когда 7"ср, ^ Тсрі, , то |
уравнение |
||||||||||||
(9.90) |
м о ж н о |
выразить |
ка к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
dV„У Д = 273Г ПV,у |
dj T |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
с р |
|
|
|
|
Р а з д е л и в обе части |
в ы р а ж е н и я |
на d%, получим |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
^ у д |
_ 074 |
vnäT |
|
|
|
|
|||
|
Здесь |
величина — ^ - |
представляет |
собой |
объемный |
расход га |
||||||||
зов |
(нм3/сек), |
у д а л я ю щ и х с я |
из помещения |
вследствие |
теплового |
|||||||||
расширения, а величина |
dT/dx |
— скорость повышения температуры |
||||||||||||
газов |
в |
помещении |
(град/сек). |
|
|
|
|
|
|
|
||||
216 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О б о з н а ч им скорость повышения температуры газов в помеще нии через ß:
Тогда |
расход |
газов, |
у д а л я ю щ и х с я из |
помещения |
вследствие |
|||
теплового расширения, в какой-либо |
момент времени может быть |
|||||||
определен |
по уравнению: |
|
|
|
|
|||
|
|
G p |
= |
2 7 3 p a |
J ^ . . |
|
|
(9.91) |
где G p — расход |
газов, |
|
кг/сек; |
|
|
|
кг/м3. |
|
р н — плотность газов при |
нормальных |
условиях, |
||||||
Если принять, что плотность газов при |
нормальных |
условиях |
||||||
равна около 1,293 |
кг/м3, |
то уравнение |
(9.91) |
примет вид: |
|
|||
|
|
G p |
= 3 5 4 ^ _ . |
|
|
(9.92) |
||
|
|
|
" |
1 |
"ср |
|
|
|
Чтобы можно было учитывать дополнительный расход от по
вышения температуры газов в помещении в уравнениях |
газообме |
на, необходимо расход газов, найденный по уравнению |
(9.92), сло |
жить с расходом выгорающего м а т е р и а л а и сумму их |
учитывать |
в |
уравнениях |
(9.83) |
и (9.84) вместо величины п. |
|
|
При понижении |
температуры газов в помещении величина ß, |
||
а |
следовательно, и величина G p будут |
иметь отрицательное значе |
||
ние. В этом |
случае |
G p вычитается из |
п. |
|
|
Определение давления газов в помещениях в условиях пожара. |
При повышении температуры газов в з а к р ы т ы х помещениях в них
возникают избыточные давления . Д а в л е н и я |
эти п о н и ж а ю |
т с я вслед |
||||
ствие выхода |
р а с ш и р я ю щ и х с я |
газов |
через |
щели окон и |
дверей, а |
|
т а к ж е |
другие |
неплотности в о г р а ж д а ю щ и х |
конструкциях. |
|||
Т а к |
как избыточное давление газов в помещении по своей ве |
|||||
личине |
бывает значительно |
меньше |
абсолютного атмосферного |
давления (как правило, менее 1%), можно, как и в предыдущем
случае, рассматривать |
газы ка к |
н е с ж и м а е м у ю жидкость и |
учиты |
||||
вать |
изменение объема |
газов только в |
зависимости от |
температу |
|||
ры. |
Тогда |
расход у д а л я ю щ и х с я |
газов |
из помещения |
вследствие |
||
теплового |
расширения |
может быть определен по формуле |
(9.92). |
С другой стороны, при известном перепаде давлений до и после проема расход газов, проходящих через проем, может быть опре делен по формуле (9.6).
