Расчет режима работы насосной станции при подаче воды на тушение пожара

Подачу расчетного расхода воды на тушение пожара  следует предусматривать в час максимального водопотребления.

При тушении пожара свободный напор в диктующей точке сети может снижаться до 10 м. В тоже время пропуск увеличенного при пожаре расхода сопровождается увеличением гидравлических сопротивлений в сети. При схеме с водонапорной башней в начале сети, если пьезометрическая линия у башни окажется выше дна башни, при опорожненном баке часть пожарного расхода может поступать во время пожара в башню, а не к месту пожара. Во избежание этого башню приходится отключать (рис. 30).

Рис. 30. Схема отключения водонапорной башни при пожаре

 

Подача насосной станции при пожаре с отключенной водонапорной башней определяется по формуле

,

(30)

а без отключения башни

.

(31)

Башня в начале сети должна отключаться при условии

,

(32)

где  — пьезометрическая отметка в диктующей точке сети при пожаре;  — гидравлические потери в городской водопроводной сети при пожаре;  — отметка максимального уровня воды в башне;  — высота бака башни; обычно принимается 4—6 м. Требуемый напор насосов при пожаре определяют по формуле

,

(33)

где

 ,

здесь  — минимальный уровень в резервуаре чистой воды; остальные обозначения — те же, что и в формуле (26), но при подаче пожарного расхода.

Потери в напорных водоводах находят по формуле (18) при расходе , а сумму остальных потерь принимают пропорциональной квадрату расходов.

При башне в начале сети принимают

,

(34)

а потери в сети  — по заданию.

При контррезервуаре

.

(35)

Режим работы насосной станции при пожаротушении следует устанавливать по графику совместной работы насосов и трубопроводов. Характеристика трубопроводов строится путем определения требуемых напоров по формуле (33). Для систем с контррезервуаром приближенно ее можно построить параллельным смещением графика характеристики водоводов при подаче хозяйственно-питьевого расхода к диктующей точке на величину

 .

Возможны три варианта режимов работы насосной станции при подаче воды на пожаротушение:

1. Необходимый расход  подается основными рабочими насосами за счет снижения напоров в сети (рис. 31, а). Снижение статического напора в диктующей точке сети при пожаре ΔН определяют параллельным переносом характеристики трубопроводов.

2. Расход  подается включением дополнительных одного-двух насосов того же типоразмера, что и хозяйственные. При этом соответственно увеличивается число насосов в насосной станции. Число резервных насосов принимается в соответствии с нормами [3].

3. Если необходимый напор для пожаротушения больше напора, развиваемого хозяйственными насосами, и невозможно решить задачу включением дополнительных насосов, следует устанавливать пожарные насосы требуемого напора  с суммарной подачей  с (рис. 31, в). При работе пожарных насосов хозяйственные отключают. Для группы пожарных насосов предусматривается один резервный.

Рис. 31. Характеристики работы насосной станции при тушении пожара:

а — основными рабочими насосами; 6 — основными и дополнительными насосами; в — специальными противопожарными насосами.

 

Для упрощения расчетов при проверке работы насосной станции на режимах: транзита воды в башню и подачи пожарного расхода следует использовать зависимость для параллельно соединенных трубопроводов. Особенности расчета заключаются в том, что в начальной точке кольцевой водопроводной сети поток жидкости разветвляется, а в конечной точке сливается. За конечную точку принимается наиболее невыгодно или высоко расположенный узел (водонапорная башня). Распределение расходов по отдельным ветвям сети происходит пропорционально проводимости или обратно пропорционально сопротивлению каждой линии. Так как , где  - сопротивление каждой линии,  - проводимость линии, то согласно уравнению

, где

 - потери напора в кольцевой водопроводной цепи от начальной точки до конечной расчетной;

 - потери в каждой линии.

Q – общий расход, поступающий в кольцевую водопроводную сеть.

Величина Н (потери напора в кольцевой водопроводной сети) определяются после увязки сети на случай максимального водопотребления. Затем находится величина  - общее сопротивление кольцевой водопроводной сети. Выполняется графическое построение общей характеристики сети.

Рис. 32. Общая характеристика сети

 

На основании этого графического построения можно сделать выводы:

1. Об обеспеченности подачи пожарного расхода.

2. При недостаточности создаваемого расхода рассмотреть возможность включения резервного расхода.

3. О возможности подачи транзитного расхода.