Добро пожаловать Гость, вы находитесь здесь: Вход

wiki-fire.org - Электронная энциклопедия пожарного дела



RSS RSS

Навигация





Поиск по сайту

Главная тема

Поддержим Сергея Генина!

Наши разработки:



Мы в соцсетях


Баннер Офицеры России

PoweredBy

Определение напора на насосе

RSS
Изменено 2018/01/30 01:02 Obsidian Категоризировано Пожарная тактика, Пожарная техника, Расчеты
Расчет требуемого напора на насосе – методика определения требуемого напора на насосе МСП для обеспечения работоспособности выбранной схемы НРС


Общие сведения

Определения напора

Напор насоса (H) - удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости[1].

Напор на насосе (H) – количественная величина, характеризующая избыточное давление, создаваемое насосом[WF].

Измеряется как правило, в метрах водяного столба (обычно, когда речь идет о метрах водяного столба, уточнение «водяного столба» опускается). В последнее время отмечается тенденция использования в качестве единицы измерения МПа (см. Единицы измерения)

Применение

Решение задачи определения требуемого напора на насосе МСП востребовано в следующих случаях:
При тушении реальных пожаров, для определения параметров работы пожарного насоса. Расчет проводится, как правило, водителем (оператором насоса) МСП.;
При планировании действий по тушению пожаров, для оценки работоспособности планируемых насосно-рукавных систем. Расчет проводит лицо составляющее документ предварительного планирования действий по тушению пожаров;
При изучении пожаров, для оценки оптимальности использованных РТП насосно-рукавных систем. Расчет проводит лицо, привлеченное к изучению пожара.

В первом случае используется, как правило, упрощенный метод расчета. Во втором и третьем случаях расчет осуществляется согласно точной методике.

Проведение расчета

Точный метод

Напор на насосах МСП расходуется на преодоление сопротивления магистральной рукавной линии, подъема местности и приборов тушения (стволов, генераторов), а так же для создания рабочего напора у приборов подачи огнетушащих веществ. Таким образом, формула определения напора на насосе МСП в общем виде будет выглядеть следующим образом:

Нн = hР± ZM± ZПР + НПР, (1)

где НН - напор на насосе, м; hР - потери напора в одном рукаве рукавной линии, м; ZМ - геометрическая высота подъема ( + ) или спуска местности (—), м; ZПР—наибольшая высота подъема ( + ) или глубина (—) подачи стволов (генераторов), м; ZПР — напор у приборов ту¬шения, м; НПР - рабочий напор у приборов подачи огнетушащих веществ.

Напоры для работы приборов принимают в зависимости от требуемого расхода огнетушащих средств, а подъем местности и приборов тушения определяют в каждом конкретном случае. Потери напора в рукавных линиях зависят от типа рукавов, их диаметра и количества, а так же, расхода воды, проходящей через их поперечное сечение. Потери напора в рукавной линии определяют по формуле:

hР = NРSQ2, (2.1)

где NР - количество рукавов в рукавной линии (определяется по формуле 3, или исходя из реальных обстоятельств); S – гидравлическое сопротивление одного напорного рукава длиной 20 м (см. Напорные пожарные рукава - Сопротивление НПР); Q - расход воды, проходящей через поперечное сечение рукавной линии, л/с (определяют по суммарному расходу воды из пожарных стволов или генераторов, присоединенных к наиболее нагруженной рукавной линии).

Количество рукавов в рукавной линии определяется следующим образом:
NР = 1,2 * L / 20, (2.2)

где Nр - число рукавов в рукавной линии, шт.; 1,2 — коэффициент, учитывающий неровности местности; L — расстояние от водоисточника до пожара, м,

Таким образом, в общем виде формула определения требуемого напора на насосе МСП выглядит так:

Нн = NРSQ2± ZM± ZПР + НПР, (3)

Расчет для схемы с одной рабочей рукавной линией

Рис. 1.1.<br/> для одной рабочей линии

Рис. 1.1.
для одной рабочей линии

Рис. 1.1.
для одной рабочей линии
В наиболее простом случае, когда от одного МСП проложена одна рабочая рукавная линия, расчет осуществляется в соответствии с формулой 3.

