Подача воды на тушение пожара при помощи гидроэлеваторных систем

Гидроэлеваторные системы для забора и подачи воды на пожаротушение с глубин, превышающих допустимую высоту всасывания центробежных насосов, или из водоисточников с неудовлетворительными подъездами к местам водозабора могут комплектоваться по различным схемам. В качестве примера рассмотрим гидроэлеваторную систему, показанную на рисунке 3.7.

Всасывающий рукав 6, присоединенный к всасывающему патрубку насоса пожарной автоцистерны 1, опускается в цистерну. Подводящая рукавная линия 2 одним концом подсоединена к напорному патрубку насоса, а вторым − к входному соединению гидроэлеватора 4. Отводящая рукавная линия 5 подсоединяется к выходному соединению гидроэлеватора и опускается через люк в цистерну.

Напор перед гидроэлеватором Н ₁ (рис. 3.7) может быть определен из выражения

Н ₁ = Н _н + Н _г + Н _погр – h _подв, (3.32)

где Н _н – напор на насосе; Н _г – геометрическая высота подъема воды от уровня в водоеме до горловины цистерны; Н _погр – глубина погружения гидроэлеватора под уровень; h _подв – потери напора в подводящих рукавах.

Напор на выходе гидроэлеватора Н ₂ (рис. 3.7) равен

Н ₂ = Н _г + Н _погр − h _отв,

где h _отв – потери напора в отводящих рукавах.

Из выражения (3.32) напор на насосе определяется как

,

где Н _г и Н _погр − для рассчитываемой гидроэлеваторной системы величины известные.

От второго патрубка насоса прокладывается магистральная линия 7 и рабочие рукавные линии 9 к пожарным стволам 10. Насос приводится в действие и степенью открытия вентилей на напорных патрубках насоса регулируется подача воды к пожарным стволам и гидроэлеватору таким образом, чтобы был обеспечен расчетный расход воды на пожаротушение через пожарные стволы Q ₂ (эжектируемый расход), а рабочий расход воды, поступающий на гидроэлеватор, соответствовал величине Q ₁. При этом уровень воды в цистерне по истечении некоторого времени работы насоса и после дополнительной регулировки вентилей должен установиться и быть постоянным.

Рис. 3.7. Схема забора воды гидроэлеваторной системой из естественного водоема:

1 – автоцистерна пожарная; 2 – подводящие пожарные рукава; 3 – водоисточник; 4 – гидроэлеватор; 5 – отводящие пожарные рукава; 6 – рукав пожарный всасывающий; 7 – магистральная рукавная линия; 8 – разветвление рукавное трехходовое; 9 – рабочие рукавные линии; 10 – стволы пожарные ручные

Одной из основных задач расчета гидроэлеваторной системы является определение напора на насосе при заданном расходе воды на пожаротушение, геометрических параметрах гидроэлеваторной системы и технических характеристиках используемого гидроэлеватора.

Напор перед гидроэлеватором можно выразить через величину напора на выходе из него, используя значение коэффициента подпора b, которое является величиной паспортной для каждого типа гидроэлеватора, то есть

. (3.33)

Для гидроэлеватора Г– 600А коэффициент подпора b = 0, 21.

Потери напора в подводящих рукавных линиях определяются из выражения

h _подв = n _подв S _подв Q ²₁, (3.34)

где n _подв – количество рукавов в подводящей линии; S _подв – сопротивление одного рукава; Q ₁ – расход воды, поступающий от насоса к гидроэлеватору.

Величина расхода воды Q ₁ устанавливается в зависимости от эжектируемого гидроэлеватором расхода Q ₂, который необходимо подавать на стволы

,

где α – коэффициент эжекции (для гидроэлеватора Г– 600А α = 1, 1).

Потери напора в отводящих рукавах составят

h _отв = n _отв S _отв Q ²_{2 сист}, (3.35)

где n_{о тв} – число рукавов в отводящей рукавной линии; S _отв – сопротивление одного рукава; Q _сист = Q ₁ + Q ₂; Q ₁, Q ₂ соответственно рабочий и эжектируемый расходы воды, поступающей через отводящие от гидроэлеватора рукава в цистерну.

Таким образом, выражение (3.32) позволяет аналитически определить требуемый напор насоса пожарной автоцистерны для обеспечения расчетного расхода воды на пожаротушение выбранной гидроэлеваторной системой с учетом конкретных условий водозабора.

Глава 4.ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