3. НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ.

Насосные установки выполняют роль основного водопита­теля и предназначены для обеспечения водяных и пенных АУП необходимым давлением и расходом огнетушащего вещества.

 По своему назначению насосные установки подразделя­ются на основные и вспомогательные.

Вспомогательные насосные установки используются как частный случай, например в спринклерных установках на пе­риод, пока срабатывают не более 2-3 оросителей, т. е. функ­ционируют в течение времени, пока не требуется значитель­ного расхода. В случае если пожар принимает угрожающие масштабы, то в работу включаются основные насосные агрега­ты (в нормативной технической документации они часто упо­минаются как основные пожарные насосы или пожарные на­сосы), обеспечивающие требуемый расход. В дренчерных АУП используются, как правило, только основные пожарные насос­ные установки.

Насосные установки состоят из насосных агрегатов, шкафа управления и системы обвязки гидравлическим и электромеха­ническим оборудованием.

Насосный агрегат состоит из привода, соединенного че­рез передаточную муфту с насосом (или блоком насосов), и фундаментной плиты (или основания). В зависимости от тре­буемого расхода в АУП может использоваться один или не­сколько рабочих насосных агрегатов. Независимо от количест­ва рабочих агрегатов в насосной установке должен быть преду­смотрен один резервный насосный агрегат.

При использовании в АУП не более трех узлов управле­ния насосные установки допускается проектировать с одним вводом и одним выходом, в остальных случаях - с двумя вво­дами и двумя выходами.

 

 

 

 

Принципиальная схема насосной установки с двумя насо­сами, одним вводом и одним выходом приведена на рис. IV.3.1; с двумя насосами, двумя вводами и двумя выходами — на рис. IV.3.2; с тремя насосами, двумя вводами и двумя выхо­дами — на рис. IV.3.3.

 

 

Рис. IV. 3.3. Схема обвязки трех пожарных насосов при двух вводах и двух выходах

Независимо от числа насосных агрегатов схема насосной установки должна обеспечивать подачу воды в подающий тру­бопровод АУП от любого ввода путем переключения соответ­ствующих задвижек или затворов:

•      напрямую через обводную линию, минуя насосные агрегаты;

•      от любого насосного агрегата;

•      от любой совокупности насосных агрегатов.

С целью обеспечения проведения регламентных или ре­монтных работ насосных агрегатов без нарушения работоспособ­ности АУП перед и после каждого насосного агрегата монтируют­ся задвижки (затворы). Для исключения обратного перетока воды через насосные агрегаты или обводную линию на выходе насосов и обводной линии устанавливаются обратные клапаны, которые можно монтировать и за задвижкой (затвором). В этом случае при демонтаже задвижки (затвора) для ее ремонта не будет необходи­мости производить слив воды из подводящего трубопровода.

Насосные установки монтируются в обособленном здании или обособленном помещении, называемом насосной станцией (станцией пожаротушения). Общий вид насосной станции при­веден на рис. IV.3.4. Во многих случаях в насосной станции монтируются узлы управления АУП. Размещение узлов управ­ления в насосной станции представлено на рис. IV.3.5.

Как правило, в АУП используются центробежные насосы. Подходящий тип насоса подбирают по характеристикам Q-Н, имеющимся в каталогах. При этом учитываются следующие данные: требуемые напор и подача (по результатам гидравли­ческого расчета сети), габаритные размеры насоса и взаимная ориентация всасывающих и напорных патрубков (это опреде­ляет условия компоновки), масса насоса.

Например, необходимо подобрать насос для спринклер­ной установки, схематически изображенной на рис. IV.3.6.

Общий расход спринклерной АУП составляет 30,2 м³/ч.

 

Требуемый напор, который должна обеспечить насосная установка, определяется по формуле

Р = Р₀ + P_Z +P_m + P_S + Руу + Р_н - Р_М

где Р_о -давление у "диктующего" оросителя, МПа; Р_z -дав­ление, эквивалентное геометрической высоте "диктующего" оросителя, МПа; Р_т - линейные потери давления в трубопро­воде, МПа; Рs - местные потери давления в трубопроводе, МПа; P_s = 0,2Р_т ; Руу - потери давления в спринклерном узле управления, МПа; Р_н - потери давления в насосной установке, МПа; Р_м - давление подпора магистральной сети перед насо­сом, МПа.       

Давление у наиболее удаленного и/или высоко располо­женного оросителя Р_о = 0,20 МПа.

Давление, эквивалентное геометрической высоте 'дик­тующего" оросителя, P_z = 6,5 м = 0,065 МПа.

Линейные потери давления в трубопроводе Р_т = 0,145 МПа (в том числе до узла управления Р'_т = 0,04 МПа).

Местные потери давления в трубопроводе P_s = 0,029 МПа (в том числе до узла управления P'_s = 0,008 МПа).

Потери давления в спринклерном узле управления Руу =
= 0,033 МПа.                                                                         

Потери давления в насосной установке Р_н = 0,065 МПа.

Давление подпора магистральной сети перед насосом Р_м = = 0,2 МПа.

Таким образом, давление подачи насоса с учетом давле­ния подпора магистральной сети должно составлять не менее 0,537 МПа.

В соответствии с рабочими характеристиками (рис. IV.3.7) выбираем центробежный насос фирмы "GRUNDFOS" типа NK 40-200 (с числом оборотов п = 2900 об/мин).

Точка А на рис. IV.3.7 соответствует подаче насоса 30,2 м³/ч и напору 0,537 МПа. Поскольку эта точка лежит выше кривой, соответствующей диаметру рабочего колеса 198 мм, то прием­лемо будет выбрать насос с диаметром рабочего колеса 209 мм. При расчетном расходе 30,2 м³/ч напор насоса этой конфигу­рации составит 0,55 МПа, а потребляемая мощность - 7 кВт.

 

 

Узел управления находится в насосной станции практи­чески на одной геометрической высоте с насосом. Рабочее давление перед узлом управления с учетом давления подпора магистральной сети Р_м и суммарных потерь давления от насоса до узла управления (Р'_т, P'_s и Р_н) составляет 0,437 МПа.

При различных геометрических высотах расположения насоса и узла управления учитывается разница этих высот. На­пример, если узел управления находится на высоте 10 м над на­сосом, то напор насоса должен быть увеличен на 0,1 МПа.

Геометрическая высота отсчитывается от оси насоса до фланца задвижки (затвора) узла управления, установленной перед сигнальным клапаном.

Подбор электродвигателя для привода насоса проводится по каталогам в зависимости от необходимой мощности Nдв:

 

(IV.3.1)

где К — коэффициент запаса мощности, принимаемый по электротехническим справочникам; К= 1,1÷1.5; Q -расчетная подача насоса, м³/с; H -расчетный напор насоса, м; η_н -к. п. д. насоса при данных значениях Q и Н; η_n — к. п. д. передачи (η_n = 1, если насос и двигатель на одном валу, η_n = 0,98 — при муфто­вом соединении вала насоса и двигателя).

Фактическое значение к. п. д. насосного агрегата η в ра­бочей точке характеристики определяется по формуле

 

 

 

 

(IV.3.2)

где Q —подача в рабочей точке характеристики, м³/ч; Р — напор в рабочей точке характеристики, МПа; N_дв -  потребляемая на­сосом мощность в рабочей точке характеристики, кВт.

Продолжительность г выхода насоса на рабочий режим т на участке от насоса до "диктующего" оросителя для трубопрово­да одинакового диаметра в сухотрубных установках с достаточ