Расчет для схемы с несколькими рукавными линиями

Рис. 1.2.<br/> для нескольких рабочих линий

Рис. 1.2.
для нескольких рабочих линий

Рис. 1.2.
для нескольких рабочих линий
В случае, когда от одного МСП проложено несколько (в подавляющем большинстве случаев – не более двух) рукавных линий, для каждой из рукавных линий осуществляется расчет согласно формуле 3. Затем, из полученных значений выбирается максимальное, что обусловлено необходимостью обеспечения работоспособности каждой из рукавных линий.

Нн = max(Нiн), (4)

где, Нiн - требуемый напор на входе в каждую из рукавных линий.

Расчет для схемы подачи ОТВ к одному прибору по нескольким рукавным линиям

Рис. 2. <br/> Схема прокладки нескольких рукавных линий от одного МСП к одному прибору

Рис. 2.
Схема прокладки нескольких рукавных линий от одного МСП к одному прибору

Рис. 2.
Схема прокладки нескольких рукавных линий от одного МСП к одному прибору

В случае прокладки нескольких рукавных линий к одному прибору подачи ОТВ расчет производится по одной из рукавных линий по формуле 3, при этом, предполагается, что обе рукавные линии состоят из одинакового количества однотипных рукавов.

В случае изображенном на рис.2, расход через каждую из линий будет равен половине расхода самого прибора: Q=Qприб/2.

Случаи, когда рукавные линии состоят из разного количества рукавов или рукавов разного типа, здесь не рассматриваются в силу чрезвычайной сложности гидравлического расчета.[WF]

Расчет для схем с простой магистральной линией

Рис. 3.<br/> для магистральных линий

Рис. 3.
для магистральных линий

Рис. 3.
для магистральных линий

Большинство источников - например, Справочник РТП (Иванников/Клюс) или Расчет параметров развития и тушения пожаров(Теребнев В.В.) – предлагают при расчете требуемого напора на насосе МСП для магистральных линий с разветвлениями, опускать расчет рабочих линий проложенных от разветвления. При этом напор на разветвлении принимается на 10м больше чем у прибора подачи ОТВ с наибольшим рабочим напором. Расход воды через сечение магистральной линии принимается сумме расходов в рабочих линиях идущих от разветвления установленного на данной магистральной линии.

Таким образом, формула 3 принимает вид:

Нн = NРSQ2± ZM± ZПР + НР, (4)

где, - НР - напор перед разветвлением, равный:

НР = НПР + 10, (5)

В большинстве случаев это соответствует действительности, однако, не всегда. С точки зрения гидравлики, для получения корректного значения НР, необходимо провести расчет требуемого для работы напора каждой рабочей линии проложенной от разветвления и только затем делать вывод о значении НР. Это продиктовано тем, что в ряде случаев (большое количество рукавов в рукавных линиях, большой расход из приборов подачи ОТВ, наличие дальнейшего ветвления) потери напора в рукавных линиях могут заметно превышать 10м, что в итоге приведет к ошибке расчета.

См. Определение предельного расстояния подачи ОТВ

Поэтому, корректная формула для вычисления напора на насосе МСП, в таком случае, будет выглядеть следующим образом:

Нн = NРSQ2± ZM Р± max(НР.Л.), (6)

где ZМ Р - геометрическая высота подъема ( + ) или спуска местности (—) между уровнем оси насоса и расположением разветвления, м; max(НР.Л.) – максимальное значение требуемого напора на входе в каждую из рукавных линий подключенных к разветвлению.

Расчет для схем с ветвящимися рукавными линиями

Рис.4<br/> Для сложных ветвящихся магистральных линий

Рис.4
Для сложных ветвящихся магистральных линий

Рис.4
Для сложных ветвящихся магистральных линий
В целом расчет сложных ветвящихся магистральных линий сводится к разбиению всей НРС на участки для которых поэтапно проводятся вычисления с определением максимальных требуемых напоров на входе в рукавные линии. Сначала рассчитываются рабочие рукавные линии, затем магистральные. См. Рис. 4.

Расчет подобных систем вручную даже с использованием калькуляторов и средств ЭВМ, представляет высокую сложность и на практике редко применяется.

Однако, существует программное обеспечение, которое позволяет упростить решение данной задачи – например АИГС ГраФиС-Тактик.[WF]

Особенности расчета

Изменения напора на выходе насоса

Важно иметь в виду, что в отдельных случаях, напор на насосе МСП зависит и от напора на входе в полость насоса. Так, например, при подаче воды от другого МСП по напорным рукавным линиям непосредственно в полость насоса через всасывающий патрубок, напор на выходе из насоса увеличивается в результате сложения напора на входе и собственного напора насоса.

