Определение АН

М3/С

Н.

N_p d_p=e9 мм

^11 Jl	Щ	t j
in	u		i
11 /		/	I
1 /		/ '
III/	j		25/
		/	/
/	1 i	/	2&/
		/	/
		/
	1,
Ш/	V
If//
	//
w
f				IV

Рис. 16.3. Номограмма для расчета насосно-рукавных систем

n =4, d = 66
n=12, d = 77 H--------------!-*•

H = 81m L,

Рис. 16.4

Решение. Требуемый напор на насосе пожарного автомобиля опре­деляется по формуле:

H_H = h_MJ, + h_pj,+ H_CT,

где: h_MJI, h_pjI — потери напора в магистральных и рабочих линиях, м;

Н_ст — напор у ствола, м.

По таблице 16.8 находим q_CT = 7 л/с; Н_ст = 31 м для ствола РС-70 с диметром насадка 19 мм. Требуемое количество пожарных напорных рукавов в магистральной линии будет равно:

N_p = 0,06 • 200 = 12 шт.

Для определения потерь напора в магистральной линии по номо­грамме из точки 12 шкалы N_p в квадранте II, соответствующей двенадцати напорным пожарным рукавам, проводим линию, параллельную горизон­тальной шкале, до пересечения с наклонной линией с цифрой 77п (точка 1.1), соответствующей прорезиненным напорным пожарным рукавам диаметром 77 мм. Из точки 1.1 проводим линию, параллельную вертика­льной шкале, до пересечения с пунктирной линией (точка 1.2). Из точки 1.2 проводим линию, параллельную горизонтальной шкале, до пересечения с наклонной прямой с цифрой 14 в квадранте III (точка 1.3), что соот­ветствует 14 л/с (так как по одной магистральной линии расход воды составляет 14 л/с).

Из точки 1.3 проводим прямую линию, параллельную вертикальной шкале, до пересечения с пунктирной линией (точка 1.4). Из точки 1.4 проводим прямую линию, параллельную горизонтальной шкале, до пере­сечения со шкалой Н, на которой и находим потери напора в магистраль­ной линии — 35 м.

По методике, изложенной выше, определяем потери напора в рабо­чей линии при расходе 7 л/с, которые равны 15 м (расчет ведется по одной наиболее нагруженной рукавной линии).

Суммируя полученные значения, определим требуемый напор на насосе пожарного автомобиля, который равен 81м.

Задача 16.6. На тушение разлитого нефтепродукта необходимо подать генератор ГПС-600. В линии, проложенной от места установки пожарного автомобиля до позиции ствольщика, 8 рукавов.

Определить требуемый напор на насосе пожарного автомобиля для подачи огнетушащего вещества, если в рукавной линии могут быть испо­льзованы напорные пожарные рукава диаметром 66 и 77 мм, как проре­зиненные, так и непрорезиненные.

Решение:

По таблице 16.8 находим: q_CT = 6 л/с; Н_ст = 60 м.

По методике, изложенной выше, по номограмме в квадрантах II, III определяем потери напора в рукавной линии для различных рукавов при расходе раствора из генератора ГПС-600 6 л/с, которые равны:

66п = 13 м; 66н = 25 м; 77п = 5 м; 77н = 12 м.

Прибавляя к полученным величинам напор у ствола, равный 60 м, получим требуемый напор на насосе пожарного автомобиля для рукавов диаметром 66п = 73 м; 66н = 85 м; 77п = 65м; 77н = 72 м.

Задача 16.7. На тушение пожара на высоте 20 м необходимо подать четыре ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм. Водоисточник расположен на расстоянии 1200 м от места установки разветвления. В рабочих линиях по четыре напорных прорезиненных рукава диаметром 66 мм. В двух магис­тральных линиях рукава прорезиненные диаметром 77 мм. Требуется рас­считать насосно-рукавную систему при подаче воды перекачкой.

Нн = 90 м Нн = 90 м Нн = 90 м

п = 30, d = 77 п = 30, d = 77 п = 12, d = 77

Рис. 16.5

Решение. По номограмме определяем потери напора в рабочей линии при расходе 7 л/с, которые будут равны 6,5 м.

Напор у ствола РС-70 равен 31м (табл. 16.8). Для определения коли­чества рукавов в магистральной линии до головного пожарного автомобиля проведем предварительные расчеты.

Максимальный напор, развиваемый насосом ПН-40, равен 100 м, из этой величины вычтем потери напора в рабочей линии 6,5 м, на прео­доление высоты подъема — 20 м, и напор на насадке ствола 31м. Остаток в 42,5 м можно использовать для преодоления сопротивления в рукавах магистральной линии.

По номограмме определяем количество рукавов в одной магистра­льной линии до головного автомобиля, для чего из точки 42,5 на шкале Н в квадранте III проводим линию, параллельную горизонтальной оси, до пересечения с пунктирной линией (точка 2.1).

Из точки 2.1 проводим линию, параллельную вертикальной шкале, до пересечения с наклонной прямой с цифрой 14 (точка 2.2). Из точки 2.2 проводим прямую, параллельную горизонтальной шкале, до пересечения с пунктирной линией в квадранте II (точка 2.3). Из точки 2.3 проводим прямую, параллельную вертикальной оси, до пересечения с наклонной линией с цифрой 77п (точка 2.4). Из точки 2.4 проводим линию, парал­лельную горизонтальной шкале, и на шкале N_p находим предельное коли­чество рукавов в одной магистральной линии до головного автомобиля — 15 шт. Максимальное количество рукавов между пожарными автомобилями, установленными для перекачки, определяем по методике, изложенной выше, только предварительно из Н = 100 м вычтем 10 м на подпор во всасывающей полости последующего насоса. Начало отчета — цифра 90

на шкале Н в квадранте III (точка 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) Предельное количество рукавов в одной магистральной линии будет равно 30 шт.

Определяем общее количество напорных пожарных рукавов одной магистральной линии: N_MJI = 1200 • 0,06 = 72 шт.

Определяем количество пожарных автомобилей для подачи воды перекачкой:

72-15 30

+ 1 = 3

Учитывая, что головной пожарный автомобиль должен быть уста­новлен по возможности ближе к месту пожара, принимаем в одной магис­тральной линии до головного пожарного автомобиля 12 рукавов, а между пожарными автомобилями, установленными для перекачки, по 30 рукавов в одной магистральной линии. В связи с изменением количества рукавов в магистральной линии до головного пожарного автомобиля, по номограмме уточним требуемый напор на нем (90 м). Результаты расчета насосно-рукавной системы показаны на рис. 16.5.

Рассмотрим третий вариант, который можно использовать непо­средственно на пожаре.

Напор на насадках стволов взят из табл. 16.8.

Для облегчения расчета обозначим насосно-рукавную схему (рис. 16.6).

Н-?

n₂; d₂; q₂

Рис. 16.6

n,; d,; q,

-«-------------»-*■• PC-50

LJ "з^¹

-|-**# PC-70

Приближенный расчет будем проводить с использованием формулы:

h_p = Q²A

где: к — приближенная величина, обратная сопротивлению напорного про­резиненного рукава, определяется по табл. 16.9.

Таблица 16.9

d, мм
к

Последовательность расчета схемы, проложенной на горизонтальном участке местности:

- выбираем самую нагруженную часть схемы (h₂, d₂, q₂, Щ, d_b q_l5
PC-50₁₃);

- по приближенной формуле определяем потери напора в одном
рукаве (h_p = Q²/k);

- потери напора в одном рукаве умножаем на количество рукавов
(h = п_р • h_p);

- к полученной величине потерь прибавляем величину напора на
насадке ствола (Н_н = h + Н_ст);

- полученная величина и будет требуемым напором на насосе пожар­ного автомобиля.

При наличии перепада высоты к полученной величине напора на насосе прибавить или отнять от нее величину перепада.

Остановимся на некоторых рекомендациях при составлении насосно-рукавных схем.

Особенно тщательным должен быть расчет требуемых напоров на насосах пожарных автомобилей при подаче пены.

Н„

Ндпт - АН

Рис. 16.7. Подача пенообразователя от АПТ во всасывающую полость насоса

-(—►

-s-------------- 1—►s

Ндпт регулируется визуально

Рис. 16.8. Подача пенообразователя от АПТ в емкость для пенообразователя пожарного автомобиля, подающего пенные стволы

Ндпт =Нвст+ АН определяется по табл. 16.10

Рис. 16.9. Подача пенообразователя от АПТ в магистральную линию (МЛ), подаю­щую воду от насоса пожарного автомобиля, установленного на водоисточник

Ндпт⁼ Н_г + ДН, ДН определяется по табл. 16.10

Рис. 16.10 Подача пенообразователя от АПТ в напорно-всасывающую линию от пожарного автомобиля, установленного на пожарный гидрант

Обозначения:

Н_н — напор на насосе, подающем воду (раствор), м; Н_ст — напор на стволе, м; Н_Вст ~~ напор на вставке, м; Н_г — напор на гидранте, м;

Ндпт ~~ напор на насосе, подающем пенообразователь. Для определения требуемых напоров на насосе АПТ для стандарт­ной вставки разработана табл. 16.11 на основе формулы:

где: Q — расход пенобразователя, который необходим для пенобразования,

Из формулы видно, если изменять площадь отверстия, через которое по­дается пенообразователь S_OT, то напор на насосе АПТ должен быть постоянным, если S_OT = const, то подача регулируется напором Ндпт.

m — коэффициент расхода, зависит от вида отверстия (принимается 0,7 для круглых отверстий).

g — ускорение свободного падения, м²/с.

Особый интерес для практики пожаротушения представляет расчет неравномерно нагруженных схем, одна из которых приведена на рис. 16.11, в которой нужно определить требуемый напор на насосе пожарного авто­мобиля Н_н и требуемую подачу насоса Q_Tp.

П2, d2, q2 PP с;П

ni.di.qi н----------------------------------- ^"^

-*~ РС-70 qia

^П2 > Пз пз, d3, q3 q₁₉

Н„

РС-50, РС-70 — соответственно, ствол РС-50 с диаметром насадка 13 мм, ствол РС-70 с диаметром насадка 19 мм;

ni, 2, з, di, 2, з, qi, 2, з — соответственно, комплект рукавов, шт.; диаметр рукавов, мм; расход воды, л/с, в магистральной и рабочей рукавной линиях;

qi3, qi9 — расход воды из ручных лафетных стволов с диаметром насадков 13 и 19 мм.

Рис. 16.11

Напор на насосе головного пожарного автомобиля при подаче пенных стволов

Таблица 16.10.

№ п/п	Вид схемы	Тип ствола	Н/п	Диаметр рукавов МЛ, мм; требуемый напор Н, м; кол-во рука­вов п, шт.
		ГПС-600	н	60+1,2п	60+0,5п	-	-
п	0,83Н-50	2Н-120	-
	СВП(Э)-4	Н	60+2,2п	60+п	-	-
п	0,45Н-27	Н-60	-	-
СВП(Э)-8	Н	60+8,7п	60+3,8п	-	-
п	ОДН-7	0,25Н-16	-	-
		ГПС-600	Н	63+5п	63+2,2п	63+0,6п	-
п	0,2Н-13	0,45Н-29	1JH-105	-
	СВП(Э)-4	Н	69+8,7п	69+3,8п	69+п
п	ОДН-8	0,26Н-18	Н-69	-
СВП(Э)-8	Н	-	-	87+3,8п	-
п	-	-	0,26Н-23	-
		ГПС-600	Н	63+Пп	63+5п	63+1,3п	-
п	ОДН-13	0,2Н-14	0J7H-48
1__ >
СВП(Э)-4	Н	-	-	69+2,3п	-
п	-	-	0,43Н-30	-
		ГПС-600	Н	60+1,2п	60+0,5п
п	0,83Н-50	2Н-120

Примечания: МЛ — магистральная линия; Н — требуемый напор на насосе пожарного автомобиля, м; п — количество рукавов в магистральной линии, шт.

