Гидравлический расчет системы автоматического водяного пожаротушения и подбор пожарного насоса
Краткое описание системы АПТ
Цель гидравлического расчета — определение расхода воды на пожаротушение, диаметров распределительных, питающих и подводящих трубопроводов и необходимого требуемого давления и расхода для насосной установки.
Гидравлический расчет выполнен по техническим данным представленным в Приложение А (Гидравлическая схема расчета параметров)
Параметры установки пожаротушения торгового центра и других помещениях в подтрибунных пространствах принято в соответствии с требованиями СТУ:
— помещения объекта относятся к I группе помещений;
— интенсивность орошения — 0,12 л/(с·м2);
— минимальная площадь для расчета расхода воды — 120 м2;
— продолжительность подачи воды — 60 мин;
— максимальная площадь, защищаемая одним оросителем — 12 м2;
— расход воды на внутреннее пожаротушение здания от пожарных кранов составляет 2 струи с расходом каждой не менее 5 л/с.
Рабочей документацией предусмотрена защита от пожара автоматической установкой водяного пожаротушения со спринклерными оросителями RA1325 Reliable с коэффициентом производительности 0,42.
На магистральной сети трубопровода предусмотрен монтаж пожарных кранов на питающих и распределительных трубопроводах диаметром DN 65. Расстановка пожарных кранов выполнена с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений двумя струями с высотой компактной струи не менее 12 м для помещений здания. При этом расход от одного пожарного крана составляет не менее 5,2 л/с, а требуемый напор у пожарного крана — не менее 19,9 м. вод. ст. (согласно табл. 3 СП10.13130.2009).
Трубопроводы установки пожаротушения выполнены из электросварных и водогазопроводных труб по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75 различного диаметра.
Источником холодного водоснабжения проектируемого объекта является проектируемый водовод. Напор в существующей сети водопровода равен 2,6 атм. (26,0 м).
Расчетная площадь для определения параметров насосной станции пожаротушения принята на отм.+21,600 (6 этаж), расположение распределительного трубопровода на отм.+28,300 (под перекрытием) с монтажным положением оросителей вертикально вверх. Участок принят для расчета по причине того, что является наиболее удаленным, тупиковым и высоко поднятым по отношению к другим участкам данной секции.
Внутренний противопожарный водопровод выполнен совмещенным со спринклерным водяным пожаротушением, общая насосная группа.
Для определения параметров насосной станции пожаротушения принято расположение основания для пожарных насосов на отм.-0,150 (1 этаж).
Максимальное расстояние между спринклерами 2,7-3,0 м (в форме квадрата с учетом технических требований и эпюры орошения или прямоугольной формы с соблюдением охвата орошения). Диаметр окружности, защищаемая одним оросителем 4,0м, соответственно один ороситель защищает площадь 12,5 м2.
Свободный напор в наиболее удаленном и высокорасположенном оросителе должен быть не менее 12 м (0,12 МПа). Расход через диктующий ороситель
Qmin = k√ Н = 0,42√12 =1,455 л/с.
На защищаемой площади 120 м2 требуется не менее 16 (120/(2,76*2,76)) оросителей, минимальная интенсивность орошения 0,12 л/(с·м2), тогда расход воды каждого оросителя должен составить: л/с, где м2 — площадь орошения, — число оросителей, л/(с·м2) — нормативная интенсивность орошения.
Гидравлический расчет системы автоматического пожаротушение
Расчет производится для тупиковой не симметричной схемы.
Гидравлический расчет для подбора моноблочной насосной установки произведен в соответствии с Приложением В СП 5.13130.2009.
Основные показатели гидравлического расчета, представлены в таблице 1.
