При составлении спецификаций на закупку насосов пожарная служба должна выбрать тип насосного оборудования, которое будет использоваться. Хотя центробежные пожарные насосы доступны сегодня, есть два основных типа, из которых можно выбрать: одноступенчатый и двухступенчатый последовательно/параллельный насос.
При принятии этого решения используются три основных критерия: производительность, простота эксплуатации и срок службы насоса (первая разница в стоимости не является значительной по сравнению с общей стоимостью всего устройства в течение срока его службы).
Производительность
За последние несколько лет средняя номинальная производительность новых насосов увеличилась, так что сегодня насосы от 1500 до 2000 галлонов в минуту более распространены, чем насосы от 500 до 1250 галлонов в минуту. Одноступенчатые насосы также были довольно популярны; тем не менее, двухступенчатые последовательные/параллельные насосы, которые имеют важные преимущества по сравнению с одноступенчатыми, независимо от номинальной производительности, значительно превосходят их, когда производительность составляет 1500 галлонов в минуту или более. Одноступенчатый насос имеет преимущество в производительности только при перекачивании, близком к номинальной производительности. При любых других условиях двухступенчатый насос работает лучше.
Правда заключается в том, что одноступенчатый насос более эффективен, чем двухступенчатый последовательный/параллельный насос при работе с номинальной производительностью (галлонов в минуту) и давлением (фунт/кв. дюйм), и что двухступенчатый насос может развивать более высокое давление, чем одноступенчатый. насос. Если бы пожарный насос всегда работал с одной производительностью и давлением и, соответственно, с постоянной скоростью, одноступенчатый агрегат был бы предпочтительнее, если необходимая скорость могла быть согласована со скоростью привода.
Вот почему почти все стационарные насосы представляют собой одноступенчатые агрегаты, работающие на скорости привода (с непосредственным подключением), если только создаваемое давление не требует двух или более ступеней.
Но насосы пожарных не работают все время с одинаковой производительностью и давлением. На самом деле, они чаще всего используются для перекачивания только части их номинальной производительности, обычно при довольно низком давлении, но часто при давлении, намного превышающем 150 фунтов на квадратный дюйм, при котором номинальная производительность может быть эффективно перекачана.
Сравнение производительности можно лучше всего оценить, рассчитав производительность для каждого типа насоса с конкретным двигателем. На производительность влияет выбор передаточного отношения насоса и конструкция рабочего колеса, но если сравнивать насосы с аналогичными конструкциями рабочих колес, результаты будут достаточно надежными.
Итак, давайте сравним одноступенчатый насос и двухступенчатый последовательный/параллельный насос, каждый с номинальной производительностью 1500 галлонов в минуту, первый из которых имеет одиночное рабочее колесо двойного всасывания (по сути, два крыльчатки одинарного всасывания, установленные спиной к спине), как показано на рисунке. на рис. 1, а на последнем — два рабочих колеса одностороннего всасывания, разделенных межступенчатым уплотнением, как показано на рис. 2.
Двухступенчатый двигатель приводится в движение двигателем Cummins ISC мощностью 330 лошадиных сил при 2000 об/мин. Для производительности более 800 галлонов в минуту двухступенчатый насос обычно должен работать параллельно, так что его требования к мощности выше, чем у одноступенчатого агрегата, как показывают данные для 1050 галлонов в минуту при 200 фунтов на квадратный дюйм; однако при меньшей производительности двухступенчатый насос можно использовать последовательно, и потребляемая мощность всегда будет меньше, чем у одноступенчатого насоса.
Одноступенчатая установка должна быть способна перекачивать 750 галлонов в минуту при 250 фунтов на квадратный дюйм при частоте вращения двигателя ниже регулируемой скорости полной нагрузки 2200 об/мин. Так как требуемая частота вращения крыльчатки составляет 4100 об/мин, передаточное число 2.27 обеспечит требуемую скорость крыльчатки при частоте вращения двигателя 1806 об/мин, но тогда частота вращения двигателя будет составлять только 1533 об/мин для номинальной производительности при 150 фунтов на квадратный дюйм. С другой стороны, двухступенчатый насос может перекачивать 750 галлонов в минуту при 250 фунт/кв. оборотов в минуту, необходимых для перекачивания 3300 галлонов в минуту при 2.27 фунтов на квадратный дюйм при частоте вращения двигателя 3780 об/мин, и 1050 об/мин, необходимых для номинальной производительности при 200 фунтах на квадратный дюйм при частоте вращения двигателя 1665 об/мин.
Кроме того, двухступенчатый насос может развивать давление значительно выше 400 фунтов на квадратный дюйм, если двигатель работает с регулируемой частотой вращения при полной нагрузке. Теперь двухступенчатому насосу требуется 193 л.с. для номинальной производительности при 150 фунтов на квадратный дюйм, в то время как более эффективному (при полной производительности) одноступенчатому насосу требуется всего 184 л.с. Двухступенчатый насос имеет лучшую общую производительность, чем одноступенчатый: сравнимая производительность при рабочем давлении ниже 200 фунтов на квадратный дюйм; превосходная производительность при давлении от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм; плюс способность к высокому давлению более 400 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с менее чем 300 фунтов на квадратный дюйм у одноступенчатого блока.
Учтите также, что, хотя чистое давление более 250 фунтов на квадратный дюйм может быть излишним в существующих условиях, оно может понадобиться в будущем. И, конечно, может быть желательно иметь возможность создавать такие давления для случайных длинных реле, используя при необходимости шланг высокого давления. Распространение высотных зданий в пригородах, а также в крупных городах может иногда вызывать потребность в высоком давлении, особенно когда стационарный пожарный насос (насосы) системы противопожарной защиты выходит из строя по какой-либо причине, и необходимо подавать воду через стояки с эффективным напором форсунок в местах соединения шлангов на верхних этажах. (Нью-Йоркские насосы, приобретенные в течение последних нескольких лет, должны были перекачивать 250 галлонов в минуту при 600 фунтов на квадратный дюйм, а ряд новых насосов, закупаемых в настоящее время, должны подавать 500 галлонов в минуту при 700 фунтов на квадратный дюйм.)
