Помещение представляет собой складское помещение по хранению синтетических изделий на основе пластмассы, размеры которого 42×24×6 метров (защищаемая площадь 1008 м2). Склад является не отапливаемым с относительной влажностью не более 80%. Помещение расположено в отдельном здание. Имеется приточно-вытяжная вентиляция. Основным вид пожарной нагрузки является полимерные материалы на основе ПВХ, высота складирования 1,5 м.
Краткая характеристика пожарной нагрузки:
Пластмасса- твердое горючее вещество, температура самовоспламенения (аэровзвеси) 440 0С, НКПР пламени 20 г/м3; максимальное давление взрыва 0,69 МПа; максимальная скорость нарастания давления взрыва 12 МПа/с; минимальная энергия зажигания 15 мДж; при горении выделяются высокотоксичный дым, высокая температура пламени.(из программы HIFEX)
По НПБ 105-03 складское помещение относится с пожароопасным помещения категории В1. Класс пожароопасности по ПУЭ – 
а. Из НПБ 88-01* приложение 1 определяем, что помещение относится к шестой категории.
Обоснование необходимости вида
Автоматической противопожарной защиты
Из НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования,
подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» таблицы 3, п.4.2 видно, что наземные помещения складского назначения категории В1, имеющие площадь более 300м2 должны устанавливаться система автоматического пожаротушения.
Необходимость установки обуславливаются также тем, что пожар может привести к значительному материальному ущербу, из-за большой удельной пожарной нагрузки в помещении, высокой токсичности ПВХ.
Выбор автоматической установки пожаротушения
Выбираем спринклерную установку питающий и распределительные трубопроводы которой заполнены воздухом, находящимся под давлением, а подводящий водой. Площадь тушения принимается по НПБ 88-01* (таблицы 1) равной 180м2, т.е. срабатывания 20 оросителей. Температура разрушения термозамка на оросителях принимаем 570С, с максимальной температурой окружающей среды до 380С. Инерционность установки: подача воды производится сразу после разрушения термозамка (порога срабатывания чувствительного элемента). Побудительной системой является клапан, находящийся в узле управления. Он открывается при падении равновесия в давлениях между питающим и подводящим трубопроводом.
Гидравлический расчет
Выбор нормативных данных для расчета и выбора оросителей
По НПБ 88-01 определяем:
приложение 1: 6 группа;
из таблицы 1: интенсивность орошения Iтр=0,32 л/с×м2; максимальная площадь контролируемая одним оросителем 9 м2; площадь для расчета расхода воды 180 м2; продолжительность работы установки 60 мин.; максимальное расстояние между оросителями 3 м.
количество оросителей для требуемой площади расчета: n=Sтр/Sор=180/9=20 шт.
требуемая производительность (расход воды) диктующего оросителя: 
л/с
Iтр- нормативная интенсивность орошения одного оросителя, л/с*м2;
Fc- проектная площадь орошения оросителем, м2;
Расход воды через диктующий ороситель:
,
где Н1- напор у оросителя, принимаем минимальный напор при котором функционирует ороситель 10м.
к - коэффициент производительности оросителя, выбираем оросители с условным диаметром выходного отверстия 15 мм. и к =0,77.
- условие не выполняется;
следовательно, повышаем давление на диктующим оросителе до 15м
;
- условие выполняется;
Для спринклерных оросителей определяем температуру срабатывания термозамков - 570С, с максимальной температурой окружающей средой до 380С.
Гидравлический расчет сети
Ороситель 1:
Из предыдущих расчетов к=0,77; H=15м; Q=2,98 л/с.
Участок 1-2:
длина трубы 3 м (из рисунка размещения оросителей и трассировки труб);
диаметр трубы принимаем Dy=100мм, следовательно коэффициент трения этой трубы 4322 (приложения 2, табл.1 НПБ 88-01) равен к1=4322;
Q=2,98 л/с;
потери по длина на этом участке: 
следовательно, суммарный напор Н=15+0,006=15,006м.
Ороситель 2:
к=0,77 (для всех оросителей);
давление у оросителя Н=15,006м
Расход нарастающим итогом Q=2,98+2,983=5,963 л/с
Участок 2-3:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=100мм, к1=4322;
Q=5,963 л/с;
потери по длине на этом участке: 
следовательно, суммарный напор Н=15,006+0,025=15,031м.
Ороситель 3:
к=0,77;
Н=15,031 м
Расход итогом Q=5,963+2,99=8,953 л/с
Участок 3-4:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=100мм, к1=4322;
Q=8,953 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,031+0,056=15,087 м
Ороситель 4:
к=0,77
Н=15,087 м
Расход итогом Q=8,953+2,991=11,944 л/с
Участок 4-5:
длина трубы 1,5 м;
диаметр трубы Dy=100 мм, к1=4322;
Q=11,944 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,087 +0,05=15,137 м
Точка 5:
Н=15,137 м
Расход в точке Q=11,944 л/с;
коэффициент участка 1-5: 
Участок 5-6:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=150 мм, к1=36920;
Q=11,944 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,137+0,012=15,149 м
Точка 6:
Н=15,149 м
расход в точке будет равен: 
расход итогом Q=11,944+11,949=23,893 л/с
Участок 6-7:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=150 мм, к1=36920;
Q=23,893 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,149+0,046=15,195 м
Точка 7:
Н=15,195 м
расход в точке будет равен: 
расход итогом Q=23,893+11,967=35,86 л/с
Участок 7-8:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=150 мм, к1=36920;
Q=35,86 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,195+0,104=15,299 м
Точка 8:
Н=15,299 м
расход в точке будет равен: 
расход итогом Q=35,86+12,008=47,868 л/с
Участок 8-9:
длина трубы 3 м;
диаметр трубы Dy=150 мм, к1=36920;
Q=47,868 л/с;
потери по длина на этом участке: 
суммарный напор Н=15,299+0,186=15,485 м
Точка 9:
Н=15,485 м
расход в точке будет равен: 
расход итогом Q=47,868+12,081=59,949 л/с
Участок 9-10:
длина трубы 40,5 м;
диаметр трубы Dy=150 мм, к1=36920;
Q=59,949 л/с;
потери по длине на этом участке: 
следовательно, суммарный напор Н=15,485+3,942=19,427 м
Участок 10-до насосной станции:
длина трубы 88 м;
диаметр трубы принимаем Dy=150 мм, к1=36920;
Q=59,949 л/с;
потери по длина на этом участке: 
следовательно, суммарный напор Н=19,427+8,566=27,993 м
| участки | коэф.оросит, участка | давление м.в.с. | расход в точке(участке трубы), л/с | длина трубы,м | Dу, мм | коэфф. трения | потери напора на участке, м.в.ст. | Сум. напор, м.в.ст. | коэф.участка | расход итогом, л/с |
| ор 1 | 0,77 | 2,98 | 2,98 | |||||||
| 1.-2. | 2,98 | 0,006 | 15,006 | |||||||
| ор 2 | 0,77 | 15,006 | 2,983 | 5,963 | ||||||
| 2.-3. | 5,963 | 0,025 | 15,031 | |||||||
| ор 3 | 0,77 | 15,031 | 2,99 | 8,953 | ||||||
| 3.-4. | 8,953 | 0,056 | 15,087 | |||||||
| ор 4 | 0,77 | 15,087 | 2,991 | 11,944 | ||||||
| 4.-5. | 11,944 | 0,05 | 15,137 | |||||||
| 15,137 | 11,944 | 3,07 | 11,944 | |||||||
| 5.-6. | 11,944 | 0,012 | 15,149 | |||||||
| 6. | 15,149 | 11,949 | 3,07 | 23,893 | ||||||
| 6.-7. | 23,893 | 0,046 | 15,195 | |||||||
| 7. | 15,195 | 11,967 | 3,07 | 35,86 | ||||||
| 7.-8. | 35,86 | 0,104 | 15,299 | |||||||
| 8. | 15,299 | 12,008 | 3,07 | 47,868 | ||||||
| 8.-9. | 47,868 | 0,186 | 15,485 | |||||||
| 9. | 15,485 | 12,081 | 3,07 | 59,949 | ||||||
| 9.-10. | 59,949 | 40,5 | 3,942 | 19,427 | ||||||
| 10-до насос | 19,427 | 59,949 | 8,566 | 27,993 | ||||||
| Σh(общие потери по длине) | 12,993 |
Расчет диаметров трубопроводов в насосной станции
От точки 13 до насосной станции диаметром трубопровода 150мм.
Скорость воды в напорных трубах принимают не более 10 м/с
Определим скорость воды в трубопроводах:
3,376 
10 условие выполняется
Во всасывающем трубопроводе насоса скорость воды принимается не более 2,8 м/с.
3,376 2,8 условие не выполняется
Принимаем трубопроводы напорные и всасывающие диаметром 250мм.
1,216 2,8 условие выполняется
Расчет основного водопитателя
Расчетный напор основного водопитателя:
где Н1- напор у диктующего оросителя, м.в.с.;
Σh – суммарные линейные потери, м.в.с.;
Н2 – потери напора в узле управления, м.в.с.
Z-геометрическая высота от оси насоса, до уровня оросителей, м;
Н2=еQ2
е- характеристика узла управления, выбираем узел управления спринклерный водозаполненный УУ-С150/1,2Вз-ВФ.04-01 с е=0,0006 (справочные материалы);
Q – расход л/с;
Н2=0,0006*59,949 2=2,156 м
Н=15+1,2*12,993+2,156+8=40,748 м.
Выбираем по расчетному напору насос 1Д315-50, обеспечивающий напор 50 м и расход 315 м3/ч (87,5 л/с).
Гарантированный напор водопроводной сети 20 м, диаметр 100 мм., что обеспечивает водоотдачу в 14 л/с, что не обеспечивает работоспособность АУПТ. Необходимо устанавливать резервуар.
Объем резервуара: 
-14 л/с (определяем из МУ справочного материала к выполнению курсового проекта), расход водопроводной сети;
- нормативное время тушения, 60 мин.;
Расчет автоматического водопитателя
Минимальный напор в автоматическом водопитателе:
Нав=Н1+Z+15
где Н1-напор у диктующего оросителя, м.в.с.;
Z-геометрическая высота от оси насоса, до уровня оросителей, м;
Z= 6м (высота помещения) + 2 м (уровень пола насосной ниже) = 8м;
15-запас на работу установки до включения резервного насоса.
Нав=15+8+15=38 м.в.с.
Для поддержания давления автоматического водопитателя выбираем жокей-насос CR 3-8 c напором 38,3 м.в.с.
Расчет дренажного насоса
Площадь насосной станции: 6×6=36м2
При слое воды 0,5 м объем воды составит 36×0,5=18м3, при откачке за 2 часа требуется дренажный насос с производительностью 9 м3/ч
Выбираем дренажный насос AR 12.40.06.1 c производительностью 20 м3/ч
Расчет компрессора
Давление срабатывания побудительной камеры клапана Рс=0,2Рр
Рс=0,2×0,399=0,0798 МПа т.к. (Рр=40,748 м.в.ст.=0,399 МПа)
Давление запирания побудительной камеры клапана Рз=Рс+0,5Рр
Рз=0,0798+0.5×0,399=0,2793 МПа (Рз=0,2793 МПа=2,793 Бар – в соответствии с ГОСТ 8.417-81)
Выбираем компрессор GA 315VSD фирмы Atlas Copco (Швеция) маслозаполненые винтовые с частичным приводом максимальное давление от 4 до 10 Бар, мощность 315 Вт.
Общее устройство и принцип управления
ЭКМ, СДУ-М, узла управления:
Электроконтактный манометр ТМ-610:
Манометры с электрической сигнализацией предназначены для автоматической подачи сигнала, а в некоторых случаях для автоматического регулирования давления или блокировки.
Этот прибор обладает преимуществом перед манометром с контрольной стрелкой, что сразу после нарушения режима работы об этом дается сигнал на регулирующее устройство или обслуживающему персоналу.
По принципу действия этот прибор аналогичен техническим манометрам с пружиной, и такому прибору как счетчик газа, с той лишь разницей, что к нему добавлены специальные электрические контакты. Они могут быть установлены на любые деления шкалы. Некоторые конструкции приборов снабжены только одним контактом. Рабочая стрелка при помощи штифта ведет за собой рычажок с контактом, который, соприкасаясь с неподвижным контактом, замыкает электрическую цепь сигнального или регулирующего устройства.
Контактное устройство манометров рассчитано на питание, как от переменного, так и от постоянного тока. Наибольшее применяемое напряжение 380 в. Контакты рассчитаны на разрывную мощность до 10 в.
Назначение:
Электроконтактные манометрические приборы типа ТМ-610 предназначены для измерения избыточного или вакуумметрического давления и дискретного управления электрическими цепями вспомогательных и регулирующих устройств.
Принцип действия:
Электроконтактная группа приставки механически связана со стрелкой показывающего прибора и при превышении номинального (порогового) значения происходит замыкание или размыкание (в зависимости от типа приставки) электрической цепи.
Конструкция:
Электроконтактная приставка (ЭП) выполнена в виде пластиковой прозрачной оболочки, в которой размещена электроконтактная группа (ЭГ). ЭГ снабжена указателями, с помощью которых осуществляется настройка приставки на пороговое значение (значение уставки).
ЭП монтируется на манометр вместо штатного стекла. Для центровки ЭП относительно манометра в шкале манометра сделаны прорези.
Для более прочного электрического соединения в приставке используются контакты с магнитным поджатием. Магниты придают системе контактов скачковую характеристику, что обеспечивает надежную защиту контактов от воздействия электрической дуги и, соответственно, увеличивает максимальную разрывную мощность контактов.
Сигнализатор давления универсальный СДУ-М(мембранный):
Мембранный универсальный сигнализатор давления предназначен для выдачи сигналов о поступлении огнетушащих веществ в питающие трубопроводы установок водяного, пенного или газового пожаротушения при срабатывании узлов управления или распределительных устройств.
Может применяться как "тревожный" и управляющий выключатель давления водяного потока. Исполнение сигнализатора обеспечивает его пожарную безопасность в аварийном режиме работы и при нарушении правил эксплуатации. Имеет большой запас работоспособности - не менее 1000 циклов срабатывания. Корпус и вкладыш сигнализатора имеют антикоррозионное покрытие. Устойчив к воздействию окружающей среды с относительной влажностью до 98% при температуре 35oС.
Давление срабатывания сигнализатора в пределах 0,02-0,06 (0,2-0,6) МПа (кгс/см2)
Монтаж следует производить с применением уплотнительного материала (анаэробный герметик, лента ФУМ и т.п.).
Время срабатывания сигнализатора – не более 2 с.
Назначенный срок службы не менее 10 лет.
Узел управления УУ-С150/1,2Вз-ВФ.О4-01:
Узел управления это совокупность устройств (трубопроводной арматуры, запорных и сигнальных устройств, ускорителей их срабатывания, устройств, снижающих вероятность ложных срабатываний, измерительных приборов и прочих устройств), которые расположены между подводящим и питающим трубопроводами спринклерных и дренчерных установок водяного и пенного пожаротушения, предназначенных для контроля состояния и проверки работоспособности указанных установок в процессе эксплуатации, а также для пуска огнетушащего вещества, выдачи сигнала для формирования командного импульса на управление элементами пожарной автоматики (насосами, системой оповещения, отключением вентиляторов и технологического оборудования и др.).
Назначение и область применения:
Узел управления спринклерной воздушный (УУ) с клапаном мембранным универсальным КСД типа КМУ с условным проходом 100, 150 мм, предназначен для комплектации установок пожаротушения, осуществляет подачу огнетушащей жидкости в стационарных автоматических установках, выдает управляющий импульс для сигнала о срабатывании УУ и включении пожарного насоса.
УУ является элементом системы автоматического водяного пожаротушения, предназначенной для защиты объектов с температурой ниже 5°С.
УУ представляет собой сборную конструкцию, состоящую из клапана мембранного универсального КСД тип КМУ, кранов, манометров, сигнализаторов давления универсальных (СДУ), патрубков. Соединение патрубков выполнено прочным герметиком.
Принцип работы:
После срабатывания спринклерного оросителя давление воздуха в распределительном трубопроводе УУ и выходной полости клапана снижается, а так как выходная полость клапана соединена через отверстие «К» с побудительным трубопроводом, то давление снижается и в побудительной магистрали. Повышенным давлением жидкости из рабочей камеры клапана отжимается мембрана побудительной камеры и жидкость перетекает в сигнальное отверстие. Давление в рабочей камере снижается и жидкость, находящаяся во входной полости клапана, открывается затвор.
