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七氟丙烷设计中防护区开泻压口的必要性

栏目:工矿企业发布:2005-08-11浏览:2344下载172次收藏
 摘要:通过对《某单位危险品仓库七氟丙烷气体灭火系统设计的几点体会》及《对七氟丙烷气体消防防护区泄压口计算的商榷》两文中存在问题的分析,并通过较详细的计算,得出对实际应用具有参考价值的结论。
    关键词:七氟丙烷灭火系统;泄压口;理想气体状态方程;道尔顿定律

    先前看到《消防技术与产品信息》2003年第3期一篇题为《某单位危险品仓库七氟丙烷气体灭火系统设计的几点体会》的文章,我认为其中的防护区压强的计算方法不妥;后又看到第9期也有一篇题为《对七氟丙烷气体消防防护区泄压口计算的商榷》文章对其提出质疑,但我觉得前者还有一些根本性的错误后者没有提到,而且后者有一些观点我认为也值得商榷,故认为有必要对此问题再深入分析计算,希望对大家在具体工程设计中能够起到参考作用。
1  气瓶里七氟丙烷不是以气态储存的
    从第3期作者把灭火剂总量w=560ke除以气瓶充装密度p=614.7 kg/m3,得出气瓶内气相容积vt=0.911m3并直接代人后面的计算公式中可看出,作者误以为七氟丙烷在气瓶里是气态储存的,从而导致计算结果出现严重偏差(这一点第9期作者并未提到)。
    由于七氟丙烷在20℃时的蒸气压仅为0.391mpa(绝压),因此它充装到气瓶里只需很低的压力就可保持液态,但由于它的蒸气压太低,靠它自身的蒸气压不可能使它快速地从系统中输送到防护区,为此在气瓶中充装足够重量的七氟丙烷灭火剂后,另外充进干燥的氮气加压到2.5mpa或4.2mpa。因此在气瓶里储存的主要是液相的七氟丙烷和气相的氮气,另有少量溶解于七氟丙烷中的氮气和挥发在氮气中的七氟丙烷蒸气(后两者基本可忽略)。
2  采用理想气体状态方程定温状态下的简化式p·v=c对混合气体进行计算
    在计算方法上,第9期作者在“存在的问题”中3.1“v气的容积是对应储存气压2580kpa时的容积,而不是喷口压力1151 kpa的容积”的这个观点是正确的,但对3.3条提到的“p·v=c是理想气体状态方程p·v/t·r=c在定温状态下的简化式,由于不同气体的气体常数r不同,防护区是气体灭火剂与空气的混合气体,故不应套用该简化公式计算”这一观点我认为值得商榷。
    其实p·v/t·r=c这一公式首先是由p·v/t·rm=c为涉及气体质量计算而推导出来的,后者才是原本的理想气体状态方程。前者中r=rm/m,为每kg理想气体的气体常数,随气体的分子量变化而变化,m为每千摩尔气体质量,而rm是每千摩尔理想气体的气体常数,称为通用气体常数,也称普适气体恒量,不会随气体的分子量变化而改变。也就是说,只要不需用该方程计算涉及气体质量的问题,都可用后者的简化式p·v=c来计算各种气体包括混合气体压力和体积的变化。
3  要求出防护区内压,只需计算新增气体的分压
    至于第9期作者在“存在的问题”中3.2条“理想气体状态方程的计算压力应以绝对压力计算,但所得结果应大于一个标准大气压”中的前半点我是认同的(但无证据显示第3期作者不是采用绝压来计算),但对后半点我认为应看具体计算方式而定。按作者的本意应该是认为在理

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