Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование автоматических установок водяного пожаротушения. Учебно-методическое пособие
.pdf
5.3. РАСЧЕТ СПРИНКЛЕРНОЙ УСТАНОВКИ
44,11212,0
спртр
IQ f
5,3
77,0
44,1
2
2
k
Q
Н
тр
4,9
47,0
44,1
2
2
k
Q
Н
тр
ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Согласно приложению 1 [1], помещения печатного производства
относятся ко 2-й группе. По табл. 1 [1] определяем параметры
спринклерной установки:
– интенсивность орошения не менее 0,12 л/(см2);
– максимальная площадь, контролируемая одним спринклером, 12 м2;
– площадь для расчета расхода воды 240 м2;
– продолжительность работы установки 60 мин;
– максимальное расстояние между оросителями 4 м.
Исходя из требуемой интенсивности орошения и площади, контролируемой одним спринклером, определяем требуемый расход
воды через спринклер [7]:
л/с. (22)
Определяем напор, который необходимо создать перед оросителем, для обеспечения необходимого расхода воды:
– для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм, минимальный необходимый напор для получения требуемой интенсивности орошения составит:
м, (23)
где k – коэффициент производительности для спринклера с выходным
отверстием диаметром 15 мм принимается k = 0,77, для диаметра 12 мм
принимается k = 0,47;
– для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм:
м. (24)
Согласно требованиям п. 7 приложения 2 [1], минимальный напор в системе перед спринклером должен составлять:
– для оросителя с выходным отверстием Ø12 мм – 5 м вод. ст.;
– для оросителя с выходным отверстием Ø 5 мм – 10 м вод. ст.
51
Исходя из этих рекомендаций, делаем вывод, что в нашем случае
168
12
8424
спр
здан
спр
F
N
f
28
6
168
.
рядспр
спр
ряд
n
N
N
Рис. 2. Определение количества пожарных кранов
и их размещение в помещении цеха
более рационально применить ороситель с выходным отверстием
Ø12 мм. Применение оросителя с выходным отверстием Ø15 мм
потребует увеличения напора перед оросителем на 6,5 м вод. ст., что
значительно повысит интенсивность орошения по сравнению с расчетной величиной [7].
Определяем общее число спринклеров в установке:
шт. (25)
Согласно требованиям п. 4.35 [1] в одном рядке допускается
устанавливать не более шести оросителей с выходным отверстием
диаметром до 12 мм и четырех оросителей с выходным отверстием
диаметром более 12 мм.
При допустимом расстоянии между оросителями 4 м принимаем
к установке на распределительном трубопроводе (в одном рядке)
6 оросителей. Расстояние от крайних оросителей до стены принимаем
2 м, что соответствует требованиям п. 4.19 [1].
Определяем общее количество рядков в помещении. Для этого
разделим общее количество спринклеров в помещении на количество
спринклеров в одном рядке:
рядков. (26)
52
Определяем расстояние между рядками:
96,2
128
2284
1
22
ряд
здан
ряд
N
L
L
20
12
240
спр
расч
расч
F
S
f
Рис. 3. План размещения спринклерных оросителей
м. (27)
Принимаем расстояние между рядками – 3 м, и расстояние от
крайних рядков установки до торцевых стен помещения – 1,5 м.
Определяем расчетное количество вскрывающихся спринклеров:
шт. (28)
При установке спринклеров по 6 шт. в рядке принимаем, что
должны вскрыться (20/6 = 3,33) четыре рядка. Схема размещения
оросителей приведена на рис. 3.
5.4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДНОЙ
СЕТИ СПРИНКЛЕРНОЙ УСТАНОВКИ
Гидравлический расчет трубопроводной сети выполнен по рас-
четному направлению от наиболее удаленного и высокорасположенного оросителя до водопитателя [7]. Для данного здания в качестве
расчетного принимаем спринклерный ороситель 1, расположенный
на самом дальнем рядке. Расчетная схема приведена на рис. 4.
Расход воды на участке 1–2 равен расходу воды через первый
спринклер, т. е.:
Q
= Q1 = 1,44 л/с. (29)
1–2
53
Определяем скорость движения воды в трубе. Согласно п. 3 при-
79,1
32
44,112701270
22
21
21
d
Q
V
59,0
97,13
44,14
22
2121
21
k
Q
h
49,11047,0
22
НkQ
Рис. 4. Расчетная схема установки
ложения 2 [1], скорость в трубе не должна превышать 10 м/с. Для
прокладки принимаем стальную электросварную трубу с диаметром
условного прохода 32 мм (ГОСТ 10704-91). Скорость движения воды
на участке 1–2 составит:
м/с. (30)
Потери напора на участке 1–2 составят:
м, (31)
где k = 13,97 – коэффициент, принимаемый для диаметра условного
прохода трубы dу = 32 мм по табл. 1 приложения 2 [1].
Определяем напор у второго спринклера:
Н
= Н1+h
2
= 9,4+0,59 = 10 м. (32)
1–2
Расход через второй спринклер:
л/с. (33)
Расход на участке 2–3:
Q
= Q
2–3
+Q2 = 1,44+1,49 = 2,93 л/с. (34)
1–2
54
Скорость движения воды на участке 2–3 (труба диаметром ус-
64,3
32
93,21270
1270
22
32
32
d
Q
V
46,2
97,13
93,24
1
2
2
3232
32
k
Q
h
66,146,1247,0
33
НkQ
71,5
32
59,41270
1270
22
3
3
d
Q
V
а
а
02,3
97,13
59,42
1
2
2
33
3
k
Q
h
аа
а
18,959,422
3
аQQ
I
44,5
48,15
18,9
22
а
Н
Q
В
I
Iр
66,4
50
18,91270
1270
22
d
Q
V
ба
ба
ловного прохода 32 мм):
м/с. (35)
Потери напора на участке 2–3 составят:
м. (36)
Определяем напор у третьего спринклера:
Н
= Н3+h
3
= 10+2,46 = 12,46 м. (37)
2–3
Расход через третий спринклер:
л/с. (38)
Расход на участке 3–а:
Q
3–а
= Q
+Q3 = 2,93+1,66 = 4,59 л/с. (39)
2–3
Скорость движения воды на участке 3–а (труба диаметром ус-
ловного прохода 32 мм):
м/с. (40)
Потери напора на участке 3–а составят:
м. (41)
Определяем напор в точке «а»:
Н
= Н3+h
а
= 12,46+3,02 = 15,48 м. (42)
3–а
Общий расход первого рядка:
л/с. (43)
Расходная характеристика I рядка:
л2/(с2м). (44)
Расход на участке а–б:
Q
= QI = 9,18 л/с. (45)
а–б
Скорость движения воды на участке а–б (труба диаметром ус-
ловного прохода 50 мм):
м/с. (46)
55
Потери напора на участке а–б составят:
3,2
110
18,92
1
2
2
k
Q
h
баба
ба
83,978,1744,5
б
НВQ
IрII
71,5
65
01,191270
1270
22
d
Q
V
вб
вб
9,1
572
01,192
1
2
2
k
Q
h
вбвб
вб
35,1068,1944,5
в
НВQ
IрIII
05,5
100
76,391270
1270
22
d
Q
V
гв
гв
81,0
5872
76,393
1
2
2
k
Q
h
гвгв
гв
56,1049,2044,5
г
НВQ
IрIV
м. (47)
Определяем напор в точке «б»:
Н
= На+h
б
= 15,48+2,3 = 17,78 м. (48)
а–б
Расчетный расход второго рядка:
л/с. (49)
Расход на участке б–в:
Q
б–в
= Q
+QII = 9,18+9,83 = 19,01 л/с. (50)
а–б
Скорость движения воды на участке б–в (труба диаметром услов-
ного прохода 65 мм):
м/с. (51)
Потери напора на участке б–в составят:
м. (52)
Определяем напор в точке «в»:
Н
= Нб+h
в
= 17,78+1,9 = 19,68 м. (53)
б–в
Расчетный расход третьего рядка:
л/с. (54)
Расход на участке в–г (относим расходы ПК-1 и ПК-2 к точке «в»):
Q
в–г
= Q
б–в
+Q
III
+Q
ПК-1
+Q
=19,01+10,35+5,2+5,2=39,76 л/с. (55)
ПК-2
Скорость движения воды на участке в–г (труба диаметром услов-
ного прохода 100 мм):
м/с. (56)
Потери напора на участке в–г составят:
м. (57)
Определяем напор в точке «г»:
Н
= Нв+h
г
= 19,68+0,35 = 20,49 м. (58)
в–г
Расчетный расход четвертого рядка:
л/с. (59)
56
Расход на участке г – узел управления:
4,6
100
32,501270
1270
22
..
..
d
Q
V
упруз
упрузгг
5,34
5872
32,5080
1
2
2
....
..
k
Q
h
упрузупруз
упрузггг
№ участков и точек
Длина участка, м
Условный диаметр,
мм
Коэф.
