Расчет насосно-рукавных систем

Расчет насосно-рукавных систем сводится к определению требуемого напора насоса в зависимости от расхода воды, подаваемой к месту пожара. Для определения этих параметров строится расчетная схема (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 – Расчетная схема насосно-рукавной системы

1 — пожарный автонасос, 2 - рукавная система; 3 — пожарный ствол

Гидравлические расчеты насосно-рукавных систем сводят к решению трех основных задач.

1. Определение напора насоса, если заданы расчетный расход воды (напор перед пожарным стволом), вид насосно-рукавной системы, а также длина и диаметр рукавов.

2. Определенно расхода воды по заданному напору насоса.

3. Определение предельной длины насосно-рукавной системы по расчетному расходу воды и напору насоса.

1. Определение напора насоса. Требуемый напор насоса Н (м) определяют по формуле

Н=h_р+Н_с+z₁+z₂+h_в, (5)

h_р — потери напора в рукавной системе;

Н_с — свободный напор перед стволом;

z₁ — высота подъема стволов над осью насоса;

z₂ —высота всасывания;

h_в — потери напора во всасывающей линии.

Для практических расчетов напор насоса определяют по формуле

H=S_сист Q²+z , (6)

S_сист — сопротивление рукавной системы, зависящее от вида рукавной системы и диаметра установленных на ней пожарных стволов;

Q — расчетный расход воды; z — высота подъема пожарных стволов над осью насоса

2. Определение расхода воды по заданному напору. При определении расхода воды учитывают характеристику рукавной системы и рабочий режим насоса. Задачи о совместной работе насосов и рукавных систем решают графически и аналитически. При аналитическом решении задач о совместной работе насоса с рукавной системой используют уравнение, характеризующее параметры насоса, и уравнение (6), характеризующее параметры рукавной системы: H=S_сист Q²+z

Для расчета расхода воды, подаваемой насосно-рукавной системой, из уравнения (6) получим формулу

. (7)

3. Определение предельной длины рукавной системы. Задачу определения предельной длины рукавной системы решают графически и аналитически, если заданы расчетный расход Q и высота подъема стволов z.

Например, для последовательного соединения рукавов (рис. 3. б) напор насоса вычисляется по формуле (6)

H=S_сист Q²+z,

где сопротивление системы будет равно

S_сист = n_р×s_р ,

где s_р — сопротивление одной рукавной линии;

n_р – число рукавов.

Решив уравнение (6) относительно n_р, определим предельное число рукавов для данного вида рукавного соединения:

n_р = (H – z)/s_pQ² .

Количество пожарных рукавов в магистральной линии от водоисточника до места пожара определяется по формуле:

n = 1,2L/l_p ,

где L – расстояние от места пожара до водоисточника, м ;

l_p – средняя длина одного пожарного рукава (обычно l_p =20 м).