Потребность в пожарном насосе должна быть определена заранее — в идеале, когда разрабатываются масштабы проекта. В этой статье описывается процесс определения необходимости пожарного насоса и объясняется, как выбрать пожарный насос, соответствующий требуемому давлению и расходу.
насосная станция пожарного водоснабжения
Пожарный насос необходим для обеспечения необходимого расхода и давления в системах пожаротушения при недостаточном водоснабжении. Потребность в пожарном насосе должна быть определена заранее — в идеале, когда разрабатываются масштабы проекта. В этой статье описывается процесс определения необходимости пожарного насоса и объясняется, как выбрать пожарный насос, соответствующий требуемому давлению и расходу.
Чтобы определить, нужен ли пожарный насос, требования системы пожаротушения необходимо сравнить с имеющимся водоснабжением. Если подача не может удовлетворить спрос, требуется пожарный насос. И наоборот, если система водоснабжения может соответствовать требованиям по давлению и расходу, пожарный насос не нужен.
Вода может подаваться из различных источников, включая общественные водопроводы, специальные противопожарные магистрали, приподнятые резервуары и т. д. удовлетворить требования потока. Для простоты в этой статье предполагается, что запас воды содержит достаточный объем для удовлетворения потребностей в расходе и продолжительности.
При подключении к пожарной магистрали для анализа подачи можно использовать тесты гидрантов. Статическое и остаточное давление, а также данные о расходе помогают сделать вывод о том, может ли система подачи пропустить необходимое количество воды, и определить доступное остаточное давление. Наиболее полезно получить эти данные испытаний как можно ближе к стояку системы пожаротушения, чтобы уменьшить ошибки, возникающие в результате оценок гидравлических расчетов.
При определении расхода в наихудшем случае учитывайте потребности в расходе от всех систем пожаротушения. В этом примере наихудшая потребность в расходе — это автоматическая спринклерная система в офисном здании. Предполагается, что потребность в водоразборной колонке будет обеспечиваться через противопожарное оборудование.
Потребности спринклеров рассчитываются в соответствии с NFPA 13 на основе таких факторов, как расчетная площадь, плотность, пар из шланга, излишки, уклон крыши и система осушения/предварительного действия.
<ул>Расчет показывает требуемый расход 295 галлонов в минуту. Если подсоединенная пожарная магистраль не может обеспечить этот поток, то необходимо предусмотреть резервуар для воды и насос для подачи необходимого количества воды в спринклерную систему. Когда требования к потоку известны, следующим шагом будет расчет давления, необходимого для работы спринклерной системы.
Давление, необходимое для удовлетворения потребностей системы, рассчитывается, сначала учитывая давление, необходимое для самого удаленного спринклера, а затем добавляя все различные потери давления обратно к подаче. Минимальное давление, необходимое на спринклерной головке, определяется в соответствии с NFPA 13 и обычно составляет 7 фунтов на квадратный дюйм. Используйте большее значение, чтобы быть консервативным. Вернувшись к источнику, давление в спринклерной системе можно оценить примерно в 20 фунтов на квадратный дюйм. Это хорошее руководство при поставке простых спринклерных систем. По мере усложнения трубопровода спринклера из-за необычной планировки пола, препятствий и неравномерной высоты потолка соответственно увеличьте оценку.
Потери на трение в трубе от спринклерного стояка до водопровода можно оценить с помощью формулы Хазена-Вильямса, определенной в NFPA 13. Размеры труб; длины труб; фитинги и эквивалентная им длина трубы; и все С-факторы могут быть оценены для расчета консервативной потери давления из-за трения. Хазен-Вильямс рассчитывает потери на трение на фут, затем это значение можно умножить на общую длину трубы, чтобы определить потери давления. Высота над уровнем моря является важным фактором потерь давления, потому что для преодоления силы тяжести требуется значительное давление: 0,433 фунта на квадратный дюйм теряется на фут высоты, необходимой для преодоления. Следует также учитывать основные приспособления, такие как устройства предотвращения обратного потока и сетчатые фильтры, поскольку при протекании воды через эти устройства происходит потеря давления. Для оценки потери давления через эти приспособления для труб можно использовать технические описания продуктов.
Ниже приведен пример расчета требуемого давления подачи:
- Выносной спринклер: 10 фунтов на дюйм.
- Потеря давления в спринклерной системе: 20 фунтов на кв. дюйм.
- Потери на трение от подачи до стояка спринклерной системы: 10 фунтов на кв. дюйм.
- Высота над уровнем моря: 21 фунт/кв. дюйм.