В ы р а з и м плотность газов в уравнении (9.6) через абсолютную температуру. Тогда, приравнивая расходы газов, определяемые по уравнениям (9.6) и (9.92), и р е ш а я относительно ЛР, получим
217
у р а в н е н ие д л я определения |
давления |
газов в помещении |
только |
||||||||||||||||
вследствие |
теплового |
|
расширения: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
АР = |
176 ( ^ |
) 2 |
^ . |
|
|
|
(9.93) |
|||||
где |
F — п л о щ а д ь |
сечения |
проемов |
или |
щелей, |
м2; |
|
|
|
|
|||||||||
|
ц. — коэффициент |
расхода |
в проемах |
пли щелях . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Аналогично можно получить уравнение д л я определения |
раз |
|||||||||||||||||
режения в помещении при понижении в нем температуры |
газов: |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Д Р = 1 7 б ( ^ - ) |
2 ^ |
, |
|
|
|
(9.94) |
||||||||
где |
Г 0 — а б с о л ю т н а я |
температура |
приточного воздуха, |
" К . |
|
|
|||||||||||||
|
При горении наиболее распространенных материалов |
(древеси |
|||||||||||||||||
на, |
вискозное волокно, |
х л о п ч а т о б у м а ж н ы е ткани) |
продукты |
пол |
|||||||||||||||
ного сгорания имеют среднюю плотность, |
примерно |
равную |
|
плот |
|||||||||||||||
ности воздуха. Такое |
ж е |
допущение |
с небольшой |
|
погрешностью |
||||||||||||||
м о ж н о |
принять при горении и других |
материалов . |
|
|
|
||||||||||||||
|
Суммарный весовой |
расход |
количества |
выгорающего м а т е р и а л а |
|||||||||||||||
и расход |
у д а л я ю щ и х с я |
газов |
из помещения вследствие |
теплового |
|||||||||||||||
расширения |
может |
|
быть |
определен |
по |
формуле: |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
G |
= |
3 |
5 |
l , r " |
ß |
+ п. |
|
|
|
|
|
(9.95) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
"ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если приравнять расходы газов, определяемые по уравнению |
||||||||||||||||||
(9.6) и |
(9.95), и решить относительно |
ДР, м о ж н о найти |
уравнение |
||||||||||||||||
д л я |
определения |
д а в л е н и я |
в помещении с учетом теплового расши |
||||||||||||||||
рения |
и |
количества |
выгорающего |
м а т е р и а л а : |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Л Я = - ( і З , 3 |
^ |
" Т |
| г + |
0.0376 < і ) 2 . |
|
|
( 9 . 96) |
||||||||
|
Таким образом, з н а я в данный момент среднеобъемную темпе |
||||||||||||||||||
ратуру, |
скорость |
ее |
повышения, а т а к ж е |
количество |
выгорающего |
||||||||||||||
материала, |
по формуле |
(9.96) |
можно |
определить |
величину |
|
избы |
||||||||||||
точного |
д а в л е н и я |
в |
помещении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Приведенные закономерности воздухообмена в условиях аэра |
||||||||||||||||||
ции, а |
т а к ж е газообмена |
в условиях |
высоких температур при по |
||||||||||||||||
ж а р е позволяют |
специалистам пожарной |
охраны |
решать |
многие |
вопросы пожарной профилактики, связанные с газообменом в зда нии.
Г л а в а 10 ТЕМПЕРАТУРНО - ВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА ВОЗДУХА
§ 10.1. Основы термодинамики влажного воздуха
Состав воздуха. Атмосферный воздух представляет собой меха ническую смесь различных газов и водяного п а р а (как правило, в перегретом состоянии) . Количество водяного пара в воздухе резко колеблется в зависимости от температуры и относительной в л а ж ности, однако к а ж д о м у значению температуры воздуха соответ
ствует определенное максимальное количество |
водяного пара, мо |
||
гущего содержаться |
в воздухе. Чем выше температура |
воздуха, |
|
тем больше величина |
этого максимума . Когда |
количество |
водяно |
го пара в воздухе при определенной температуре достигает своего максимального значения, перегретый водяной пар переходит в на сыщенное состояние, воздух становится насыщенным . При о х л а ж дении насыщенного воздуха пар начинает конденсироваться и выпадать в виде капелек воды.
Содержание основных газов в атмосферном воздухе остается практически постоянным вследствие происходящего в природе кругооборота, при котором поглощение одних газов сопровождает ся выделением других и наоборот. Обогащение воздуха углекис лотой в процессе дыхания людей и животных за счет поглощения кислорода компенсируется выделением кислорода и потреблением углекислоты растительным миром в процессе его развития . Неко торое изменение состава воздуха наблюдается лишь в отдельные периоды суток, времени года и т. п.
Постоянной примесью атмосферного воздуха, особенно на ули цах и в занятых людьми помещениях, является пыль органическо го и неорганического происхождения .
Уравнение состояния воздуха. Температурно - влажностная |
обра |
|||||
ботка |
воздуха з а к л ю ч а е т с я в изменении |
состояния воздуха. |
Воз |
|||
дух в |
ненасыщенном состоянии |
по своим |
физическим |
свойствам |
||
приближается к совершенным |
газам . |
Поэтому закономерности, |
||||
установленные д л я совершенных |
газов, могут быть распростране |
|||||
ны и |
на воздух. При расчетах воздух |
рассматривается |
к а к |
паро |
воздушная смесь, состоящая из двух составляющих — сухого возг духа и паров воды.
•219