При заборе воды из открытых водоисточников, напротив, напор на выходе уменьшается в силу того, что часть напора затрачивается для подъема воды от уровня поверхности водоема до уровня оси насоса.

Опытный водитель может регулировать получаемый на выходе напор изменением оборотов вала насоса. В случае же проведения расчетов предельного расстояния подачи ОТВ, такие изменения напора на выходе следует учитывать.[WF]

Расчет для нескольких рукавных линий

В схемах с несколькими рукавными линиями далеко не всегда, требуемый напор для работы рабочих рукавных линий соответствует загруженности. Дело в том, что расход из приборов подачи ОТВ условно одинаков, а вот потери напора зависят так же от количества и типа рукавов.

Рассмотрим следующий пример:
Рис. 5. – Ошибка в выборе расчетного напора связана с тем, <br/>что потери напора в рукавной линии <b>b</b> <br/>превышают потери напора в рукавной линии <b>a</b>

Рис. 5. – Ошибка в выборе расчетного напора связана с тем,
что потери напора в рукавной линии b
превышают потери напора в рукавной линии a

Рис. 5. – Ошибка в выборе расчетного напора связана с тем,
что потери напора в рукавной линии b
превышают потери напора в рукавной линии a

Поэтому не рекомендуется слепо полагаться на загруженность линий при выборе расчетного напора в магистральной линии или на насосе МСП. Для корректного расчета Lпр для таких схем стоит воспользоваться методикой изложенной в параграфе Схемы с простой магистральной линией.[WF]

Упрощенный метод

См. Упрощенный метод расчета НРС на пожаре

Единицы измерения

10 м в.ст. = 1 атм = 1 бар = 100 000 Па = 100 кПа = 0,1 МПа

Примеры

Пример 1

От автоцистерны подан ствол Б с расходом 3,5л/с и рабочим напором 40м, проложена рабочая рукавная линия из прорезиненных напорных рукавов диаметром 51мм. Расстояние от места установки АЦ до ствола - 30м.Перепад высот составляет 3м, высота подъема ствола – 1м. Определить требуемый напор на насосе автоцистерны.


Решение
1. Определим число рукавов в рукавной линии (формула 2.2.):
NР = 1,2 * 30 / 20 = 2 рукава

2. Определяем требуемый напор на насосе (формула 3):
Нн = 2*0,13*3,52 + 3 + 1 + 40 = 47,185 = 47м

Ответ: Требуемый напор на насосе составляет 47м.

Видео

Объяснение ошибочности мнения о потере напора на рукавных разветвлениях равной 10м


Источники

  1. Насосная азбука Wilo, 2006.
  2. Иванников В. П., Клюс П. П. Справочник руководителя тушения пожара. — М.: Стройиздат, 1987. — 288 с.: ил.
  3. Теребнев В.В. Расчет параметров развития и тушения пожаров (Методика. Примеры. Задания) – Екатеринбург: ООО «Издательство «Калан», 2012. – 460с.

Так же вас могут заинтересовать

  1. Расчет фактической скорости распространения горения
  2. Расчеты параметров работы в СИЗОД
  3. Вычисление объема одного пожарного рукава
  4. Расчет требуемого количества автоцистерн для организации подвоза воды к месту пожара

Вверх
У данной страницы нет кураторов!
  Имя Размер
- Example_1.png 9,68 KB
- ManyLinesSchem.png 54,74 KB
Просмотров:

Понравился материал - расскажите о нем:

Аэромобильные группировки Высшие учебные заведения ГДЗС История пожарной охраны Личности Навигация Награды Нормативные акты Нормативы Общественные мероприятия Огнетушащие вещества Огнетушители Организационные основы Памятные даты Пожарная опасность веществ и материалов Пожарная опасность зданий и сооружений Пожарная тактика Пожарная техника Пожарное оборудование Пожарно-строевая подготовка Пожарные автомобили Пожарные насосы Пожарный инструмент Предприятия-изготовители Приборы подачи ОТВ Программное обеспечение Противопожарное водоснабжение Профессиональная подготовка Профессиональный сленг Расчеты СИЗОД Снаряжение пожарных Списки Спорт Средства индивидуальной защиты Статистика Термины Участники тушения пожара Учебное оборудование Форма Шасси
Принципы нашего сообщества

Адрес для обратной связи с администратором сайта:

ScrewTurn Wiki version 3.0.5.600. Some of the icons created by FamFamFam.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Индекс цитирования