Продолжение табл. 16.10.

		ГПС-2000	н	60+3,4п	60+1,5п	-	-
п	О.ЗН-18	0,67Н-40	-	-
СВП(Э)-8	н	60+2,2п	60+3,8п	-	-
п	0,45Н-27	Н-60	-	-
	■г—it		ГПС-600	н			62+	62+0,Ш
п			Н-60	10Н-620
			ГПС-600	н			62+2,3п	62+0,25п
п			0,43Н-27	4,ЗН-270
			ГПС-600	н				63+0,5п
	п				2Н-126
	•в	ГПС-600	н				63+0,9п
		п				1.Ш-70
I____ / \р г

						Окончание	габл. 16.10
		ГПС-2000	H	—	—	65+16n	65+ОДбп
	Г >
	n	-	-	0.6H-41	6H-410
		ГПС-2000	H				65+0,6n
	n	-	-	-	1.7H-110

Для вставки d=25 мм

Схема подачи пенообразователя

Концентра­ция ПО в воде, %

Для вставки d=10 mm |

Тип и количество стволов в насосно-рукавной системе

Таблица 16.11

0,6

2,4

5,4

9,6

2,4

9,6

5,4

9,6

5,15

1,5

6,0

13,5

3,4

17,6

6,0

13,5

0,9

3,6

8,1

14,4

3,6

14,4

14,4

Для расчета насосно-рукавной системы составляем систему уравне-

ний:

т.к. q₂ = q₁₃; q₃ = <l_i9, тогда:

Н_н =

^ f n₂S₂q₂²₂+ S₁₃q₁₃²₂

Н_н ^{= n}iSiQi ⁺ Пз^зЧз ⁺ S19I19

n₂S₂q₂² + S₁₃q₁₃² = n₃S₃q₃² + S₁₉q₁₉².

Задаемся расходом на одном из стволов (как правило, наиболее на­груженной линии q₁₃), тогда уравнение для определения q₁₉ принимает вид:

п₂ ■ S₂ + S₁₃

019 =

¹ «з • $з + S₁₉ таким образом q₁₉ и q₁₃ известны, тогда: Н_н = njSjqj² + n₂S₂q₂² + S₁₃q₁₃², Qi₃;

где: q₁ = q₁₉

Q = Qi3 + Qi9-

Аналогично можно рассчитать схему и для трех рабочих линий.

Неравномерно нагруженные схемы (рис. 16.12) при двух магистра­льных рукавных линиях.

РС-50

I

ⁿe- ^de. %

n₅, d₅, q₅

PC-50 1 PC-70 PC-50

n₇, d₇, q₇ n₂, d₂, q₂

n₃, d₃, q₃

4-^

, q₄

n₁,d₁,q₁

Рис. 16.12

Нужно определить требуемые напор на насосе пожарного автомобиля и его подачу.

Решение: Задаем расход одного из стволов наиболее нагруженной линии и по формуле определяем расходы из всех остальных стволов и определяем требуемый напор на насосе:

Н_н — HjSjQj + n₂S₂q₂ + Sj₃qj₃,

Для определения расходов из стволов для магистральной линии с параметрами (n₅, d₅, q₅) составим уравнение: Н_н ^{= п}5^бЧ5 ^{+ n}6^₆q₆ + S₁₃q₁₃. Т.к. q₅ = q₁₃ + q₁₉; q₆ = q₁₃, тогда

^нн - ⁿ5S₅(Qi3 + Qi9> ^{+ n}6^S6Qi3 + Si₃q₁₃.

Подставим в полученное уравнение вместо q₁₉ выражение:

«6 • $6 + $

013-

| щ ■ S₇ + S₁₉ и получим уравнение с одним неизвестным:

1 +

\п₇

\n₇S₇+S₁₉ из которого найдем значение q₁₃:

₆S₆ + S_n

S₇+S_l9)

Требуемая подача насоса пожарного автомобиля будет равна: Q_TP = Eq_19i + Eq_13i, i = (1, n).

Дата добавления: 2015-06-27