ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11964
Скачиваний: 247
2.5. Подача воды на тушение пожара при помощи
гидроэлеваторных систем
Гидроэлеваторные системы для забора и подачи воды на пожаротуше-
ние с глубин, превышающих допустимую высоту всасывания центробежных
насосов, или из водоисточников с неудовлетворительными подъездами к
местам водозабора могут комплектоваться по различным схемам. В качестве
примера рассмотрим гидроэлеваторную систему, показанную на рис. 2.7.
1
3
2
4
5
6
7
8 9 10
Н
н
Q
2
Q
1
+ Q
2
n
отв
S
отв
Q
1
n
по
дв
S
по
дв
Q
2
Рис. 2.7. Схема забора воды гидроэлеваторной системой
из естественного водоема:
1 – автоцистерна пожарная; 2 – подводящие пожарные рукава; 3 – водоисточник;
4 – гидроэлеватор; 5 – отводящие пожарные рукава; 6 – рукав пожарный всасывающий;
7 – магистральная рукавная линия; 8 – разветвление рукавное трехходовое;
9 – рабочие рукавные линии; 10 – стволы пожарные ручные
Всасывающий рукав 6, присоединенный к всасывающему патрубку
насоса пожарной автоцистерны 1, опускается в цистерну. Подводящая ру-
кавная линия 2 одним концом подсоединена к напорному патрубку насоса,
а вторым – к входному соединению гидроэлеватора 4. Отводящая рукавная
линия 5 подсоединяется к выходному соединению гидроэлеватора и опус-
кается через люк в цистерну.
Напор перед гидроэлеватором Н
1
(см. рис. 2.7) может быть определен
из выражения
Н
1
= Н
н
+ Н
г
+ Н
погр
– h
подв
, (2.32)
где Н
н
– напор на насосе; Н
г
– геометрическая высота подъема воды от
уровня в водоеме до горловины цистерны; Н
погр
– глубина погружения
гидроэлеватора под уровень; h
подв
– потери напора в подводящих рукавах.
Напор на выходе гидроэлеватора Н
2
(см. рис. 2.7) равен:
Н
2
= Н
г
+ Н
погр
+ h
отв
,
где h
отв
– потери напора в отводящих рукавах.
101
Из выражения (2.32) напор на насосе определяется как
подв
г
погр
1
н
h
H
H
H
H
+
−
−
=
,
где Н
г
и Н
погр
для рассчитываемой гидроэлеваторной системы известны.
От второго патрубка насоса прокладывается магистральная 7 и рабочие
рукавные линии 9 к пожарным стволам 10. Насос приводится в действие, и
степенью открытия вентилей на напорных патрубках насоса регулируется
подача воды к пожарным стволам и гидроэлеватору таким образом, чтобы
был обеспечен расчетный расход воды на пожаротушение через пожарные
стволы Q
2
(эжектируемый расход), а рабочий расход воды, поступающий
на гидроэлеватор, соответствовал величине Q
1
. При этом уровень воды в
цистерне по истечении некоторого времени работы насоса и после дополни-
тельной регулировки вентилей должен установиться и быть постоянным.
Одной из основных задач расчета гидроэлеваторной системы является
определение напора на насосе при заданном расходе воды на пожаротуше-
ние, геометрических параметрах гидроэлеваторной системы и технических
характеристиках используемого гидроэлеватора.
Напор перед гидроэлеватором можно выразить через величину напора
на выходе из него, используя значение коэффициента подпора
β, которое
является величиной паспортной для каждого типа гидроэлеватора, т. е.
β
2
1
H
H
=
. (2.33)
Для гидроэлеватора Г-600А коэффициент подпора
β = 0,21.
Потери напора в подводящих рукавных линиях определяются из выражения
h
подв
= n
подв
S
подв
, (2.34)
2
1
Q
где n
подв
– количество рукавов в подводящей линии; S
подв
– сопротивление
одного рукава; Q
1
– расход воды, поступающий от насоса к гидроэлеватору.
Величина расхода воды Q
1
устанавливается в зависимости от эжектируе-
мого гидроэлеватором расхода Q
2
, который необходимо подавать на стволы
α
=
2
1
Q
Q
,
где α – коэффициент эжекции (для гидроэлеватора Г-600А α = 1,1).
Потери напора в отводящих рукавах составят
h
отв
= n
отв
S
отв
2
2
Q
сист
, (2.35)
где n
отв
– число рукавов в отводящей рукавной линии; S
отв
– сопротивление
одного рукава; Q
сист
= Q
1
+ Q
2
; Q
1
, Q
2
соответственно рабочий и эжекти-
руемый расходы воды, поступающей через отводящие от гидроэлеватора
рукава в цистерну.
Таким образом, выражение (2.32) позволяет аналитически определить
требуемый напор насоса пожарной автоцистерны для обеспечения расчет-
ного расхода воды на пожаротушение выбранной гидроэлеваторной систе-
мой с учетом конкретных условий водозабора.
102
Задачи
2.58. Определить требуемый напор Н
н
, который необходимо поддер-
живать в насосе, подающем воду на тушение пожара с помощью гидроэле-
ватора Г-600 по схеме, приведенной на рисунке к зад. 2.58 .Высота от
уровня воды до горловины цистерны составляет Н
г
. Глубина погружения
гидроэлеватора под уровень воды в водоисточнике равна H
погр
. Задачу ре-
шить при условии, что диаметр подводящих рукавов d
под
= 66 мм, отводя-
щих d
отв
= 77 мм, n
под
= n
отв
= 2. Из стволов с насадком d
н
= 13 мм требуется
получить струну с радиусом компактной части не менее 17 м. Коэффици-
енты подпора и эжекции гидроэлеватора принять равными соответственно:
β = 0,21; α = 1,1.
2.59. Определить предельную длину рукавных линий при подаче рас-
твора пенообразователя к месту пожара по схеме, показанной на рисунке к
зад. 2.59. Рукава прорезиненные d
р
= 77 мм. Геометрически высота подъе-
ма ГПС-2000 относительно оси насоса равна z. На насосе поддерживается
напор Н.
Рисунок к зад. 2.58
n
под
d
под
n
отв
d
отв
Рисунок к зад. 2.59
Вариант заданий для решения зад. 2.58 и 2.59
Предпоследняя цифра зачетной книжки
№
задачи
Наименование
величины
и единицы
измерения
0
1
2
n
р
d
р
z
3
4
5
6
7
8
9
2.58
Н
г
, м
Н
погр
, м
10
0,5
12
0,4
18
0,2
11
0,4
13
0,45
15
0,3
16
0,4
17
0,2
10
0,4
12
0,3
2.59
Н, м
z, м
70
2
100
2
80
5
90
100
90
80
70
100
100
6
8
7
4
3
12
9
103
104
Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОТИВОПОЖАРНОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ, ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ, НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
3.1. Классификация систем водоснабжения
Система водоснабжения – это комплекс инженерно-технических со-
оружений, предназначенных для забора воды из природных источников,
подъема её на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения запа-
сов воды и подачи её к местам потребления.
Системы водоснабжения (или водопроводы) классифицируют по ряду
признаков.
По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делятся на
городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железно-
дорожные и пр.
По способу подачи воды различают напорные и самотечные водопро-
воды.
Напорными водопроводами называются такие, в которых вода из ис-
точника к потребителю подается насосами; самотечными – в которых вода
из высокорасположенного источника к потребителю поступает самотеком.
Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.
По назначению системы водоснабжения подразделяются на: хозяйст-
венно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и
питьевые нужды населения; производственные, снабжающие водой техно-
логические процессы производств; противопожарные, обеспечивающие
подачу воды для тушения пожаров.
Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйст-
венно-противопожарные, производственно-противопожарные или хозяйст-
венно-производственно-противопожарные.
В городах и населенных местах, как правило, устраивают объединен-
ные хозяйственно-противопожарные водопроводы. Из этих же водопрово-
дов вода подается и на промышленные предприятия, если последние по-
требляют незначительное количество воды, или по условиям технологиче-
ского процесса производства требуется вода питьевого качества. При
больших расходах воды промышленные предприятия могут иметь само-
стоятельный водопровод, обеспечивающий их хозяйственно-питьевые,
производственные и противопожарные нужды. На промышленных пред-
приятиях
чаще
всего
устраиваются
отдельные
хозяйственно-
противопожарный и производственный водопроводы и реже – отдельные
производственно-противопожарный, хозяйственно-питьевой или объеди-
ненный хозяйственно-производственно-противопожарный.
105
Совмещение противопожарного водопровода с хозяйственным, а не с
производственным объясняется следующими причинами.
1. Производственная водопроводная сеть обычно бывает мало раз-
ветвленной, так как вода подается лишь наиболее крупным водопотреби-
телям, хозяйственная же и противопожарная сети должны охватывать все
объекты предприятия.
2. Для многих технологических процессов производства вода подается
под строго определенным напором и расходом. Если построить производ-
ственно-противопожарный водопровод, то при тушении пожара в водо-
проводной сети будет наблюдаться изменение напора, а это может привес-
ти к нарушению режима работы производственных аппаратов.
Объединенный хозяйственно-производственно-противопожарный во-
допровод устраивают тогда, когда для технологических нужд требуется
небольшое количество воды питьевого качества.
Устройство самостоятельного противопожарного водопровода допус-
кается только в том случае, если объединение его с хозяйственно-
питьевым или производственным водопроводом по техническим или эко-
номическим соображениям нецелесообразно.
Самостоятельный противопожарный водопровод устраивается обычно
на таких пожароопасных объектах, как нефтебазы, склады хлопка, лесо-
биржи, хранилища сжиженных газов и др.
Противопожарные водопроводы (специальные, отдельные или объеди-
ненные) бывают низкого или высокого давления. Свободный напор в сети
противопожарного водопровода низкого давления в период тушения пожа-
ров должен быть не меньше 10 м. При этом необходимый для тушения по-
жара напор у стволов создается передвижными пожарными насосами.
В системе противопожарного водопровода высокого давления вода к
месту пожара подается по рукавам непосредственно из гидрантов, а необ-
ходимый для пожаротушения напор в сети и у стволов создается стацио-
нарными пожарными насосами, установленными в насосной станции.
По степени обеспеченности подачи воды (по надежности действия) цен-
трализованные системы водоснабжения подразделяются на три категории:
I – допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые ну-
жды не более 30
% от расчетного расхода и на производственные нужды
до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий.
Длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут. Перерыв в
подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускаются
на время выключения поврежденных и включения резервных элементов
системы (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов и др.), но
не более чем на 10 мин;