4 Проектирование установок Гидравлический расчет
Составляем принципиальную схему установки и производим размещение оборудования, а также расчёт установок пожаротушения.
Необходимость гидравлического расчета обусловлена тем, что при трассировки трубопроводов необходимо обеспечить нормальный расход и напор огнетушащего вещества из всех оросителей, подобрать трубопровод с диаметром, который сможет обеспечить необходимый расход ОТВ на всех участках. Чтобы обеспечить наибольшую экономичность АУП максимальный напор не должен превышать 100 м.
Проведем расчет установки, водяного пожаротушения.
В
соответствии с таблицей Б.1 [9], помещение
цеха относится по опасности развития
пожара к группе 4.1. Нормативная площадь
для расчёта расхода воды Fн
составляет
360
(таблица
Б.2 [9]), площадь защищаемая одним
спринклерным оросителем Fор
равна 12
(таблица
Б.2 [9]). В соответствии с таблицей Б.2 [1]
требуемая нормативная интенсивность
подачи воды составляет 0,3 л/(с
).
С учётом Fор
принимаем
расстояние между оросителями равным
не более 4м. На плане помещения производим
расстановку оросителей и соединяем их
трубопроводами.
Выбираем вид и тип оросителя, который зависит от принятого ОС, а также от требуемой интенсивности орошения защищаемой площади.
Определяем требуемый свободный напор перед диктующим оросителем для спринклеров CВ-10, СВ-12, CВ-15, CВ-20 по формуле:
где
Iн- нормативная интенсивность оросителя защищаемой площади ОС, л/с ;
Fор
- нормативная площадь, защищаемая одним
оросителем,
;
к- коэффициент производительности оросителя, принимаем на ороситель по таблице 5[9] в зависимости от диаметра;
Iн=0,3/1,5=0,2 л/(с ) таблица Б.2(примечание п.5) [9]
Fор= 12 таблица Б.2 [1]
Коэффициент производительности k- для спринклерных оросителей с диаметром выходного отверстия составляет:
Диаметром выходного отверстия |
Коэффициент производительности |
8 |
0,2 |
10 |
0,31 |
12 |
0,45 |
15 |
0,71 |
20 |
1,25 |
Минимальный напор соответсвенно составляет:
Диаметром выходного отверстия |
Минимальный свободный напор |
8 |
5 |
10 |
5 |
12 |
5 |
15 |
10 |
20 |
10 |
Принимаем водяной спринклерный ороситель диаметром 15 мм., так как
Нq1-Hмин=144-5= 139 м (2)
Нq2-Hмин=59,9-5= 54,9 м
Нq3-Hмин=28,4-5= 23,4 м
Нq4-Hмин=11,4-10= 1,4м
Нq5-Hмин=3,7-10= -6,3 м
является наименьшим. Свободный напор перед диктующей точкой принимаем Нд=10 м.
Далее определяем расчетное количество спринклеров, которые должны быть учены в гидравлическом расчёте:
Производим нумерацию спринклеров, начиная с наиболее удаленного от 1 до 30. Определяем диаметр трубопроводов в пределах защищаемого помещения.
По таблице 6 [7] с учётом типа оросителей и их количества в одном рядке принимаем диаметр трубопроводов рядков, равным 40 мм, согласно таблице Г.1, приложения Г [9] определяем коэффициент к1=28,7.
Определяем диаметр питающего трубопровода, зная минимальный расчетный расход воды из всей установки для условий данного помещения, который определим по формуле:
Тогда расчетный диаметр питающего трубопровода при скорости движения воды в трубах 5 м/с будет равен:
Принимаем стандартный трубопровод с диаметром условного прохода равным 150 мм и к1=28690.
Подобрав оросители и зная диаметры трубопроводов приступаем к гидравлическому расчету сети:
- определяем фактический расход у спринклера №1:
- определяем требуемый напор у спринклера №2:
- расход воды у спринклера №2 составит:
- определяем требуемый напор у спринклера №3:
- расход воды у спринклера №3 составит:
Определяем требуемый напор в точке А:
Учитывая,
что все ряды с оросителями по левую и
правую сторону одинаковы, расходы для
каждого из них будут определяться только
напором в точке присоединения к питающему
трубопроводу и характеристикой
проводимости рядка (
).