К
Напор у спринклера
или в расчетной
точке
Н
, м
Расход через
спринклер
Q
n
, л/с
Расход на участке
Q
,
л/с
Q
2
, (л/с)
2
Скорость
V
, м/с
Потери напора
на участке
h
, м
1 – – – 9,4
1,44
– – –
–
1–2 4 32
13,97 – –
1,44
2,07
1,79
0,59
2 – – – 10
1,49
– – –
–
2–3 4 32
13,97 – –
2,93
8,58
3,64
2,46
3 – – – 12,46
1,66
– – –
–
3–а 2 32
13,97 – –
4,59
21,07
5,71
3,02
а – – – 15,48
– – – – –
I ряд – – – –
9,18
– – –
–
а–б 3 50
110 – –
9,18
84,27
4,66
2,3 б – – –
17,78
– – – – –
II ряд
– – – – 9,83
– – –
–
б–в 3 65
572 – –
19,01
361,38
5,71
1,9 в – – –
19,68
– – – – –
III ряд
– – – – 10,35
– – –
–
ПК-1 – – – –
–
5,2 – – – ПК-2 – – – –
–
5,2 – –
–
в–г 3 100
5872 – –
39,76
1580,86
5,05
0,81
г – – – 20,49
– – – – –
IV ряд
– – – – 10,56
– – –
–
г–узел
управл.
80
100
5872 – –
50,32
2532,10
6,40
34,50
h
45,58
Q
г–уз.упр.
= Q
+QIV = 39,76+10,56 = 50,32 л/с. (60)
в–г
Скорость движения воды на участке г – узел управления (труба
диаметром условного прохода 100 мм):
м/с (61)
Потери напора на участке г–узел управления составят:
м. (62)
Результаты гидравлического расчета представим в форме табл. 9.
Результаты гидравлического расчета системы спринклерного
водяного пожаротушения с присоединенными пожарными кранами
Таблица 9
57
При расчетном расходе 50,32 л/с (3019,2 л/мин) принимаем к ус-
2
2
QН е
21
1,1 НhНhН
геомтр
h1,1
52,6998,158,451,14,98
тр
Н
тановке в узле управления контрольно-сигнальный клапан марки
КСД-150 с номинальным расходом воды 5000 л/мин и коэффициен-
том гидравлического сопротивления 7,810–4.
Потерю напора в узле управления определяем по формуле (18):
= 7,8∙10-4∙50,322 = 1,98 м, (63)
где е – коэффициент гидравлического сопротивления узла управления;
Q – расход воды через узел управления, л/с.
Определяем требуемый напор для работы спринклерной установки:
, м, (64)
где Н
– геометрическая высота подъема (разность отметок первого
геом
расчетного спринклера и поверхности земли в месте присоединения к
магистральному трубопроводу), м;
Н
– требуемый напор у первого спринклера, м;
1
– сумма потерь напора в трубопроводах по расчетному
направлению с учетом потерь в местных сопротивления, м;
Н
– потери напора в узле управления, м.
2
м.
5.5. РАСЧЕТ ВОДОПИТАТЕЛЕЙ
Располагаемого напора в наружной водопроводной сети (32 м)
недостаточно для пожаротушения. Требуется установка повысительных насосов, которые принимаем в качестве основного водопитателя.
Насосы подбираем на подачу расчетного расхода 50,32 л/с
(181,15 м3/ч) и величину недостающего напора:
Н
= Нтр – Н
нас
= 69,52 – 32 = 37,52 м.
расп
К установке принимаем два рабочих насоса марки К100-65-200,
производительность каждого насоса 100 м3/ч, напор 50 м.
При этом давление у узла управления не превысит максимально
допустимой величины 1,0 МПа (10 кгс/см2) (п. 5 приложения 2 [1]).
В качестве автоматического водопитателя принимаем жокейнасос марки «Lovara SV205fo7t» мощностью 0,75 кВт, который устанавливается на подающем трубопроводе после основных насосов.
58
Схема обвязки водопитателей приведена на рис. 5.
Рис. 5. Схема водопитателей
Узел управления спринклерной установки размещаем в здании
печатного производства в специальном помещении, расположенном
в осях А–Б, 14–15.
59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные в учебно-методическом пособии нормативные и
справочные материалы позволяют обучающимся самостоятельно
выполнить проектирование автоматической установки водяного
пожаротушения (АУВП).
Представлен подробный алгоритм и пример расчета гидравлических сетей АУВП с учетом интенсивности орошения, удельного расхода,
расхода и давления в секции распределительных трубопроводов, а также порядок расчета спринклерной установки.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]