Гидравлический расчет системы пожаротушения
При проектировании распределительных, питающих и подводящих сетей необходимо исходить из тех соображений, что водяные и пенные АУП эксплуатируются, как правило, довольно длительное время без замены трубопроводов. Поэтому, если ориентироваться на удельное гидравлическое сопротивление новых труб, через определенное время их шероховатость увеличивается, вследствие чего распределительная сеть уже… Читать ещё >
Гидравлический расчет системы пожаротушения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Подбираем параметры основных водопитателей для установки водяного пожаротушения, защищающей склад хранения древесины (Р=180 кг/м3).
Интенсивность орошения водой I=0,4 л/(м2 .с) по таблице 5.2 [3] для 6 группы помещений по степени опасности развития пожара.
Площадь орошения спринклерным оросителем Fop =12 м2 [7]. Трассировка трубопроводов и места размещение оросителей на плане показаны на листе 1 графической части.
Выбираем тип оросителя и его основные параметры. Для этого определимтребуемые напор и расход на диктующем оросителе.
Q=к. Н0,5.
На основании полученных расчетов применяем в проектируемой установке спринклерный ороситель СВН-15.
Уточняем расход из оросителя:
;
л/(с· м2),.
С определенным коэффициентом запаса принимаем л/с (хотя эта процедура никаким нормативным документом не прописана, а следовательно расход можно и не увеличивать).
Таким образом, получаем начальные гидравлические параметры у диктующего оросителя:
л/с; МПа.
Для левой ветви распределительного трубопровода принимаем следующие параметры трубопроводов:
участок 1−2: мм;
участок 2−3: мм;
участок 3−4: мм;
участок 4-а: мм.
При проектировании распределительных, питающих и подводящих сетей необходимо исходить из тех соображений, что водяные и пенные АУП эксплуатируются, как правило, довольно длительное время без замены трубопроводов. Поэтому, если ориентироваться на удельное гидравлическое сопротивление новых труб, через определенное время их шероховатость увеличивается, вследствие чего распределительная сеть уже не будет соответствовать расчетным параметрам по расходу и давлению. В связи с этим принимается средняя шероховатость труб. Значение удельного сопротивления, А принимается по таблице V.1. настоящего пособия.
Расход первого оросителя 1 является расчетным значением на участке между первым и вторым оросителями.
Таким образом, падение давления на участке составит:
= 0,039 МПа.
Давление у оросителя 2:
МПа.
Расход оросителя 2:
л/с.
Расчетный расход на участке между первым и вторым оросителями, т. е. на участке составит:
л/с.
По расходу воды определяются потери давления на участке :
= 0,043 МПа.
Давление оросителя 3:
МПа.
Расход оросителя 3:
л/с.
Расчетный расход на участке между первым и третьим оросителями, т. е. на участке, составит:
л/с.
По расходу воды определяются потери давления на участке :
=0,11 МПа.
Потери давления на участке водопровода при мм очень высокие, поэтому на участке принимаем диаметр трубопровода мм. Тогда:
=0,056 МПа.
Давление оросителя 4:
МПа.
Расход оросителя 4:
л/с.
Таким образом, даже незначительное изменение спецификации распределительного и питающего трубопроводов в сторону уменьшения диаметра приводит к достаточно существенному изменению давления, что требует использования пожарного насоса с большим давлением подачи.
Расчетный расход на участке между первым и четвертым оросителями, т. е. на участке, составит:
л/с.
По расходу воды определяются потери давления на участке (м) :
=0,059 МПа.
Давление в точке а:
МПа.
Участок принимаем аналогичным участку, т. е. диаметры и длина трубопроводов будут равны:
участок а-5: мм; м;
участок 5−6: мм; м;
участок 6−7: мм; м.
В рядке I правая ветвь несимметрична левой ветви. Удельное гидравлическое сопротивление (или удельная гидравлическая характеристика) правой ветви распределительного трубопровода зависит от диаметров участка трубопровода между оросителями 7−6, 6−5 и между оросителем 5 и т. а (5-а).
Давление правой ветви рядка I с оросителями 5−7 в т. а должно быть равно давлению левой ветви рядка I с оросителями 1−4, т. е. МПа.
Расход в правой ветви рядка I при давлении 0,272 МПа составит:
.
где Ва-7 — гидравлическая характеристика правой ветви рядка I.
При условии симметричности левой и правой ветвей рядка I (по три оросителя в каждой ветви) расход должен быть аналогичным расходу, т. е. =7,746 л/с.
Давление оросителя 5 аналогично давлению у оросителя 3, т. е. МПа.
По расходу определяются потери давления на участке :
=0,03 МПа.
Тогда давление в т. а для правой ветки рядка I составит:
МПа.
Гидравлическая характеристика правой ветви рядка I :
.
Таким образом, расчетный расход правой ветки рядка I составит:
л/с.
Общий расход рядка I :
л/с, т. е. истинный максимальный расход АУП будет составлять не 10, а 29,2 л/с.
Принимается диаметр питающего трубопровода на участке мм.
По расходу определяются потери давления на участке :
МПа.
Поскольку потери давления на участке достаточно велики, то принимаем диаметр питающего трубопровода мм.
Тогда потери давления на участке составят:
= 0,05 МПа.
Давление в т. b составит:
МПа.
Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристика рядка II определяется по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода рядка I:
.
Расход воды из рядка II определяется по формуле:
л/с.
Общий расход двух рядков:
л/с.
Расчет всех следующих рядков, если они выполнены конструктивно одинаково, проводится по аналогичному алгоритму.
Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристика рядка II определяется по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода рядка I:
.
Расход воды из рядка II определяется по формуле:
л/с.
Относительный коэффициент расходов II и I рядков:
л/с.
По расходу определяются потери давления на участке :
МПа.
Давление в т. с составит:
МПа.
Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристика рядка III определяется по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода рядка II:
.
Расход воды из рядка III определяется по формуле:
л/с.
Общий расход трех рядков:
л/с.
По ранее действующим НПБ 88 расход спринклерной АУП определяется как произведение нормативной интенсивности орошения на площадь для расчета расхода воды, т. е. расход должен быть равен:
л/с.
Если для спринклерной АУП условно площадь для расчета расхода принять 160 м2, то её общий расход из трех рядков составит не л/с, а 93,2 л/с.
Требуемое давление (напор), которое должна обеспечить насосная установка, определяется по формуле.
P=PO+PT+PM+PУУ+PH+PZ+PВХ
Требуется подобрать насос для спринклерной установки со следующими параметрами гидравлической сети:
общий расход АУП составляет 36 м3/ч давление у диктующего оросителя PO=0,075 МПа линейные потери давления в подводящем и питающем трубопроводе PT=0,942 МПа местные потери давления в трубопроводе PM=0,001 МПа потери давления в спринклерном узле управления PУУ=0,19 МПа потери давления в насосной установке PH=0,6 МПа давление эквивалентное геометрической высоте диктующего оросителя PZ=0,0036 МПа давление внешней магистральной сети PВХ=0,642 МПа Р=0,075+0,942+0,001+0,19+0,6+0,0036−0,642=1,17 МПа По расходу Q=93,2 л/с и давлению Р=1,17 МПа из каталога выбираем два насоса марки ТП (Д) 200 — 660 (с числом оборотов 2900 об/мин), один основной, второй резервный.