Определяем суммарный расход на участке 1-а:
Q1-A=Q1+ Q2 + Q3=2,25+2,31+2,56=7,12 л/c.
Определяем характеристику проводимости рядка 1-А:
Таким
образом, для питания оросителей № 1-6
необходимо расход воды, равный
при
напоре в точке А не менее 16,25 м.
Определяем требуемый напор в разветвлении «Б»:
Определяем суммарный расход воды из рядков 7-Б и 12-Б:
Расход воды на участке питающего трубопровода Б-В будет равен:
QБ-В=QА-Б+QБ=14,24+14,25=28,49 л/с.
Определяем требуемый напор в разветвлении «В»:
Определяем суммарный расход воды из рядков 13-В и 18-В:
Расход воды на участке питающего трубопровода Г-В будет равен:
QГ-В=QВ+QБ-В=14,29+28,49=42,78 л/с.
Определяем требуемый напор в разветвлении «Г»:
Определяем суммарный расход воды из рядков 19-Г и 24-Г:
Расход воды на участке питающего трубопровода Д-Г будет равен:
QД-Г=QГ+QГ-В=14,39+42,78=57,17 л/с.
Определяем требуемый напор в разветвлении «Д»:
Определяем суммарный расход воды из рядков 25-Д и 30-Д:
Расход воды на участке питающего трубопровода Ж-Д будет равен:
QЖ-Д=QД+QД-Г=14,56+57,17=71,73 л/с.
Определяем требуемый напор в разветвлении «Ж»:
Определяем суммарный расход воды из рядков 31-Ж и 36-Ж:
Расход воды на участке питающего трубопровода З-Ж будет равен:
QЗ-Ж=QЖ+QЖ-Д=100+20,1=120,1 л/с.
Определяем требуемый напор в разветвлении «З»:
Определяем фактический расход у спринклера №37:
Определяем требуемый напор у спринклера №38:
Расход воды у спринклера №38 составит:
Определяем требуемый напор в точке З для обеспечения расхода сплинклеров №37,№38 :
Определяем характеристику проводимости рядка 38-З:
Определяем суммарный расход воды из рядков 37-З и 40-З:
Определяем суммарный расход воды из всей установки:
Qуст=QЗ-Ж+Q37-З+Q40-З =120,1+6,85+6,85=133,8 л/с.
Определяем требуемый напор в точке К, т.е. в точке ввода питающего трубопровода в защищаемое помещение:
Определяем диаметр наружного подводящего трубопровода
По сортименту, согласно таблице Г.1, приложения Г [1], принимаем стандартный трубопровод с диаметром условного прохода равным 200 мм. к1=209900.
Определяем потери напора в наружном подводящем трубопроводе длинной 6м:
Определяем линейные потери напора:
Принимаем узел управления КЗУ-М-200:
е=0,00056
Определяем потери напора в клапане КЗУ-М-200:
Н2=
Определяем требуемый напор, который должен обеспечивать основной водопитатель установки:
Нуст=
Таким образом, для обеспечения работы спринклерной установки в заданных условиях необходимо подобрать насос по таблице А.1 прил.А [10]. Из расчетов следует, что насос должен соответствовать следующим параметрам:
Ннас>42,75 м. и Qнас >133,8 л/с.
График по выбору насоса ( графическая часть курсовой работы)
Исходя из данного графика, принимаем марку насоса Д-200-95 .
- число оборотов данного насоса 2900 об/мин.
- диаметр рабочего колеса- 205 мм
- мощность электродвигателя- 75кВт.
Из справочной таблицы Q-H характеристик насосов в качестве основного водопитателя установки пожаротушения выбираем насос типа Д-200-95 со следующими Q-H характеристиками :
Q1=10л/с, Н1=94 м
Q2=40 л/с, Н2=91 м
Q3=60 л/с, Н3
Определяем суммарные потери насоса:
Δhсети=1,2
Δhл+ΔН2
=
.
вод. ст.
Определяем сопротивление сети:
