3. Проектирование насосов системы водного пожаротушения
Проектирование насосов системы водного пожаротушения рекомендуется выполнять с помощью графоаналитического метода. В аналитической части осуществлять расчет параметров рабочего колеса и спирального канала насосов, а в графической – построение треугольника скоростей с определением неизвестных величин и схем рабочего колеса, профилей лопаток и спирально-отливного канала насосов.
Исходными данными при проектировании насосов являются найденные в предыдущем разделе значения рабочих параметров одного из насосов Qа в м3/с и На в м вод. ст.
Расчет параметров насосов
Таблица 5
Расчет параметров насосов
№№ п.п |
Наименование параметра, размерность |
Обозначение, формула, рекомендуемые значения или источник |
Численное значение |
Примечания |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1. |
Подача насоса, м3/с |
Q = Qa/3600 |
0,044 |
|
2. |
Напор насоса, м вод. ст. |
H = Ha |
66.34 |
|
3. |
Частота вращения вала насоса, мин – 1 |
N из ряда: 730,960,1450,2900 |
1450 |
|
4. |
Коэффициент быстроходности, мин – 1 |
nS = 70 200
|
50.94 |
|
5. |
Плотность воды, кг/м 3 |
= 1000 |
1000 |
|
6. |
Общий КПД насоса |
= 0,6 0,75 |
0.65 |
|
7. |
Мощность насоса, кВт |
N = *Q*H/(102*) |
45.77 |
|
8. |
Диаметр вала насоса, мм |
dВ = (130 160)*(N/n)1/3 |
40.48 |
|
9. |
Диаметр втулки насоса, мм |
dВТ = (1,2 1,5)*dВ |
60.72 |
|
10. |
Осевая скорость воды на входе в насос, м/с |
V0 = 2 4 |
2 |
|
11. |
Диаметр входа насоса, м |
D0 = (0,87 1,5)*Q1/2 |
0.251 |
|
12. |
Гидравлический КПД |
Г = 0,86 0,96 |
0.92 |
|
13. |
Переносная скорость воды на выходе лопастей, м/с |
U2 = 4*(H/Г)1/2 |
33.97 |
|
14. |
Проекция абсолютной скорости на выходе, м/с |
VU2 = 0,5*U2 |
16.98 |
|
15. |
Угол установки лопасти на выходе, град |
2 = (15 30)0 |
20 |
|
16. |
Меридианная (радиальная) составляющая скорости на выходе, м/с |
Vm2 = (U2 – VU2)*tg2 |
6.18 |
Уточняется графически. При Vm2>4 изменяется 2 и U2 |
17. |
Относительная скорость воды на выходе, м/с |
W2 = Vm2/sin2 |
18.07 |
|
18. |
Абсолютная скорость воды на выходе, м/с |
V2 = [(Vm2)2+(VU2)2]1/2 |
18.07 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
19. |
Меридианная (радиальная) составляющая скорости на входе, м/с |
Vm1 = Vm2 – V1 |
6.18 |
Уточняется графически |
20. |
Угол установки лопасти на входе, град |
1 = 2 – (0 3) |
19 |
Уточняется графически |
21. |
Переносная скорость воды на входе лопастей, м/с |
U1 = Vm1/tg1 |
17.952 |
|
22. |
Относительная скорость воды на входе, м/с |
W1 = Vm1/sin1 |
18.99 |
|
23. |
Выходной диаметр рабочего колеса, м |
D2 = 19,1*U2/n |
0.447 |
|
24. |
Диаметр средних точек на входе лопастей, м |
D1 = 19,1*U1/n |
0.236 |
|
25. |
Объемный КПД насоса |
0 = 0,96 0,98 |
0,96 |
|
26. |
Ширина меридианного канала на входе, м |
b1 = 0,32*Q/(D1*0*V0) |
0.031 |
|
27. |
Ширина меридианного канала на выходе, м |
b2 = D1*b1*Vm1/(D2*Vm2) |
0.016 |
|
28. |
Число лопастей колеса |
Z = 6,5*[(D1+D2)/(D2–D1)]* *[sin(1+2)/2] |
6 |
|
29. |
Значение центрального угла, град |
= 3600/Z |
60 |
|
30. |
Диаметр спирального канала в сечении, м: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 |
20 21 =1,13*(1*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(2*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(3*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(4*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(5*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(6*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(7*Q/8*Vm2)1/2 21 =1,13*(Q/Vm2)1/2 |
0,000 0,034 0,048 0,058 0,067 0,075 0,082 0,089 0,95 |
|
Вывод
В системе водяного пожаротушения установлены два центробежных стационарных насоса НЦВ 63/80 и давление у пожарных кранов при работе каждого насоса р =0,53—0,56 МПа, что удовлетворяет требованиям Правил Регистра [р]≥0,26.
Размеры условных проходов труб выбраны из стандартного ряда в соответствии с ОСТ СЭВ 254-76. в системе применяются стальные трубы со скоростью движения воды в соответствии с требованиями Правил Регистра для напорных трубопроводов.