- Предохранитель обратного потока: 7 фунтов на дюйм.
- Коэффициент безопасности: 10 фунтов на дюйм.
- Общее требуемое давление: 78 фунтов на квадратный дюйм.
На этом этапе требуемый расход и требуемое давление рассчитаны и должны быть сопоставлены с имеющимися пропускной способностью и давлением.
В этом примере предполагается, что спринклерная система подключена к городской водопроводной сети, а данные испытаний гидранта показывают статическое давление 65 фунтов на квадратный дюйм и остаточное давление 40 фунтов на квадратный дюйм при расходе 500 галлонов в минуту. Эти данные показывают, что водоснабжение может адекватно удовлетворить поток требованиям, но имеющееся давление не соответствует требуемому давлению. Следовательно, пожарный насос необходим для повышения давления на 38 фунтов на квадратный дюйм при соблюдении требуемой скорости потока.
Пожарные насосы необходимо выбирать на основе их номинального расхода и напора. В нашем примере требуемый расход составляет 295 галлонов в минуту. Пожарные насосы должны работать на 150% их номинального расхода. Следовательно, нет необходимости выбирать насос, рассчитанный на требуемый расход; это приведет к увеличению размера насоса. Например, если потребность в потоке составляет 295 галлонов в минуту, пожарный насос с номинальным расходом 200 галлонов в минуту технически может обеспечить этот поток. Расчетная точка составляет чуть менее 150% от номинальной кривой. Как правило, предпочтительнее использовать расчетную точку между 115% и 135% номинального расхода. В этом примере следует выбрать насос производительностью 250 галлонов в минуту. Проектирование слишком близко к кривой 150% может быть проблематичным, с невидимыми проблемами или изменениями в течение срока службы системы. Кривые конкретных насосов следует анализировать на предмет максимальной эффективности.
Зная, что насос должен обеспечивать повышение давления на 38 фунтов на квадратный дюйм, пришло время изучить доступные характеристики насоса с общим напором не менее 38 фунтов на квадратный дюйм. Общий номинальный напор — это повышение давления, обеспечиваемое при номинальном расходе.
Многие производители пожарных насосов предоставляют инструменты выбора на своих веб-сайтах, где можно ввести требуемый расход и давление, и их результаты показывают предлагаемые насосы, которые могут соответствовать этим требованиям. NFPA устанавливает ограничения на производительность насосов. Это гарантирует, что кривые насоса не будут слишком крутыми, что может привести к быстрому падению наддува. При 150% номинальной производительности насоса он может обеспечить не менее 65% своего номинального полного напора.
Поскольку насосы работают со скоростью, превышающей их номинальный расход, давление, которое они могут обеспечить, снижается. Некоторые насосы имеют более плоские кривые, где давление падает медленно по мере увеличения расхода, а другие теряют давление быстрее. Важно учитывать, где на кривой насоса находится требуемый расход. В точке потребности в расходе воды повышение давления, создаваемое насосом, должно быть больше требуемого давления.
Для окончательной проверки поместите расчетную точку (требуемый расход и давление) на характеристику насоса производителя. Эта точка должна быть ниже кривой насоса, чтобы насос соответствовал требованиям системы пожаротушения.
Вероятно, предлагается множество насосов, отвечающих требованиям к производительности, но наличие требований к давлению и расходу позволит усовершенствовать конструкцию и определить общий размер, стоимость и пространство, необходимое для установки. Существует множество других вариантов, стилей и компоновок пожарных насосов, которые будут работать, но факт остается фактом: каждый из них должен соответствовать характеристикам, требуемым системами пожаротушения.
Как определить, нужен ли пожарный насос:
- Сбор информации о пожарном водоснабжении.
- Рассчитать требуемый поток
- Рассчитать требуемое давление
- Если подача не соответствует расходу, предусмотрите резервуар для пожарной воды и пожарный насос.
- Если давление не может быть достигнуто, предоставьте пожарный насос
- Если подача может соответствовать требуемому давлению и расходу, бак с водой для пожаротушения или пожарный насос не требуются.
Как выбрать пожарный насос:
- Сбор информации о пожарном водоснабжении.
- Рассчитать требуемый поток
- Рассчитать требуемое давление
- Расчет требуемого повышения давления
- Выберите насос, требуемый расход которого составляет от 100 % до 150 % номинального расхода. Предпочтительно от 115% до 135%.
- Выберите насос с характеристикой производительности, при которой повышение давления является достаточным при требуемом расходе.
| | |