Основы проектирования и расчета водо-пенных систем

Проектирование начинается с выбора схемы размещения распылителей. Для этого водопроводящие сети разделяют на два вида: распределяющие, на которых монтируются распылители; питающие, по которым вода подводится к распылительным рядам.

При проектировании исходят из условия подачи воды наиболее выгодным расположением к распылителю, кратчайшим путем и трубами, имеющие наименьший диаметр.

Расчет начинают с диктующего распылителя, т.е. с самого дальнего и самого высоко расположенного в схеме распределения. Давление у диктующего распылителя должно быть не менее 5 метров водяного столба.

На следующем этапе составляют карту орошения, т.е. определяют расстояние между распылителями и распределительными рядами. При расчетной площади орошения для дренчера 9 м² на один распылитель, расстояние между распылителями принимают 3 м. При расчетной площади орошения для спринклера 12 м² расстояние между распылителями также 3 м.

Распылители в рядах размещают с учетом обеспечения наиболее эффективного орошения защищаемой площади. В основном распылители создают струи круглого сечения, поэтому их наиболее выгодно размещать в шахматном порядке. Группу распылителей (не более 800 штук) вместе с распылителем и питающих трубопроводов объединяют в секцию, подключенную к самостоятельному запорно–пусковому узлу.

При проектировании установок производят гидравлические расчеты, в которых определяют необходимый расход воды, напор у водопитателя, диаметр трубопроводов и т.д.

Расход воды q_р через один распылитель определяют из выражения:

(1)

где В_и – характеристика истечения распылителя (определяется из таблицы 1);

             Н – напор у распылителя, м. вод. ст.

Напор у диктующего распылителя принимают не менее 5 м. вод. ст., а у каждого последующего распылителя определяется из выражения:

(2)

где Н_пред – напор предыдущего распределителя;

ΔН – потери напора на участке.

(3)

где q_p – расход жидкости на распределительном участке;

В_т – характеристика трения трубопровода.

(4)

где L – длина участка трубопровода;

  К_т – удельная характеристика трения (определяется из таблицы 2).

 Напор у водопитателя определяется по уравнению:

(5)

где Н_д – напор у диктующего распылителя, м. вод. ст.;

 – геометрическая высота диктующего распылителя на водопитателе, м. вод. ст.;

          – суммарные потери в трубопроводах, м. вод. ст.;

          – потери напора в запорной и контролирующей арматуре, м.вод.ст.

Помимо гидравлических параметров определяют и динамические параметры системы:

– время срабатывания системы;

– запас воды;

– время тушения пожара.

Запас воды в водовоздушном баке определяется из выражения:

(6)

где q – расчетный удельный расход, л/м²*с;

             τ – продолжительность тушения, с;

             k_з – коэффициент запаса.