Диплом Итог 1 (1203300), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

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

, (10.5)

При расходе оросителя q₁ =1,2 л/c расход, приходящий­ся на площадь F_op = 9 м², составит:

т. е. коэффициент полезного использования расхода при данном оросителе на площади F_op = 9 м²:

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

(10.6)

где А — удельное гидравлическое сопротивление трубопровода.

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. Поэтому, если ориентироваться на удельное гидравлическое сопро­тивление новых труб, через определенное время их шерохова­тость увеличится, вследствие чего распределительная сеть уже не будет соответствовать расчетным параметрам по расходу и давлению.

В связи с этим принимается средняя шероховатость труб [12].

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

Для левой ветви распределительного трубопровода в соответствии с данными табл. IV. 1.3 принимаем следующие диаметры 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 1-2 между первым и вторым оросителями.

Таким образом, падение давления на участке 1-2 составит:

Расчетный расход на участке между первым и вторым оросителями, т. е. на участке l₁-₂ , составит:

Q_1-2 = q₁ + q₂ = 1,2 + 1,36 = 2,56 л/c

По расходу воды Q₁-₂ определяются потери давления на участке l_2-3:

Давление у оросителя 3:

Р₃ = Р₂ + P_2-3 = 0,15 + 0,06 = 0,21 Мпа

Расход оросителя 3:

Расчетный расход на участке - между первым и третьим оросителями, т. е. на участке l_1-3, составит:

Q_1-3 = q₁ + q₂ + q₃ = 1,2 + 1,36 + 1,6 = 4,16 л/c

По расходу воды Q₁-₃ определяются потери давления на участке l_3-4:

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:

Р₄ = Р₃ + Р_з-4 = 0,21 + 0,03 = 0,24 МПа

Расход оросителя 4:

Расчетный расход на участке между первым и четвертым оросителями, т. е. на участке l_1-4 , составит:

Q_1-4 = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ = 1,2 +1,36 +1,6 +1,71 = 5,87 л/c

По расходу воды Q_1-4 определяются потери давления на участке l_4-a (l_4-a = 1,5 м):

Давление в точке а:

Р_а = P₄ + Р_4-а = 0,24 + 0,04 = 0,28 МПа.

В рядке I правая ветвь несимметрична левой ветви, поэтому 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:

(10.7)

Где: В_а-7 - гидравлическая характеристика правой ветви рядка I.

Участок l₅-₇ принимаем аналогичным участку 1_1-3, 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:

Р_а = P₅ + Р_а-5 = 0,21 + 0,02 = 0,23 МПа

Гидравлическая характеристика правой ветви рядка I:

Т.о., расчетный расход правой части рядка I составит:

Общий расход рядка I:

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-b достаточно велики, то принимаем диаметр питающего трубопровода d = 50 мм. Тогда потери давления на участке 1_а-b составят:

Давление в точке b составит:

Р_b = Р_а + Р_а-b = 0,28 + 0,03 = 0,31 МПа

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

Расход воды из рядка II определяется по формуле:

, (10.8)

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% расчетном расходе воды по каждому полукольцу.

Результаты расчетов распределительной сети сведены в табл. П9.1

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 распределительного и питающего трубопроводов, типа оросителей и их количества (и соответственно расстояния между ними) [1].

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 трубопровода 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. П6.1, 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 специ­фикации распределительного и питающего трубопроводов в сторону уменьшения диаметра приводит к достаточно существенному изменению давления, что требует использования пожарного насоса с большим напором подачи.

Наибольший эффект по снижению общего расхода и дав­ления наблюдается, если реализовывается вариант, в котором все участки трубопроводов между оросителями распределительной 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 рас­пределительного 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: Р_b — 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-= 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 м², a F_op = 3,5  4 = 14 м² .

Если использовать вариант 6 (рис. 10.1) с шестью оросителями аналогичного 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 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 ДВН-10), а расход отличается приблизительно на 2 л/c: Р_b = 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_b = 0,46 МПа, т = 2,81, ∑ =26,98 л/c.

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

(10.9)

Если выбрать ороситель, у которого это отношение меньше, например 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 ДВН-12 (варианта 9), у которого коэффициент производительности и диаметр выходного отверстия аналогичны оросителям ДВВ-12 (соответственно К = 0,47, a d = 12 мм), гидравлические параметры распределительной сети наихудшие: Р_b = 0,38 МПа, т = 2,95, ∑ = 28,32 л/c.

Суммарный расход распределительной сети не зависит от того, сколько на ней смонтировано оросителей (по СП 5.13130.2013 допускается до 800). Если расход определять как произведение нормативной интенсивности орошения на площадь для расчета расхода воды (см. табл. 1.2), то расход составит:

Характеристики

Список файлов ВКР