Таблица 1 Гидравлический расчет
| № участка | Длина участка
L, м |
Ду, мм | Удельная харак-ка
тр-да, Кт |
Коэф-нт производ. оросителя, k, л/с·м² | Напор Н, м.вод.ст. | РасходQ, л/с Q=k √ Н |
Потери участка, м.вод.ст. Hι=Q²*L/Кт | Участок 1-тупик-й 2-кольц-й | Скорость фактич. V, м/с | ||||||
| Рядок А ветвь а1-а2 (1 ороситель) | |||||||||||||||
| 1а — диктующий ороситель | 0,42 | 12,0 | 1,455 | ||||||||||||
| уч. а1-а2 | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 1,455 | 2,900 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя а1от а2 (с отм.+22,500 м на отм.+24,000м) | -1.50 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.а2 | 13,40 | 1,537 | |||||||||||||
| уч. а2-А | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 2,992 | 12,26 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя а2 от магистрали (с отм.+24,000 м на отм.+28,300м) | -4.30 | ||||||||||||||
| Рядок Е ветвь е1-Е | |||||||||||||||
| 1е — ороситель | 0,42 | 12,0 | 1,455 | ||||||||||||
| уч. е1-е2 | 4,7 | 25 | 3,65 | 0,42 | 1,455 | 2.726 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя е1от е2 (с отм.+22,500 м на отм.+24,000м) | -1.50 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.е2 | 13,226 | 1,530 | |||||||||||||
| уч. е2-Е | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 2,985 | 12,206 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя е2 от магистрали (с отм.+24,000 м на отм.+28,300м) | -4.30 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Е’ | 21,131 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика
Ве1-Е=Qе1-Е2/РЕ’=2,9852/21,131=0,422 |
|||||||||||||||
| расход на уч-ке е1-Е : Qе1-Е=( Ве1-Е* РЕ)0.5=( 0,422* 21,758)0.5 | 3,030 | ||||||||||||||
| Магистраль А-К | |||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.А | 21,36 | 1,941 | |||||||||||||
| Уч.А-Б | 3,0 | 100 | 4231 | 0,42 | 4,933 | 0,017 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Б | 21,377 | 1,942 | |||||||||||||
| Уч.Б-В | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 6,875 | 0,028 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.В | 21,405 | 1,943 | |||||||||||||
| Уч.В-Г | 1,1 | 100 | 4231 | 0,42 | 8,818 | 0,020 | |||||||||
| Требуемый напор в т.Г | 21,425 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход на уч-ке Г1-Г | 21,425 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика
Вг1-Г=Qг1-Г2/Рг’=2,9922/21,36=0,419 |
|||||||||||||||
| расход на уч-ке Г1-Г : Qг1-Г=( Вг1-Г* Рг)0.5=( 0.419* 21,425)0.5 | 2,996 | ||||||||||||||
| Уч.Г-Д | 1,4 | 100 | 4231 | 0,42 | 11,814 | 0,046 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д | 21,471 | 1,946 | |||||||||||||
| Уч.Д-Д1 | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 13,760 | 0,112 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д1 | 21,583 | 1,951 | |||||||||||||
| Уч.Д1-Д2 | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 15,711 | 0,146 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д2 | 21,729 | 1,958 | |||||||||||||
| Уч.Д2-Е | 0,4 | 100 | 4231 | 0,42 | 17,669 | 0,029 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Е | 21,758 | ||||||||||||||
| Уч.Е-Ж | 1,0 | 100 | 4231 | 0,42 | 20,699 | 0,101 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж | 21,859 | ||||||||||||||
| Уч.Ж-Ж1 | 0,9 | 125 | 13190 | 0,42 | 25,899 | 0,046 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж1 | 21,905 | ||||||||||||||
| Уч.Ж1-Ж2 | 0,2 | 125 | 13190 | 0,42 | 31,099 | 0,015 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж2 | 21,92 | 1,966 | |||||||||||||
| Уч.Ж2-Ж3 | 2,5 | 125 | 13190 | 0,42 | 33,065 | 0,207 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж3 | 22,127 | 1,976 | |||||||||||||
| Уч.Ж3-И | 2,0 | 125 | 13190 | 0,42 | 35,041 | 0,186 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.И | 23,313 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика
Ви1-и=Qи1-и2/Ри’=2,9852/21,131=0,422 |
|||||||||||||||
| расход на уч-ке и1-и : Qи1-и=( Ви1-и* Ри)0.5=( 0,422* 23,313)0.5 | 3,136 | ||||||||||||||
| Уч.И-К | 127,10 | 125 | 13190 | 0,42 | 38,177 | 14,044 | |||||||||
| Т.К | 37,357 | 38,177 | |||||||||||||
| Внутренний противопожарный водопровод (2х5,2 л/с) | |||||||||||||||
| ПК6(1) | |||||||||||||||
| уч.Ж-ПК6(1) | 7,7 | 65 | 572 | 19,90 | 5,200 | 0,364 | 1 | ||||||||
| Разница высоты на уч. Ж-ПК6(1) составляет: | -5.45 | ||||||||||||||
| Расход и давление перед пожарным краном ПК6(1) составит (перед диафрагмой): | 29,429 | ||||||||||||||
| Давление перед ПК не превышает 0,4МПа | |||||||||||||||
| На ПК устанавливается диафрагма (дроссельная шайба), диаметр отверстия шайбы 20,4 мм | |||||||||||||||
| Расход перед ПК после установки шайбы: | 5,200 | ||||||||||||||
| ПК6(2) | |||||||||||||||
| уч.И-ПК6(2) | 7,7 | 65 | 572 | 19,90 | 5,200 | 0,364 | 1 | ||||||||
| Разница высоты на уч. И-ПК6(2) составляет: | -5,45 | ||||||||||||||
| Расход и давление перед пожарным краном ПК6(2) составит: | 29,477 | ||||||||||||||
| Давление перед ПК не превышает 0,4МПа | |||||||||||||||
| На ПК устанавливается диафрагма (дроссельная шайба), диаметр отверстия шайбы 20,4 мм | |||||||||||||||
| Давление и расход перед ПК после установки шайбы: | 5,2 | ||||||||||||||
| Питающий трубопровод | |||||||||||||||
| т.К | 37,357 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. К-УУ | 63,15 | 150 | 28690 | 38,177 | 3,208 | ||||||||||
| УУ | 40,565 | 38,177 | |||||||||||||
| Потери давления в УУ | 0,00018 | 0,262 | |||||||||||||
| Потери общие составляют: | 30,157 | ||||||||||||||
| Местные сопротивления 20% | 6,031 | ||||||||||||||
| Геометр. высота дикт. оросителя относительно УУ с отм.1,45 на отм. 22.500 | 21,050 | ||||||||||||||
| Результаты расчета до УУ | |||||||||||||||
| Требуемый напор секции (перед УУ) | 67,908 | м | |||||||||||||
| Требуемый расход секции на | 120 | м2 | 38,177 | л/с | 137,44 | м3/ч | |||||||||
| Всего оросителей | 16 | шт | оросителей на площади | ||||||||||||
| Защищаемая площадь | 120 | м2 | |||||||||||||
| На 1 ороситель | 7,500 | м2 | |||||||||||||
| Интенсивность орошения | 0,318 | л/(с · м2) | результат расчета | ||||||||||||
| Подводящий трубопровод до УУ | |||||||||||||||
| т.УУ | 67,908 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. УУ-G | 0,8 | 150 | 28690 | 38,177 | 0,0406 | ||||||||||
| т.G | 67,949 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. G-H | 11,45 | 200 | 209900 | 38,177 | 0,079 | ||||||||||
| т.H | 68,028 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. H-F | 0,97 | 100 | 4231 | 38,177 | 0,334 | 1 | 4,8 | ||||||||
| т.F | 68,362 | 38,177 | |||||||||||||
| Геометр. высота оси насоса относительно УУ с отм.+0.27 на отм.+1.45 | 1,18 | ||||||||||||||
| Потери в насосе | 1,0 | ||||||||||||||
| Местные сопротивления от насоса до УУ 20% | 0,091 | м | |||||||||||||
| Давление в конце участка трубопровода (за насосом) | 70,633 | м | |||||||||||||
| Всасывающий трубопровод | |||||||||||||||
| Давление перед врезкой всасыв. труб-да (Нвс) от ввода ВК | 26 | м | |||||||||||||
| Рассматривается участок на пропуск расхода на один ввод, V не д/превышать 2,8 м/с до патрубков насосной установки | |||||||||||||||
| уч.»Ввод»-F | 25,00 | 200 | 209900 | 38,177 | 0,173 | 1 | 1,2 | ||||||||
| т.F | 25,827 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. F-Z | 0,57 | 100 | 4231 | 38,177 | 0,196 | 1 | 4,8 | ||||||||
| Местные сопротивления до насоса 20% | 0,074 | ||||||||||||||
| Давление на входе пожарного насоса (Н подпора) | 25,557 | м | |||||||||||||
| Результат расчетов параметров системы: | |||||||||||||||
| Q системы = | 38,177 | л/с | Q пожарного насоса = | 137,44 | м3/ч | ||||||||||
| P системы = | 0,4508 | МПа | Н пожарного насоса = | 45,08 | м.вод.ст. | ||||||||||
Интенсивность орошения защищаемой площади с учетом орошения зоны спринклера совместно с соседними спринклерами по результатам расчетов получена i=0,318 л/(с · м2), что обеспечивает требуемую интенсивность i=0,12 л/(с · м2).
Производительность моноблочной насосной установки на отм. -0,150 в пом.Г.1.79 (Насосная ВПТ) 1-го этажа принята из условия обеспечения основным пожарным насосом расхода воды Q » 137,5 м3/ч и давления подачи Н=46,0м (эта цифра из графика насоса Q-H), жокей-насос принят с расходом воды Q » 5,45 м3/ч и давления подачи Н=54,4 м.
Данный расчет Вы можете скачать бесплатно (для личного пользования):
- расчет в формате Word — Гидравлический расчет АПТ
- принципиальная расчетная схема в формате ПДФ — Приложение А
Информация на сайте является интеллектуальной собственностью. Просьба ее не распространять на других сайтах.