От сигнального отверстия «С» отходит трубопровод, на котором установлены сигнализаторы давления НР1 и НР2. на пути стока жидкости в трубопроводе установлен компенсатор, создающий дополнительное сопротивление жидкости и обеспечивающий необходимое давление для срабатывания сигнализаторов давления. Сигнализаторы давления выдают сигналы для управлением насосом и на пульт центрального наблюдения, УУ переходит в рабочий режим.
Для сокращения времени срабатывания УУ в побудительной магистрали в исполнении 01 устанавливается акселератор (допускается замена акселератора на электроклапан)
Устройство и принцип работы:
Клапан 1 мембранный универсальный КСД типа КМУ является основным элементом УУ спринклерной системы. Клапан – нормально закрытое запорное устройство, предназначенное для пуска огнетушащего вещества и выдачи управляющего гидравлического импульса.
Клапан шаровой двойной регулируемый 2 предназначенный для подпитки побудительной воздушной магистрали небольшим расходом воздуха. В дежурном режиме должен быть установлен в положение переключателя на ДУ 1,8.
Клапан обратный 3 препятствует сбросу давления из рабочей камеры клапана при уменьшение давления в подводящем трубопроводе.
Фильтр сетчатый 4 предназначен для предохранения рабочих органов клапана и обвязки от попадания посторонних предметов.
Вентиль 5 предназначен для отключения рабочей камеры клапана от подводящего трубопровода.
Два трехходовых крана 6 предназначены для отключения манометров при техническом обслуживании и проверки.
Два сигнализатора давления 7 предназначены для выдачи сигнала при срабатывании УУ.
Манометр показывающий и сигнализирующий 8 предназначен для контроля давления воздуха в побудительной магистрали.
Манометр 9 предназначен для контроля давления жидкости в подводящем трубопроводе.
Компенсатор 10 предназначен для создания подпора на сигнализаторах давления (закручивается до упора от усилия руки).
Клапан обратный 11 препятствует при срабатывании клапана поступления огнетушащей жидкости в побудительную магистраль УУ.
Дренажный клапан 12 предназначен для сброса из выходной полости клапана накопившейся в дежурном режиме жидкости в дренаж.
Вентиль 13 предназначен для слива жидкости из клапана и распределительного трубопровода в дренаж (в дежурном режиме закрыт).
Кран шаровой 14 предназначен для контроля (проверки) срабатывания сигнализаторов давления при техническом обслуживании (в дежурном режиме закрыт).
Патрубок 15 направляет в дренаж жидкость при сливе из клапана.
Пробки 16 предназначен для доступа к проходным отверстиям в клапане и трубопроводах при ремонте и техническом обслуживании.
Акселератор 17 предназначен для сокращения времени срабатывания УУ (электроклапан предназначен для принудительного запуска УУ)
Пневмоклапан редукционный 18 предназначен для поддержания необходимого давления воздуха в побудительной магистрали.
Краны шаровые 19 предназначены для отключения линии поддержания пневматического давления от источника сжатого воздуха.
Кран шаровой 20 предназначен для наполнения побудительной воздушной линии сжатым воздухом.
Общее устройство и принцип работы
предлагаемой установки
Дежурный режим
В дежурном режиме все узлы и трубопровод ниже УУ заполненные водой и находится под давлением 38,3 м.в.ст. Трубопровод выше УУ заполнен воздухом под давлением 28,47 м.в.ст.
При падении давления на 5 м.в.ст. (до 33,3 м.в.ст.) ЭКМ №1 подает сигнал на шкаф управления БУНС, который передает сигнал о потери напора на пульт управления ПУ-40м и насос-жокей, который включается для повышения давления в установки.
При пожаре
При дальнейшем падении давления до 28,3 м.в.ст. (еще на 5 м.в.ст.), ЭКМ №2 падает сигнал «Пожар» на шкаф управления БУНС.
СДУ выдает сигнал об открытии узла управления.
ШУ БУНС включает основной насос и падает сигнал на пульт управления о пожаре и включении основного насоса. Если при работе основного насоса, датчик уровня (РО 00-1) не фиксирует повышение давления в подводящем трубопроводе, ШУ подает сигнал на ПУ-40м режим «холостого хода» и выключает основной насос.
