Расчет насосно-рукавных систем сводится к определению требуемого напора насоса в зависимости от расхода воды, подаваемой к месту пожара. Для определения этих параметров строится расчетная схема (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 – Расчетная схема насосно-рукавной системы
1 — пожарный автонасос, 2 - рукавная система; 3 — пожарный ствол
Гидравлические расчеты насосно-рукавных систем сводят к решению трех основных задач.
1. Определение напора насоса, если заданы расчетный расход воды (напор перед пожарным стволом), вид насосно-рукавной системы, а также длина и диаметр рукавов.
2. Определенно расхода воды по заданному напору насоса.
3. Определение предельной длины насосно-рукавной системы по расчетному расходу воды и напору насоса.
1. Определение напора насоса. Требуемый напор насоса Н (м) определяют по формуле
Н=hр+Нс+z1+z2+hв, (5)
hр — потери напора в рукавной системе;
Нс — свободный напор перед стволом;
z1 — высота подъема стволов над осью насоса;
z2 —высота всасывания;
hв — потери напора во всасывающей линии.
Для практических расчетов напор насоса определяют по формуле
H=Sсист Q2+z, (6)
Sсист — сопротивление рукавной системы, зависящее от вида рукавной системы и диаметра установленных на ней пожарных стволов;
Q — расчетный расход воды; z — высота подъема пожарных стволов над осью насоса
2. Определение расхода воды по заданному напору. При определении расхода воды учитывают характеристику рукавной системы и рабочий режим насоса. Задачи о совместной работе насосов и рукавных систем решают графически и аналитически. При аналитическом решении задач о совместной работе насоса с рукавной системой используют уравнение, характеризующее параметры насоса, и уравнение (6), характеризующее параметры рукавной системы: H=Sсист Q2+z
Для расчета расхода воды, подаваемой насосно-рукавной системой, из уравнения (6) получим формулу
. (7)
3. Определение предельной длины рукавной системы. Задачу определения предельной длины рукавной системы решают графически и аналитически, если заданы расчетный расход Q и высота подъема стволов z.
Например, для последовательного соединения рукавов (рис. 3. б) напор насоса вычисляется по формуле (6)
H=Sсист Q2+z,
где сопротивление системы будет равно
Sсист = nр×sр,
где sр — сопротивление одной рукавной линии;
nр – число рукавов.
Решив уравнение (6) относительно nр, определим предельное число рукавов для данного вида рукавного соединения:
nр = (H – z)/spQ2.
Количество пожарных рукавов в магистральной линии от водоисточника до места пожара определяется по формуле:
n = 1,2L/lp,
где L – расстояние от места пожара до водоисточника, м;
lp – средняя длина одного пожарного рукава (обычно lp =20 м).
