Обоснование использования пены для охлаждения высоконагретых технологических аппаратов при пожаре, страница 7

Проверочный расчет

системы противопожарного водопровода установки 35-11/1000              на водоотдачу

Противопожарная         действующего технологического оборудования с горючими газами, ЛВЖ и ГЖ, расположенного на открытых площадках и этажерках установки, осуществляется с помощью 9-ти лафетных стволов, подсоединенных к сети кольцевого противопожарного водопровода высокого давления.

Для оценки эффективности работы противопожарного водопровода с использованием штатных лафетных стволов типа ПЛСП-60 проведем проверочный расчет сети на водоотдачу. Расчетная схема противопожарного водопровода представлена на рис.1

Подача воды в систему противопожарного водопровода осуществляется пожарной насосной станцией №3 с помощью двух центробежных насосов типа Д 1600-90 (мощность электродвигателя 500 кВт, 1500 об/мин.). Производительность каждого насоса 1600 м³/ч. Насосы развивают напор по 90 м  в. ст. В водопроводную сеть насосы включены параллельно, что позволяет обеспечивать при их совместной работе суммарный расход воды на пожаротушение в количестве 3200 м3/ч. Система водопровода замкнутая, кольцевая, позволяющая работать по трем вариантам.

а.) с подачей воды одним насосом по последовательно соединенным трубам (участки 1, 2, 3, 4, 5, 6 на схеме, рис.1);

б) с подачей   воды одним насосом по параллельно соединенным трубам после 1-го участка;

в) с подачей воды двумя насосами по параллельно соединенным трубам.

Определим потери напора в трубопроводах по этим вариантам.

По варианту "а".              

Среднюю скорость воды в стальном трубопроводе определим по формуле

где Q - расход воды, м³/c;

d_p - расчетный диаметр трубопровода, м.

Расход воды для выкидного трубопровода от насосной станции (участок 1)  определим, исходя из производительности насоса

Q=1600/3600=0,44 м³/с.

Тогда

м/с,

Т. к. u=1,48>1,2, то для расчета удельного сопротивления трубопровода А используем формулу из [1].

A=i/Q²

где i - гидравлический уклон, определяемый по соотношению

i=0,00107×u²/d_p ^1,3

Тогда

A=0,00107×u²/(d_p^1,3Q²)

где

Q=pd²u/4

После соответствующих преобразований, получим 

A=0,001736/d^5,3

Тогда, для трубопровода с диаметром d_p = 0,615 м

A=0,001736/0,615^5,3=0,23

Потери напора в трубопроводе на участке №1 длиной l=137,3 м, составят

h₁ = AlQ² = 0,023 × 137,3 × 0,44² = 0,61 м в. ст.

Для участка №2 (d_p = 0,515 м, 1= 613м)

 м/с, что больше 1,2 м/с

Тогда

A=0,001736/d^5,3=0,001736/0,515^5,3=0,058

Потери напора на участке №2 составят

h₂ = 0,058 × 613 × 0,44² = 6,9 м в.cт.

Для участка №3 (d_p = 0,411 и l = 287,5 м)

 м/с

Тогда

A=0,001736/0,411^5,3=0,19

Потери напора, на участке №3 соответствуют

h₃ =0,19 × 287,5 × 0,44² = 10,57 м в. ст.

Для участка 4 (d_p = 0,310 м, l = 20,5 м)

n = 4×0,44/(3,14×0,310²)=5,83, что больше 1,2 м/с.

Тогда

А=0,001736/0,310^5,3=0,86

Потери напора на участке №4 составят

h₄=0,86×20,5×0,44²=3,41 м в.ст.

Для участка №5 (d_p = 0,209 м, l = 158,4 м)

u=4×0,44/(3,14×0,209²)=12,8 м/с

Тогда

А=0,001736/0,209^5,3=6,97

Потери напора участка №5составят

h₅ = 6,97×158,4×0,44² = 213,7 м в.ст.

Для участка №6 (d_p = 0,159 м, l = 20м)

u=4×0,44/(3,14×0,159²)=22,17 м/с

Тогда

А=0,001736/0,159^5,3=29,67

Потери напора на участке №6 составят

h = 29,67 × 20 × 0,44² = 114,9 м в.ст.

С учетом высоты вышки, равной 3 м

h₆ = 114,9 + 0,3 = 115,18 м в.ст.

Общие потери напора в системе по варианту "а" составят

h_сист=0,61 + 6,9 + 10,57 + 3,41 + 213,7 + 115,18=350,4 м в.ст.

Результаты расчетов основных параметров сведем в таблицу (см. таблицу 1).

Вывод: потери недопустимы, т.к. они превышают проектный (90 м в.ст.) напор, который может развивать насос.

Табл.1.

Сводная таблица основных расчетных параметров