Курсовая работа (т): Проектирование автоматической установки пожаротушения для помещения испытания дизельной аппаратуры

 (2.3)

Под инерционностью побудителя понимается время за которое он прогреется до температуры срабатывания при температуре окружающей среды равной или выше этой температуры. Расчет времени прогрева сложная задача. Упростить задачу можно следующим способом: зададимся температурой выше температуры срабатывания спринклера, и сумму времен достижения порога срабатывания побудителя и инерционности побудителя будем считать равным времени достижения газовой средой (на уровне спринклера) этой температуры. Поскольку процесс теплопередачи проходит тем быстрее, чем больше разность температур источника тепла и нагреваемого тела и ороситель имеет малую массу примем температуру по которой вести расчет на 20 градусов больше температуры срабатывания спринклерного оросителя, т.е. 77º С. Расчет времени проводиться по методике расчета критического продолжительности пожара.

По результатам расчета время достижения температуры 77º С составило 23,8 с, критическая продолжительность пожара 38,3 с.

,8 < 38,3

2.2 Составление схемы системы обнаружения пожара

Спринклерная установка пожаротушения кроме функций по тушению пожара одновременно выполняет также функции системы обнаружения пожара. На основании вышесказанного структурная схема системы обнаружения пожара будет выглядеть как показано на рис. 2.1.

При достижении требуемой температуры газовой среды на уровне спринклеров происходит их вскрытие. Раствор пенообразователя по распределительному трубопроводу поступает на тушение. В этот момент из-за падения давления в распределительном трубопроводе открывается контрольно-сигнальный клапан (КСК) от которого срабатывает сигнализатор давления (СДУ), сигнал от которого позволяет определить в каком именно из защищаемых помещений произошел пожар. Сигнал от сигнализатора давления идет на щит автоматики (ЩА). Далее щит автоматики производит включение звукового оповещения, светового табло и подает управляющий импульс на запуск электродвигателей пожарных насосов.

Рис. 2.1. Структурная схема обнаружения пожара.

Важным моментом проектирования всех типов АУПТ является разработка схем размещения оросителей (распылителей, генераторов) и распределительных сетей трубопроводов. Требуемое для помещения количество спринклерных оросителей или генераторов определяется при проведении гидравлического расчета, а их установка производится с учетом технических характеристик и требований п.4 НПБ 88-2001*.

Требуется определить диаметры трубопроводов и подобрать тип и параметры основного водопитателя для спринклерной установки водяного пожаротушения, защищающей помещение испытания дизельной аппаратуры. Размеры помещения 28´26´3,2м. Расстояние от защищаемого помещения до станции пожаротушения 30 м. Защищаемое помещение и станция пожаротушения расположены на первом этаже на одной отметке. Насосы запитаны от резервуара.

Решение.

Определяем исходные данные для расчёта.

1 .Интенсивность орошения водой Jн=0,2л/(с·м2), [НПБ88-2001*,п.4.4, табл. 2] для 4.2 группы помещений по степени опасности развития пожара

[НПБ88-2001*,прил.1].

2 . Площадь для расчета расхода воды Fр = 360 м2. табл. 1. п. 4.4. [7]

1.3.Производим трассировку трубопроводов и оросителей на плане защищаемого помещения. (рис.2.1). Для гидравлического расчёта принимаем следующий тип оросителя СПО0-РУд0,74-R1/2/Р57.В3-“СПУ-15”, основные характеристики которого изложены в приложении 2. Данный тип оросителей предназначен для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены низкой кратности и применяется на стационарных установках пенного пожаротушения .

В результате получили, что фактическая площадь орошения спринклерным оросителем Fор=9 м2, что соответствует табл.2. п. 4.4. [7]

.4. Расчетное количество оросителей на площади Fр = 360 м2.

. Определяем расход раствора пенообразователя через диктующий спринклер.

 л/с.

Где к=0,74, коэффициент производительности спринклерного оросителя (см. приложения).

Hmin =15 м, минимальный свободный напор у оросителя (по технической документации на спринклер, см. приложения)

.Определяем внутренний диаметр трубопровода и значение удельного сопротивления на участке 1 -2.

где V - скорость движения воды по трубам (рекомендуется V = 3…5 м/с), принимаем V=5 м/с.

Принимаем трубы стальные электросварные [ГОСТ 10704-91] и диаметр условного прохода распределительного трубопровода на участке 1-2 равным dу 1-2 =32 мм, кт = 13,97 л2/с2 [НПБ88-2001*,прил.2, табл.1].

.Определяем напор у 2- го оросителя

.Определяем расход через 2-ой ороситель

6. Определяем  на участке 2-а

Принимаем dу 2-а = 50 мм, кт = 110 л2/с2.

. Определяем напор в точке “а” для правой ветки рядка

8. Так как обе ветви рядка симметричны, то = =17,21 м вод.ст.;

=22x5,86=11,36 л/с

Следовательно, характеристика первого рядка при  м вод.ст. и

= 11,36 л /с будет равна В===1,99

9. Определяем диаметр трубопровода на участке а-

б

Принимаем dу = 65 мм, кт = 572 л2/с2

. Определяем напор в точке “б”

11. Определяем расход из оросителей 5-8.

.Определяем диаметр трубопровода на участке б-в

Принимаем dу = 80 мм, кт = 1429 л2/с2

. Определяем напор в точке “в”

пожар продолжительность пожаротушение пожаровзрывоопасный

14. Определяем расход из оросителей 9-12.

.Определяем диаметр трубопровода на участке в-г

-12=Qа + Q5-8 + Q9-12 =11,36 + 5,8 + 6 = 23,16 л/с.

Принимаем dу = 100 мм, кт = 4322 л2/с2

. Определяем напор в точке “г”

. Определяем расход из оросителей 13-16

.Определяем диаметр трубопровода на участке г-д

-16 = Q1-12 + Q13-16 = 23,16 + 6,1 = 29,26 л/с.

Принимаем dу = 100 мм, кт = 4322 л2/с2

. Определяем напор в точке “д”

Рис. 2.1. Схема троссировки оросителей.

. Определяем расход из оросителей 17-20

.Определяем диаметр трубопровода на участке д-е

Принимаем dу = 125 мм, кт = 13530 л2/с2

. Определяем напор в точке “е”

. Определяем расход из оросителей 21-24

.Определяем диаметр трубопровода на участке е-ж

-24 = Q1-20 + Q21-24 = 35,46 + 6,23 = 41,69 л/с.

Принимаем dу = 200 мм, кт = 209900 л2/с2

. Определяем напор в точке “ж”

. Определяем расход из оросителей 25-28

.Определяем диаметр трубопровода на участке ж-з

-28 = Q1-24 + Q25-28 = 41,69 + 6,23 = 47,92 л/с.

Принимаем dу = 200 мм, кт = 209900 л2/с2

. Определяем напор в точке “з”

. Определяем расход из оросителей 29-31

.Определяем диаметр трубопровода на участке з-и

-31 = Q1-28 + Q29-31 = 47,92 + 6,2 = 54,12 л/с.

Принимаем dу = 200 мм, кт = 209900 л2/с2

. Определяем напор в точке “и”

. Определяем расход из оросителей 32-35

.Определяем диаметр трубопровода на участке и-к

-35 = Q1-31 + Q32-35 = 54,12 + 6,21 = 60,33 л/с.

Принимаем dу = 200 мм, кт = 209900 л2/с2

. Определяем напор в точке “к”

. Определяем расход из оросителей 36-40

.Определяем диаметр трубопровода на участке к-л

-40 = Q1-35 + Q36-40 = 60,33 + 6,22 = 66,55 л/с.

Принимаем dу = 200 мм, кт = 209900 л2/с2

. Определяем диаметр магистрального трубопровода.

Определим общий расход на все 3 защищаемых помещений

маг= 3∙Qобщ=3∙66,55= 199,65 л/с.

Принимаем dтр.маг = 250мм, кт = 711300л2/с2

. Определяем требуемый напор у основного водопитателя (насоса) по формуле:

Нвод = 1,2hлин + hкл + z + H1 ,

где,

а) hлин - суммарные потери напора в сети, которые определяются следующим образом:

лин = hраспр + hст + hподв,

распр - потери напора в распределительных трубопроводах:

распр = Hк - H1 = 19,45 - 15 = 4,45 м,ст - потери напора в стояке:

При высоте помещения 3,2 м с учетом узла управления lст = 2,2м.подв - потери напора в подводящем трубопроводе:

 отсюдалин = 4,45+ 0,046 + 0,63= 5,12м;

б) hкл - потери напора в клапане узла управления:

Технические характеристики клапанов

принимаем в установке клапан типа GRINNELL с условным проходом -150 мм.

где - коэффициент потерь напора в узле управления, принимается по технической документации на клапаны .

в) z- разность отметок “диктующего” оросителя и оси напорного патрубка водопитателя (z = 4,7 м).

Требуемый напор у водопитателя будет равен:

Нвод = 1,2 · 5,12 + 0,62 + 4,7 + 15 = 26,46 м.

По расходу Qрасч. = 66,55 л/с и по напору Нвод. =26,46 м, пользуясь таблицей приложения 7, выбираем насосы марки К 200-150-315/4-5 с электродвигателями мощностью 45,0 кВт, обеспечивающие подачу 87,5 л/с и напор 32,0 м. Принимаем 1 рабочий насос и 1 резервный.

2.4 Компоновка установки пожаротушения и описание ее работы

В начале этого раздела составляется структурная схема установки пожаротушения. На схеме в каждом квадратике, изображающем элемент установки, указывается название этого элемента. Компоновка установки пожаротушения показано на рис.2.3.

Описание работы установки в дежурном режиме.

В состоянии готовности спринклерная установка находиться под давлением, создаваемым автоматическим водопитателем. Тарельчатый клапан узла управления плотно прилегает к седлу, перекрывая кольцевую выточку. Кольцевая выточка через сигнальный канал и пробковый кран соединяется с сигнализатором давления (СДУ). Давление в магистральном и питательном трубопроводах (соответственно под и над тарельчатым клапаном) равны. Открыты: задвижка на магистральном трубопроводе, пробковый кран и пробковый кран с малым отверстием на сигнальном трубопроводе.

Описание работы установки в режиме срабатывания.

При вскрытии спринклерного оросителя давление в распределительном и питательном трубопроводах падает, вскрывается контрольно-сигнальный клапан (КСК) и по подводящему трубопроводу из автоматического водопитателя вода через вскрывшиеся спринклерные оросители поступает на место тушения пожара. Одновременно вода поступает к сигнализатору давления, который выдает сигнал о срабатывании контрольно-сигнального клапана. Импульс от сигнализатора давления подается по электропроводам на щит автоматики, который при помощи звукового сигнала о возникновении и начале тушения пожара. Информация о том в каком помещении возник пожар определяется в зависимости от того на каком направлении сработал сигнализатор давления. Продолжительность подачи воды от автоматического водопитателя на тушение пожара зависит от его объема и числа вскрывщихся спринклеров.

При падении давления в автоматическом водопитателе ниже расчетного замыкаются контакты электроконтактного манометра (ЭКМ), импульс от которого подается по проводам к щиту автоматики. Щит автоматики формирует импульс который подается на пусковое устройство, запускающее электродвигатель, приводящий в действие пожарный насос. Вода от источника водоснабжения подается насосом по питательному трубопроводу к КСК, а затем по направлению помещения в котором возник пожар. В это время функционирование пневмобака с помощью обратного клапана прекращается.