Гидравлический расчет распределительных и питающих трубопроводов

     Гидравлический расчет трубопроводов следует выполнять при условии водоснабжения этих установок от основного водо­питателя.

     Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) q (л/c) через "диктующий" ороситель (генератор пены) опреде­ляется по формуле

q = 10K√P,                (IV. 1.7)

     где К - коэффициент производительности оросителя (генера­тора пены), принимаемый по технической документации на изделие;

           Р -давление перед оросителем (генератором пены), МПа.

 

     Величина давления принимается из условия обеспе­чения требуемой интенсивности орошения (в соответствии с табл. 1.1.2-1.1.4 настоящего пособия).

     Максимальное допустимое давление для оросителей (спринк­лерных или дренчерных) при эксплуатации составляет 1 МПа.

     Интенсивность орошения традиционными розеточными оросителями, формирующими концентричный водяной поток, в пределах орошаемой зоны неравномерна, причем, как правило, на периферии этой зоны интенсивность орошения минимальна.

     Поэтому в том случае, когда необходимо обеспечить орошение защищаемой площади с заданной интенсивностью орошения, необходимо учитывать, что не вся диспергируемая вода поступает непосредственно в защищаемую зону.

     На рис. IV. 1.5 приведена эпюра орошения оросителем защищаемой площади. На площади зоны радиусом Я, обеспе­чивается требуемое или нормативное значение интенсивности орошения, а на площади радиусом Я_орош. распределяется все огнетушащее вещество, диспергируемое оросителем.

 

     При расчете суммарного расхода установки необходимо учитывать коэффициент использования расхода (полезного использования воды)ƒ:

ƒ=q_i /q               (IV. 1.8)

     где q_i - расход оросителя, приходящийся на площадь с задан ной интенсивностью орошения;  

           q - полный расход оросителя соответствующий принятому давлению.

           Взаимную расстановку оросителей можно представить в шахматном или квадратном порядке (рис. IV. 1.6)

 

     Оросители необходимо размещать таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное орошение защищаемой зоны. Если линейные размеры защищаемой зоны кратны ра-диycy Ri или остаток больше 0,5 Ri, и практически весь расход оросителя приходится на защищаемую зону, то при равном количестве оросителей и при одинаковой защищаемой площа­ди наиболее выгодно размещать оросители в шахматном порядке.

     В этом случае конфигурация расчетной площади представляет собой вписанный в окружность шестиугольник, в наибольшей степени приближающийся по форме к орошаемой площади зоны. При этом достигается более интенсивное оро­шение боковых сторон, ограниченных стенами. Однако при квадратном расположении оросителей увеличивается зона вза­имного действия (заштрихованная область).

     Согласно НПБ 88-2001 расстояние между оросителями зависит от групп защищае­мых помещений и составляет для одних групп не более 4 м, для Других — не более 3 м.

     Рассмотрим схему, в которой оросители расположены на расстоянии 4 м друг от друга, а паспортные сведения об эпю­рах орошения отсутствуют (рис. IV. 1.7) [5, 26].

     Если допустить, что требуемая интенсивность орошения наблюдается на пло­щади 12 м² (Ri ≈2 м), то на площади CEGF интенсивность орошения не определена. Каждая четвертая часть этой площа­ди (площадь ABCD) может находиться в зоне действия двух, трех или четырех оросителей (в зависимости от размеров Лдрош). Если площадь ABCD находится в зоне взаимодействия только двух оросителей, то интенсивность орошения каждого оросителя в поясе шириной А В * 0,4 м должна составлять ~50 % от требуемой интенсивности орошения.

     При уменьшении расстояния между оросителями на 0,4 М площадь зоны ABCD (рис. IV. 1.8) становится почти в 4 раза меньше зоны ABCD (см. рис. IV. 1.7). Кроме того, в поясе зоны орошения шириной АВ ≈ 0,4 м взаимодействуют все четыре оросителя, и, следовательно, интенсивность орошения каждого оросителя в этой зоне может составить всего 25 % от требуе­мого значения. При данном расположении оросителей (непо­средственно у стен W) более интенсивное орошение наблюда­ется в пристеночной (граничной) области.

     В общем случае распределение интенсивности орошения и значение коэффициента полезного использования воды в оро­шаемой зоне варьируются в зависимости от давления и высоты установки оросителя. В зависимости от конструкции оросителя интенсивность орошения и коэффициент полезного использо­вания воды могут увеличиваться, оставаться неизменными или даже уменьшаться.

     Расстояние между оросителями L при условии обеспече­ния заданной интенсивности орошения всей защищаемой зо­ны можно принять:

L = 2 Ri       (IV. 1.9)

     При ƒ≤0,85 можно допустить, что в зонах АВСД интенсивность орошения будет близка к допускаемой по ГОСТ Р 51043 и НПБ 87-2000 (на площади орошения с заданной норматив­ной интенсивностью  i_n  допускаются отдельные участки с ин­тенсивностью не менее 50 % от нормативного значения):

i_ABCД≥0,5 i_n      (IV. 1.10)

     На практике возможны три схемы компоновки оросите­лей на распределительном трубопроводе: симметричная, сим­метричная закольцованная и несимметричная (рис. IV. 1.9).

     Для каждой секции пожаротушения определяется самая удаленная или наиболее высоко расположенная защищаемая зо­на, и гидравлический расчет проводится именно для этой зоны.

     В симметричной секции А давление Р₁ у "диктующего" оросителя 1 должно быть не менее

 

(IV. 1.11)

 

     где -q — расход через ороситель;

            К — коэффициент производи­тельности;

            Р_{мин раб} — минимальное допустимое давление для данного типа оросителя.

Расход первого оросителя 1 является расчетным значени­ем Q_1-2 на участке l_1-2 между первым и вторым оросителями. Потери давления P_1-2 на участке 1_1-2 определяются по формуле

P_1-2 = l_1-2Q² _1-2 /100K_m           (IV. 1.12)

Следовательно, давление у оросителя -.2

Pi=P₁+P_1-2              (IV.1.13)

Расход оросителя 2 составит: