площадь орошения спринклерной головки (6 видео)

Содержание

Как сделать расчет спринклерной системы пожаротушения
Что такое спринклерная система
Принцип работы
Области применения
Преимущества и недостатки
Схема СС
Гидравлический расчет спринклерной системы
Пример расчета спринклерной установки водяного пожаротушения
Монтаж ССТ: нормы и требования
Обслуживание спринклерных систем
Выводы
Мир водоснабжения и канализации
все для проектирования
Пример расчета спринклерной (дренчерной) распределительной сети водяных и пенных АУП
Площадь орошения спринклерной головки
📸 Видео

Видео:Обзор спринклерной системы орошенияСкачать

Как сделать расчет спринклерной системы пожаротушения

Для своевременного тушения пожара организации используют установки автоматического гашения огня.

Спринклерная система – один из самых распространенных вариантов ликвидации возгораний в строениях с большой площадью и разветвленной сетью помещений.

Рассмотрим принцип работы этого оборудования, области применения, правила размещения, методику расчета и требования к обслуживанию.

Видео:Как работают спринклерные и дренчерные оросительные головки?Скачать

Что такое спринклерная система

Оборудование названо так из-за использования структуры оросителей, установленных по всей площади защиты. Разбрызгиватели крепятся на водяных трубопроводах и называются спринклеры. Они имеют колпачок-рассекатель, обеспечивающий довольно равномерную подачу воды в мелкодисперсном виде.

Система спринклерного пожаротушения

Принцип работы

Спринклерное оборудование имеет два варианта. Первый рассчитан на температуру окружающей среды от 5 °C и выше. Второй, соответственно, используется при температуре ниже этого показателя.

В первом случае оросители крепятся к трубопроводу, постоянно заполненному водой. При повышении температуры внутри спринклера разрушается стеклянная капсула, открывая клапан подачи воды.

Срабатывает локальный насос (жокей), который создает давление на выходе разбрызгивателя, запускается процесс тушения огня.

Во втором случае в трубах находится воздух под давлением. Как только в результате повышения температуры помещения разрушается колба, воздух начинает выходить из клапана, падает давление в трубе. Это сигнал для клапанов подачи воды, они открываются, жидкость поступает в трубы. Далее, как в первом случае, срабатывает жокей-насос, выталкивающий огнетушащий состав на очаг пожара.

Когда площадь распространения пламени довольно велика, мощности локального насоса может не хватить для эффективного функционирования системы. При значительном отборе воды из трубопровода подключается основной насос, встроенный в структуру.

Спринклерная система пожаротушения в работе

Области применения

Нормативными документами регламентируются строения, в которых обязательно использование спринклерной системы (СС):

одноэтажные складские помещения, в которых хранятся горючие вещества и материалы;
магазины, торговые площади в которых превышают 3,5 тыс. м2 (для залов, расположенных в цоколе (200 м2);
объекты культуры, имеющие более 800 посадочных мест, или площадь от тысячи м2;
здания архивов, книгохранилищ;
парковочные комплексы, состоящие из двух и более этажей;
сооружения выше тридцати метров.

Преимущества и недостатки

СС имеет множество достоинств. К ним относятся:

постоянная готовность к срабатыванию;
отсутствие затрат на электричество;
долговечность;
автоматический режим запуска;
простая схема установки;
невысокая стоимость исполнения.

Главный минус системы – инерционность срабатывания. Если огонь возникает на расстоянии шести метров от спринклера (±1 м), задержка системы практически незаметна.

Но если расстояние до очага пожара больше (высокие потолки) или происходит тление без наружного воспламенения, то до повышения температуры до нормативных показателей устройство не сработает. А за это время небольшой огонь может распространиться на значительную площадь.

Видео:Испытание системы пожаротушения сработка спринклераСкачать

Схема СС

Система представляет собой разветвленную по зданию сеть трубопроводов, на которые установлены спринклеры в соответствии с вычисляемыми параметрами размещения.

Схема подключения спринклерного тушения пожаров

Гидравлический расчет спринклерной системы

Цель проведения вычислений СС:

определение расхода воды в высоко расположенных или наиболее удаленных от главного насоса точках;
размещение спринклеров и установка насоса, обеспечивающих нормативные требования по интенсивности орошения;
определение минимального диаметра труб для создания необходимого напора у диктующих распылителей.

Гидравлический расчет СС подразумевает определение расхода воды спринклера Q (дм3/с), используя выражение:

P определяется по представленному в технической документации графику. В зависимости от интенсивности подачи и диаметра выходного отверстия спринклера выбирается минимально необходимое давление.

Количество оросителей (N) для защиты наименьшей площади вычисляется по формуле:

q1 – расход жидкости для диктующего разбрызгивателя;
Qn определяется по таблицам СП5.13130.2009 (5.1, 5.2, 5.3).

При использовании указанных формул расход ОТВ будет превышать нормативный на 10–15 %, зато процесс вычисления становится проще.

Для сложных разветвленных структур можно производить гидравлический расчет спринклерной системы пожаротушения в Excel. Но гораздо удобнее использовать специально разработанные программы, которые выполнят вычисления – достаточно установить пакет, внести схему, получить результат. Например, такое программное обеспечение предлагается на сайте taktvoda.taktprog.ru.

Спринклерная система пожаротушения

Пример расчета спринклерной установки водяного пожаротушения

Для вычисления примем защищаемую площадь – 120 м2 и следующие параметры системы:

интенсивность орошения – 0,12 л/(сек*м2);
расход воды (Qn) – 30 л/сек.;
расстояние между спринклерами – 4 м;
необходимое давление диктующего разбрызгивателя – 0,17 МПа.

K берется из технической документации на СС.

Далее вычисляем наименьшее возможное количество спринклеров:

При размещении оросителей необходимо соблюдать нормативные расстояния, регламентируемые СП5.13130.2009.

Видео:Raesa спринклеры, спринклерный полив и трубопроводСкачать

Монтаж ССТ: нормы и требования

Для правильной установки производится расчет спринклерной системы пожаротушения, в соответствии с которыми выполняется сборка сети.

Сначала создается схема, где обозначены точные места монтажа распылителей. Карта орошения составляется так, чтобы при возгорании было полное покрытие помещения огнетушащим составом.

На схеме обозначается расположение спринклера – распылителем вниз или вверх.

Также при монтаже требуется учитывать удаленность от осветительных приборов (не менее одного метра). От стены спринклеры должны быть отнесены на половину расстояния между оросителями.

На основании карты покрытия разрабатывается общая схема СС, на которой обозначается точка установки насосов, развязки трубопроводов.

Монтаж спринклерной системы

Видео:Спринклерное орошения 1-50 га - пользуются уже сотни фермеров в России и СНГ.Скачать

Обслуживание спринклерных систем

Периодический контроль, плановый ремонт регламентируются руководящим документом РД25 964-90, который обязует проводить:

техническое обслуживание в рабочем режиме, он подразумевает оценку функционирования системы, устранение неполадок, настройку, регулировку, тестовые пуски;
плановые текущие ремонты, во время которых производятся испытания оборудования, выборочные замеры параметров;
капитальный ремонт в заранее установленные сроки, включает в себя замену изношенных деталей;
внеплановые мероприятия в случае сбоя или использования оборудования.

Техническое обслуживание, помимо РД, регламентируется методическими указаниями ВНИИ ПО МВД РФ и ВСН 25.09.67-85.

Видео:Обзор комплекта спринклерного орошения на базе пушки JET50Скачать

Выводы

Спринклерная система пожаротушения представляет собой структуру трубопроводов с установленными по определенной схеме оросителями.

Такое оборудование за годы использования показало себя как надежный, бюджетный, эффективный вариант.

Для правильного монтажа спринклеров необходим расчет параметров, который может производиться как самостоятельно, так и с помощью специализированного программного обеспечения.

Как и любое оборудование, спринклерная система требует регулярного техобслуживания, порядок которого определяется нормативными документами.

Видео:Спринклер Джемини для полива поля шириной 150 м, длиной 500 м. Закрывает всю ширину поля.Скачать

Мир водоснабжения и канализации

Видео:Дождевальная установка для спринклерного орошения - Насос от ВОМ и 6 спринклеровСкачать

все для проектирования

Видео:Итальянский спринклер R25S. Дальность до 40 метров.Скачать

Пример расчета спринклерной (дренчерной) распределительной сети водяных и пенных АУП

Рассмотрим пример противопожарной защиты помещения торгового зала. Согласно СП 5.13130 торговый зал по степени пожарной опасности и функциональному назначению относится к группе помещений I. Нормативная интенсивность орошения таких помещений составляет i_p=0.08 л/(с*м 2 ), а защищаемая орошением площадь — 60 м 2 .

Выбираем ороситель в соответствии с техническими параметрами и эпюрами орошения.

Составляем схему и план распределительного трубопровода применительно к торговому залу супермаркета.

Где: 1-14 — оросители; L_i — расстояние между оросителями в рядке; L_р-расстояние между рядками; S_а-расстояние от крайних оросителей до стены А (S_а

Исходные данные: L_i=3,0м (радиус орошения 1,5м); высота установки оросителей от пола — 4,0м. Реальная орошаемая площадь согласно схеме — 62 м 2 .

Требуемое давление на диктующем оросители при проектной высоте его монтажа определяется по эпюре орошения этого оросителя и соответствующей требуемой интенсивности орошения.

Расчет проводим для максимального и минимального значения давления по эпюре оросителя:

где: i_н — нормативное значение интенсивности орошения; i_o , P_o — фиксированные значения интенсивности орошения и давления подачи, принятые по эпюре орошения оросителя; Q_о — расход оросителя, соответствующий принятому фиксированному давлению эпюры орошения; Q, Р — соответственно расход и давление подачи, обеспечивающие нормативное значение интенсивности орошения.

из соотношения получаем:

Для давления 0.5МПа: Р=0,5*(i_р/i_p=0.5) 2 =0,5*(0.08/0.15) 2 =0.142МПа

Для давления 0.05МПа: Р=0.05*(0.08/0.045) 2 =0.158МПа

Принимаем значение давления подачи у диктующего оросителя по максимальному значению P=0.16МПа.

По графику реального расхода оросителя , расход оросителя при давлении 0.16МПа будет примерно 1,4л/с.

Уточняем расход из оросителя по формуле: q=10*К*(Р) 0.5 =10*0.35*(0,16) 0.5 =1.4л/(с*м 2 ), что вполне удовлетворительно согласуется с графиком оросителя.

Принимаем расход оросителя с небольшим запасом — 1,5л/с. (Примечание: данный запас не нормативным, в своих расчетах можете не прибавлять).

Расход первого оросителя 1 является расчетным значением Q_1-2 на участке l_1-2. Таким образом, падение давления на участке 1-2 составит:

Примечание: А -см. таблицу В.1, приложение В, СП 5.13130.2009.

Расход оросителя 2: q₂=10К(Р₂) 0.5 =10*0.35*(0.24) 0.5 =1.715л/с

Расчетный расход на участке 1-3: Q_1-3=q₁+q₂=1,5+1,715=3,215л/с

Расход оросителя 3: q₃=10К(Р₃) 0.5 =10*0.35*(0.335) 0.5 =2,03л/с

Потери давления на участке 3-4 при диаметре трубы 25мм очень высокие, поэтому принимаем диаметр 32мм.

Расход оросителя 4: q₄=10К(Р₄) 0.5 =10*0.35*(0.39) 0.5 =2,18л/с

В рядке I правая ветвь несимметрична левой ветки. Удельное гидравлическое сопротивление А_а-7 правой ветви распределительного трубопровода зависит от диаметров участков трубопровода между оросителями 7-6, 6-5 и между оросителями 5 и точкой а.

Давление правой и левой ветви рядка I в точке а должно быть равно Р_а=0,44МПа

Расход в правой ветви рядка I при давлении 0,44МПа составит: Q_а-7=(В_а-7*Р_а) 0.5 ,

где: В_а-7— гидравлическая характеристика правой ветви рядка I.

Примечание: Если бы левая и правая ветвь рядка I были бы симметричны, тогда бы расходы по ним были бы одинаковые.

Давление у оросителя 5 аналогично давлению у оросителя 3, т.е. Р₅=0,335МПа.

