Решение задач 30 – 44.

Прежде чем приступить к решению задач данного типа, слушателю рекомендуется повторить по учебнику «Противопожарное водоснабжение» (авторы: А.А.Качалов, Ю.П.Воротынцев, А.В.Власов – М.: Стройиздат, 1985.) параграфы 33-34, 36-37.

Гидравлические расчеты насосно-рукавных систем сводятся к определению:

- напора у насоса;

- расхода воды из стволов;

- предельной длины рукавной линии.

Напор, развиваемый насосом (Н_н) при заданном расходе можно выразить уравнением:

Н_н = a – bQ²_н (18)

где a – напор, развиваем насосом при нулевой подаче, м;

b - коэффициент, учитывающий конструктивные особенности насоса;

Q_н - подача насоса, л/с.

Значения параметров a и b, входящих в характеристики некоторых типов насосов, установленных на пожарных автомобилях, приведены в приложении 4.

В насосно-рукавной системе различают три способа соединения рукавных линий:

- последовательное соединение;

- параллельное соединение;

- смешанное соединение.

При последовательном соединении напор на насосе рассчитывается по формуле: Н_н = h_р + Н_ст + z_ст (19)

где h_р – линейные потери в рукавной линии, м

h_р = nS_pq²_ст (20)

где n – количество рукавов в рукавной линии;

S_p – сопротивление одного стандартного рукава длиной 20 м (значения сопротивлений приведены в приложении 2);

q_ст – расход ствола, л/с;

H_ст – свободный напор у ствола, м

Н_ст = S_нq_ст (21)

где S_н – сопротивление насадка (значения приведены в приложении 3);

z_ст – высота подъема ствола (разность геометрических отметок между насосом и стволом), м.

При смешанном соединении (наиболее часто встречающимся при тушении пожаров) напор на насосе можно определить как

Н_н = h_мл + H_p + z_p (22)

где h_мл – линейные потери в магистральной рукавной линии, м

h_мл = n_млS_pQ²_мл (23)

где n_мл – количество рукавов в магистральной линии;

S_p – сопротивление рукава длиной 20 м;

Q_мл – количество воды, проходящей по магистральной линии, л/с;

H_p – напор на разветвлении, м

Н_р = h_рб + Н_ст + z_ст (24)

h_рб – линейные потери в рабочей линии, м

h_рб = n_рбS_pq²_ст (25)

n_рб – количество рукавов в рабочей линии;

S_p – сопротивление рукава длиной 20 м;

q_cт – расход ствола, л/с;

H_ст – свободный напор у ствола, м, определяется по формуле (16);

z_ст – высота подъема ствола (разность геометрических отметок между разветвлением и стволом), м;

z_p – высота подъема разветвления (разность геометрических отметок между насосом и разветвлением), м.

В практических расчетах расходы из пожарных стволов определяются по формуле:

Q_ст = рÖ Н_ст (26)

где р – проводимость насадка;

Н_ст – напор на стволе, м.

Значения напора и расхода жидкости на пожарных стволах в зависимости от радиуса компактной части струи приведены в приложении 5.

Предельное расстояние по подаче огнетушащих веществ на тушение пожара от пожарного автомобиля l_пр находится по формуле:

l_пр = Н_н – (Н_ст + z_p + z_ст) × 20 (27)

S_рQ2

где Н_н – напор на насосе, м (если известна марка насоса мотопомпы или автомобиля напор на насосе определяется по формуле (18), в противном случае напор на насосе принимается равным Н_н = 90 м).

Перекачка воды осуществляется тогда, когда фактическое расстояние от водоисточника превышает предельно возможное расстояние для данного автомобиля по подаче огнетушащих веществ l_ф > l_пр.

Различают три способа перекачки:

- из насоса в насос;

- из насоса в бак автоцистерны;

- из насоса в промежуточную емкость.

Для обеспечения надежной работы системы необходимо в конце ступени перекачки иметь избыточный подпор в рукавной линии (h_под) равный: при первом способе – 10 м; при втором и третьем – не менее 2 м с учетом высоты расположения горловины бака автоцистерны или промежуточной емкости.

Число автонасосов N_А (с учетом головного) при перекачке по одной рукавной линии определяется по формуле:

N_А = h¹_рл + z_м + 1 (28)

Н_н - h_под

Число автонасосов N_А (с учетом головного) при перекачке по двум параллельным рукавным линиям определяется по формуле:

N_А = 0, 25h¹_рл + z_м + 1 (29)

Н_н - h_под

где h¹_рл – потери в рукавной линии от водоисточника до головного насоса, м;

h_под – подпор в рукавной лини в конце ступени перекачки, м;

z_м – высота подъема местности (разность геометрических отметок между автомобилями, стоящими на водоисточнике и головным).