По расходу Q ‘ _5-7 определяются потери давления на участке а-5: Р_а-5=А_d32*(Q ‘ _5-7) 2 *l_а-5=0.066*(5.245) 2 *1,5=2.72м=0.03МПа

Тогда давления в точке а для правой ветви рядка I: Р ‘ _а=Р₅+Р_а-5=0,335+0,03=0,365МПа

Гидравлическая характеристика правой ветви рядка I: В_а-7 =(Q_а-5 ) 2 /Р ‘ _а=(5.245) 2 /0,365=75,4

Расчетный расход правой части рядка I: Q_а-7=(В_а-7*Р_а) 0.5 =(75,4*0,44) 0,5 =5,76л/с

Т.е. истинный максимальный расход АУПТ будет составлять не 10л/с, а 13,2 л/с.

Если бы расчет проводился для дренчерной АУПТ, состоящей из нескольких рядков (схема 1), то расчет должен быть продолжен в следующем порядке:

Потери давления на участке а-б: Р_а-б=А_d40*(Q_а) 2 *l_а-б=0.03*(13,2) 2 *3=15,68м=0.157МПа

Давление на участке получилось очень большим, поэтому увеличиваем диаметр до 50мм и пересчитываем потери:

Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристика рядка II определяется по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода рядка I: В_I=Q 2 _I/P_a=(13.2) 2 /0,44=396

Расход воды из рядка II : Q_II=(В_I*Рб) 0.5 =(396*0,482) 0,5 =13,8л/с

Общий расход двух рядков: Q_I+II= Q_I + Q_II=13.2+13.8=27 л/с.

Расчет всех следующих рядков, если они выполнены конструктивно одинаково, проводится аналогично.

Рассмотрим результаты гидравлических расчетов, выполненных по схеме 2:

Согласно схеме защищаемая площадь 63 м 2 , защищается оросителями 1-4 и 8-10.

По расходу Q_а=Q_1-4 определяем потери давления на участке а-б:

Расчетный расход из рядка II: Q_II=(В_I*Р_б) 0.5 =(125,46*0,49) 0,5 =7,84л/с

Относительный коэффициент расходов II и I рядков: n=Q_II/Q_I=7.84/7,43=1,055

Суммарный расход оросителей 8-10: Q_8-10=Q_II-q₁₁=7.84-2.3=5.54л/с

Общий расход двух рядков оросителей 1-4 и 8-10: Q_I+II= Q_I +Q_II=7,43+5,54=12,97л/с

Итог: Таким образом более критичным по максимальному расходу, давлению и диаметру трубопровода между точками а и б является вариант, рассчитанный по гидравлической схеме 1.

Видео:Технология спринклерного полива 10-50 га. Коротко.Скачать

Площадь орошения спринклерной головки

ПРИМЕР РАСЧЕТА СПРИНКЛЕРНОЙ

(ДРЕНЧЕРНОЙ) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

ВОДЯНЫХ И ПЕННЫХ АУП.

Подробный расчет распределительных сетей выполняется по алгоритму, описанному в разделе IV настоящего пособия.

Общий расход распределительной сети рассчитывается исходя из условия расстановки необходимого количества оросителей, обеспечивающих защиту расчетной площади, в том числе и в случае необходимости монтажа оросителей под технологическим оборудованием, площадками или вентиляционными коробами, если они препятствуют орошению защищаемой поверхности. Расчетная площадь принимается согласно НПБ 88-2001 в зависимости от группы помещений (см. табл. 1.1.2—1.1.4 настоящего пособия).

Рассмотрим пример противопожарной защиты помещения супермаркета с шириной торгового зала 21 м. Согласно НПБ 88-2001 торговые залы по степени пожарной опасности и функциональному назначению относятся к группе помещений I (см. табл. 1.1.5 настоящего пособия). Нормативная интенсивность орошения таких помещений согласно НПБ 88-2001 составляет 0,08 л/(с-м 2 ), а площадь для расхода воды — 120 м 2 (см. табл. 1.1.2 настоящего пособия).

Выбор оросителей производится в соответствии с техническими параметрами и эпюрами орошения. Предпочтение необходимо отдавать тем оросителям, которые имеют:

• при наименьшем давлении — наиболее близкую к нормативному значению эпюру орошения в пределах защищаемой площади;

• при разных давлениях — наибольшее отношение интенсивности орошения аналогичных эпюр защищаемой площади.

В пределах одного помещения должны использоваться только однотипные оросители с одинаковыми диаметрами выходных отверстий.

Из всего многообразия оросителей, выпускаемых ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск), этим условиям наилучшим образом отвечают оросители СВН-10 (ДВН-10) при защищаемой площади 7,1 м 2 (радиус 1,5 м). Эпюры орошения оросителей, выпускаемых ПО «Спецавтоматика»(г. Бийск), приведены в приложении 6 (подразд. П6.4).

Поэтому в качестве оросителей используем оросители типа СВН-10 (ДВН-10) (диаметр выходного отверстия 10 мм, коэффициент производительности К — 0,35). Количество оросителей в левой части рядка — 4, в правой — 3. Расстояние между оросителями l , принимается равным 3 м. Высота установки оросителей от пола — 4 м.

Так как орошение оросителем СВН-10 (ДВН-10) не ограничивается площадью зоны орошения F_op = 7,1 м 2 , то с учетом взаимного перекрытия периферийных областей условно предполагаем, что в пределах, близких к заданной интенсивности орошения, каждый ороситель защищает площадь, имеющую форму квадрата:

F _ор = 3*3 = 9 m 2 .

Расчет распределительной сети должен проводиться из условия срабатывания всех оросителей, наиболее удаленных от водопитателя и смонтированных на площади 120 м 2 , хотя при этом общая площадь защищаемого помещения может быть во много раз больше, а количество оросителей — достигать 800 (на одну секцию).

Схема и план распределительного трубопровода применительно к торговому залу супермаркета представлены соответственно на рис. П9.1 и П9.2.

Поскольку расстояние между оросителями и стенами не должно превышать половины расстояния между спринклерными оросителями (а точнее — половины расстояния, указанного в табл. 1.1.2 настоящего пособия), количество оросителей, наиболее удаленных от водопитателя, защищающих зону площадью 120 м 2 , согласно рис. П9.2 составляет 14.

В идеальном случае, если площадь орошения не изменяется в зависимости от давления, то интенсивность орошения можно определить из соотношения

где i_H — нормативное значение интенсивности орошения; i ₀ , Р_о -фиксированные значения интенсивности орошения и давления подачи, принятые по эпюре орошения оросителя; Q_o — расход оросителя, соответствующий принятому фиксированному давлению эпюры орошения; Q , Р — соответственно расход и давление подачи, обеспечивающие нормативное значение интенсивности орошения.

На практике, как правило, с изменением давления меняется и площадь орошения, причем чаще всего с повышением давления площадь орошения увеличивается.

Следовательно, по одному фиксированному значению i ₀ при соответствующем Р_о нельзя пользоваться выше приведенной формулой — необходимо иметь набор эпюр орошения для варьируемых значений давления и высоты монтажа оросителя над полом.

Эпюры орошения и график реального расхода оросителя типа СВН-10 (ДВН-10) приведены в приложении 6 (подразд. П6.4) настоящего пособия [26].

Как следует из эпюр орошения, при повышении давления в 10 раз (с 0,05 до 0,5 МПа) интенсивность орошения в пределах площади, ограниченной радиусом 1,5 м, увеличива-

Методом интерполяции определяется давление, при котором средняя интенсивность орошения на площади F_op = 7,1 м 2 (радиус R = 1,5 м 2 ) составит i_P = 0,08 л/(с-м 2 ).

Интерполяцию проводим как по максимальному значению давления Р_макс =0,5 МПа, так и по минимальному -Р_мин = 0,05 МПа:

Принимаем значение давления подачи у «диктующего» оросителя Р = 0,1 МПа.

По графику Q = f (Р), приведенному в приложении 6 (подразд. П6.4) настоящего пособия, расход оросителя при давлении Р = 0,1 МПа будет соответствовать

Уточняем расход из оросителя

что вполне удовлетворительно согласуется с графиком.

Поскольку согласно графику кривая на начальном участке (до 0,2 МПа) имеет больший угол наклона, то, следовательно, на этом участке и коэффициент производительности К должен иметь несколько большее значение, вследствие чего принимаем q = 1,2 л/c.

Таким образом, получаем начальные расчетные гидравлические параметры у «диктующего» оросителя:

При расходе оросителя q ₁ =1,2 л/c расход, приходящийся на площадь F_op = 9 м 2 , составит:

т. е. коэффициент полезного использования расхода при данном оросителе на площади F_op = 9 м 2

Потери давления Р на каком-либо участке li , распределительного трубопровода определяются по формуле

где А — удельное гидравлическое сопротивление трубопровода.

Значения удельного гидравлического сопротивления при различной степени шероховатости приведены в табл. IV . 1.1, а удельной гидравлической характеристики — в табл. IV . 1.2 на стоящего пособия.

При проектировании распределительных, питающих и подводящих сетей необходимо исходить из тех соображений, что водяные и пенные АУП эксплуатируются, как правило, довольно длительное время без замены трубопроводов. Поэто му, если ориентироваться на удельное гидравлическое сопротивление новых труб, через определенное время их шерохова тость увеличится, вследствие чего распределительная сеть уже не будет соответствовать расчетным параметрам по расходу и давлению.

В связи с этим принимается средняя шероховатость труб.

Ориентировочно диаметры распределительных рядков можно выбирать по числу установленных на трубопроводе оросителей. Взаимосвязь между наиболее часто используемыми диаметрами труб распределительных рядков, давлением и чис лом установленных спринклерных оросителей приведена в табл. IV . 1.3 настоящего пособия.

Для левой ветви распределительного трубопровода в соответствии с данными табл. IV . 1.3 принимаем следующие диа метры трубопроводов:

участок 1—2: d = 20 мм;

участок 2—3: d = 25 мм;

участок 3—4: d = 25мм;

участок 4— a : d = 32 мм.

Расход первого оросителя 1 является расчетным значением Q 1-2 на участке 11-₂ между первым и вторым оросителями.

Таким образом, падение давления на участке l 1_2 составит:

Давление у оросителя 2

Расход оросителя 2

q₂=10K√P₂ =10*0,35√0,15=1,36 л/с

Расчетный расход на участке между первым и вторым оросителями, т. е. на участке l ₁ —₂ , составит:

По расходу воды Q ₁ —₂ определяются потери давления на участке l _2-3 :

P₂— з = A_d25* Q 2 _1-2*l_2-3 = 0,306 • (2,56) 2 • 3 = 6,01 м = 0,06 МПа .

Давление у оросителя 3

Расход оросителя 3

Расчетный расход на участке — между первым и третьим оросителями, т. е. на участке l 1-з, составит:

По расходу воды Q ₁ —₃ определяются потери давления на участке l _3-4 :

P_3-4 =A_d25* Q 2 ₁— з * l _3-4 =0.306 • (4,16) 2 *3 = 15,9 м = 0,16 МПа .

Потери давления на участке трубопровода l _3-4 при d = 25 мм очень высокие, поэтому на участке l _3-4 принимаем диаметр трубопровода d = 32 мм. Тогда

Давление у оросителя 4

Расход оросителя 4

Расчетный расход на участке между первым и четвертым оросителями, т. е. на участке l 1-4 , составит:

По расходу воды Q _1-4 определяются потери давления на участке l ₄ _ a ( l _4- a = 1,5 м):

Р ₄ — а =A_d32* Q 2 _1-4*l ₄-a = 0,066* (5,87) 2* 1,5 = 3,41 м = 0,04 МПа .

Давление в точке а

Ра= P ₄ + Р₄-а = 0,24 + 0,04 = 0,28 МПа.

В рядке I правая ветвь несимметрична левой ветви, по этому последнюю рассчитывают отдельно и определяют для нее Q a —₇.

Удельное гидравлическое сопротивление A_a —₇ (или удельная гидравлическая характеристика K_a —₇) правой ветви распределительного трубопровода зависит от диаметров участков трубопровода между оросителями 7—6, 6—5 и между оросителем 5 и точкой а (5—а).

Давление правой ветви рядка I с оросителями 5—7 в точке а должно быть равно давлению левой ветви рядка I с оросителями 1-4, т. е. Р_а = 0,28 МПа.

Расход воды в правой ветви рядка I при давлении 0,28 МПа составит:

где В_а-7 — гидравлическая характеристика правой ветви рядка I .

Участок l ₅ —₇ принимаем аналогичным участку 11-3, т. е. диаметры и длина трубопроводов будут равны:

участок а-5: d = 32 мм, l _а _₅ = 1,5 м;

участок 5-6: d = 25 мм, l ₅ _₆ = 3 м;

участок 6-7: d = 20 мм, l ₆ _₇ = 3 м.

При условной симметричности левой и правой ветвей рядка I (по три оросителя в каждой ветви) расход Q ₅ _₇ должен быть аналогичен расходу Q 1_₃, т. е. Q ₅ _₇ = 4,16 л/c.

По расходу Q 5-7 воды определяются потери давления на участке l_a -5 :

Давление у оросителя 5 аналогично давлению у оросителя 3, т. е. P₅ = 0,21 МПа

Тогда давление в точке а для правой ветви рядка I составит:

Ра = P₅ + Ра-₅ = 0,21 + 0,02 = 0,23 МПа.

Гидравлическая характеристика правой ветви рядка I

Таким образом, расчетный расход правой части рядка I составит:

Общий расход рядка 1

Принимается диаметр питающего трубопровода на участке 1_а— _b d = 40 мм.

По расходу Q_a определяются потери давления на участке l _{а- b} :

Поскольку потери давления на участке l _а -ь достаточно ве лики, то принимаем диаметр питающего трубопровода d = 50 мм. Тогда потери давления на участке 1_а— b составят:

Давление в точке b составит:

Так как гидравлические характеристики рядков, выпол ненных конструктивно одинаково, равны, характеристика рядка II определяется по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода рядка I :

Расход воды из рядка II определяется по формуле:

Расчет всех следующих рядков, если они выполнены конструктивно одинаково, не проводится, так как при расчете общего расхода распределительной сети учитывается только то количество оросителей, которое расположено на защищаемой площади, равной нормативной.

Кольцевую сеть (см. рис. IV . 1.9 настоящего пособия) рассчитывают аналогично тупиковой сети, но при 50%-ном расчетном расходе воды по каждому полукольцу.

Результаты расчетов распределительной сети сведены в табл. П9.1 (вариант 2).

Основные гидравлические параметры распределительной сети по варианту 2: давление Р b = 0,31 МПа, коэффициент увеличения расхода т = 2,24 (отношение рассчитанного по данной методике расхода к расходу, определенному по НПБ 88-2001), общий расход ∑=21,48 л/c.

Для сравнения в табл. П9.1 сведены результаты расчетов при изменении диаметров некоторых участков распредели тельного и питающего трубопроводов, типа оросителей и их количества (и соответственно расстояния между ними).

На практике при четырех оросителях на одной из ветвей диаметры трубопроводов между оросителями выбираются по схеме 20—25—25—32—а, а диаметр питающего трубопровода между последним и предпоследним рядками — d_a _{— b} = 40 мм. Если используется такая схема распределительного трубопро вода 20-25-25-32- a -25-25-20, то давление Р _b = 0,53 МПа, коэффициент увеличения расхода т = 2,5, общий расход ∑= 24,02 л/c (см. табл. П9.1, вариант 1).

При изменении диаметра трубопровода между рядками I и II с d_a — _b = 40 мм на d_a — _b = 50 мм, а также диаметров трубопроводов на участке между оросителями 3 и 4, между точкой а и оросителем 5 с d = 25 мм на d = 32 мм (схема 20-25-32-32—а—32—25—20), несколько снижается коэффициент увеличения расхода т = 2,24, общий расход ∑ =21,48 л/c, но особенно заметно уменьшается давление — P_b = 0,31 МПа (вариант 2).

Таким образом, даже незначительное изменение специ фикации распределительного и питающего трубопроводов в сторону уменьшения диаметра приводит к достаточно суще ственному изменению давления, что требует использования пожарного насоса с большим напором подачи.

Наибольший эффект по снижению общего расхода и дав ления наблюдается, если реализовывается вариант, в котором все участки трубопроводов между оросителями распредели тельной сети выполнены из труб диаметром d = 32 мм. В этом случае Р _b = 0,19 МПа, т = 1,93 и ∑ = 18,54 л/c (вариант 3).

Если использовать в рядке только пять оросителей с одинаковым диаметром труб d = 32 мм на всех участках рас пределительного трубопровода между оросителями (рис. П9.3, вариант 5), то общий расход практически аналогичен варианту 3 (т = 1,93, ∑= 18,52 л/c), однако давление значительно выше — 0,36 МПа против 0,19 МПа (по варианту 3).

Если использовать вариант 4, отличающийся от варианта 5 различным диаметром трубопроводов на различных участках распределительной сети (20-25-32-32- a -32-20), то и давление, и расход существенно возрастают: Рь — 0,60 МПа, т = 2,37, ∑ =22,79 л/c.

При шести оросителях в рядке расстояние между ними составляет l_i = 3,5 м, между стеной Б и наиболее удаленным рядком — S _Б =2 _m , между стеной А (стеной В) и крайними оросителями в рядках — S_A = 1,75 м, между рядками — S_a — _b = 4 м.

Поскольку расстояние между рядками принимается S а- _b = 4 м, то рассматриваем эпюру орошения на площади зоны радиусом R = 2 м, т. е. защищаемая каждым оросителем площадь принимается не F_op = 12 м 2 , a F_op = 3,5 • 4 = 14 м 2 .

Если использовать вариант 6 (рис. П9.4) с шестью оросителями аналогичного типа СВН-10 (ДВН-10), то по сравнению с вариантом 3 (отличающимся от варианта 6 только количеством оросителей: 7 против 6) давление возрастает почти в 2 раза, а расход — на 4 л/c: Р _b = 0,37 МПа, т = 2,28 и Q = 22 л/c.

Если использовать шесть оросителей типа СВВ-12 (ДВВ-12) (диаметр выходного отверстия 12 мм, коэффициент производительности т = 0,47) с одинаковым диаметром трубопроводов между оросителями d = 32 мм (вариант 7), то давление подачи практически аналогично варианту 3 (семь оросителей типа СВН-10 или ДВН-10), а расход отличается приблизительно на 2 л/c: Р_ь = 0,20 МПа, т = 2,15, ∑ = 20,60 л/c.

При использовании таких же оросителей, при различных диаметрах трубопроводов и прочих равных условиях (вариант 8) существенно возрастают и давление, и расход: Р_ь = 0,46 МПа, т = 2,81, ∑ =26,98 л/c.

Эпюры орошения оросителей СВН-10 (ДВН-10) и СВВ-12 (ДВВ-12) близки к идеальным, так как отношение их интенсивности орошения при давлениях 0,5 и 0,05 МПа близко к идеальному:

Если выбрать ороситель, у которого это отношение меньше, например СВН-12 или ДВН-12 ( при R =1,5 м: i _0,5 / i _0,05 =0,092/0,047=1,96; при R =2м: i _0,5 / i _0,05 =0,100/0,056=1,79), то

гидравлические параметры распределительной сети будут значительно хуже.

Например, при одинаковом диаметре распределительного трубопровода d = 32 мм и использовании оросителя СВН-12 или ДВН-12 (варианта 9), у которого коэффициент производительности и диаметр выходного отверстия аналогичны оросителям СВВ-12 или ДВВ-12 (соответственно К= 0,47, a d = 12 мм), гидравлические параметры распределительной сети наихудшие: Р_ь = 0,38 МПа, т = 2,95, ∑ = 28,32 л/c.

Суммарный расход распределительной сети не зависит от того, сколько на ней смонтировано оросителей (по НПБ 88-2001 допускается до 800). Если расход определять как произведение нормативной интенсивности орошения на площадь для расчета расхода воды (см. табл. 1.1.2), то расход составит:

т. е., как следует из табл. П9.1, расчетный расход, определенный по приведенной методике, превышает более чем в 2 раза нормативное значение, регламентируемое НПБ 88-2001 (колонка т = ∑/ Q _НПБ ).

Оптимизацию распределительной сети можно проводить по количеству оросителей, расходу или давлению.

Согласно табл. П9.1 наилучшие гидравлические параметры для рассматриваемой защищаемой площади присущи распределительной сети, выполненной по вариантам 3 и 6. Вариант 3 проигрывает варианту 6 по количеству оросителей.

Если в секции (например, дренчерной АУП) находится небольшое количество оросителей, то целесообразно реализовать вариант 3, так как в этом случае требуется меньший расход.

Если количество оросителей в секции велико (например, спринклерной АУП), то целесообразнее использовать вариант 6, поскольку в этом случае достигается существенное преимущество за счет уменьшения общего количества оросителей.