Одноступенчатый насос с добавленной бустерной ступенью способен развивать высокое давление при малых мощностях, но КПД базового одноступенчатого насоса будет низким при этих производительностях, поэтому он имеет преимущества по производительности только над одноступенчатым насосом. если желательны давления выше тех, которые достигаются с помощью основного насоса, и не выше двухступенчатого насоса.
Простота эксплуатации
Одноступенчатый насос проще в эксплуатации, чем двухступенчатый последовательно/параллельный насос, потому что оператор последнего должен решить, поместить насос в режим «объем» или «давление», в то время как в случае одноступенчатого насоса такое решение не требуется. ступенчатый насос. В действительности, однако, решение необходимо принимать редко, так как последовательный/параллельный насос можно оставить в режиме «напор» (последовательно) и менять только в том случае, если расход (производительность), требуемый ответственным лицом, не может быть получен в “давление.” Поскольку для подавляющего большинства работающих пожаров не требуется скорость потока более 70 процентов от номинальной мощности, изменение не нужно будет вносить во время откачки на месте пожара, за исключением редких случаев.
Это не означает, что перепускной («переключающий») клапан нельзя использовать в другое время. Лучший способ убедиться в том, что он будет работать в случае необходимости, — это включать его ежедневно или в начале каждой смены. С другой стороны, если предполагается более частое использование насоса при высоких расходах, его можно оставить в «объемном» (параллельном) режиме, при этом его характеристики будут аналогичны характеристикам одноступенчатого насоса, который, по сути, , это когда в этом режиме работы.
Двухступенчатый последовательный/параллельный насос с обоими рабочими колесами на общем валу, который является наиболее часто используемым типом, имеет два рабочих колеса и межступенчатое уплотнение по сравнению с одноступенчатым насосом с одним рабочим колесом. Последний, однако, в насосе с производительностью 1000 галлонов в минуту или более является типом двойного всасывания, и все это, по существу, представляет собой два рабочих колеса одинарного всасывания, такие как те, что в двухступенчатом насосе, установленные спина к спине. Можно ожидать примерно одинаковый износ ступиц рабочего колеса и компенсационных колец в обоих типах насосов, а также некоторый износ межступенчатого уплотнения в двухступенчатом агрегате. Тогда, конечно, перепускной клапан, используемый в двухступенчатом последовательном/параллельном насосе, возможно, придется время от времени ремонтировать или заменять вместе с рабочими колесами и компенсационными кольцами, особенно если он используется с водой, содержащей нефильтрованный песок и песок (которые часто находится в городских водопроводах, а не только в воде, перекачиваемой из прудов или небольших ручьев). Работа с грязной водой на высокой скорости и малой производительности представляет большую угрозу для срока службы рабочего колеса, чем износ ступицы.
При мощностях значительно ниже номинальной центробежный насос используется не по назначению. Как указывалось ранее, эффективность будет низкой, и часто будут возникать шум и вибрация, потому что вода должна втекать в крыльчатку, проходить через нее и выходить из нее совершенно иначе, чем та, для которой крыльчатка была разработана. Этот эффект усиливается, если скорость вращения крыльчатки высока и если не поступает достаточное количество воды для охлаждения воды и крыльчатки. Такая операция может привести к серьезному повреждению рабочего колеса, включая кавитационную эрозию в проушине рабочего колеса и вдоль лопастей, и даже, в тяжелых случаях, к катастрофическому отказу.
Очевидно, что одноступенчатый насос гораздо чаще подвергается такому использованию, чем двухступенчатый. При работе на мощностях менее 70 процентов от номинальной производительности двухступенчатая установка работает под «давлением». Следовательно, процент номинальной производительности у последовательно-параллельного насоса будет в два раза выше, частота вращения ниже, а потребляемая мощность значительно ниже, чем у одноступенчатого.
Если насос работает в выключенном состоянии (нулевая производительность) какое-то время, накопление тепла в одноступенчатом агрегате может стать весьма опасным. Например, при использовании подходящей линии охлаждения для циркуляции воды из резервуара через насос насос будет развивать давление 200 фунтов на квадратный дюйм при 100 галлонах воды в резервуаре. Температура воды увеличилась бы с 70°F до 212°F менее чем за 30 минут с одноступенчатым насосом, но такое же повышение заняло бы более часа в двухступенчатом насосе. (Одна лошадиная сила равна 42.4 БТЕ/мин, а одна БТЕ может нагреть один фунт воды со скоростью 1°F/мин. Таким образом, каждая лошадиная сила будет нагревать пять галлонов воды (42 фунта) примерно на один градус в минуту.) Но если бы не использовалась линия охлаждения, а в насосе было бы всего 15 галлонов воды для поглощения тепла, температура воды одноступенчатого насоса увеличивалась бы со скоростью 35°F или более в минуту, а температура воды двухступенчатого насоса всего около 15°F в минуту.
Выводы
Двухступенчатые последовательные/параллельные насосы предпочтительнее одноступенчатых насосов по следующим причинам:
- Производительность насоса лучше с двухступенчатым насосом почти во всем рабочем диапазоне, особенно при производительности менее 70 процентов от номинальной производительности и давлении более 150 фунтов на квадратный дюйм.
- Насосы, оснащенные двухступенчатыми насосами, могут легко развивать давление 400 фунтов на квадратный дюйм и более, если это необходимо, в то время как насосы с одноступенчатыми насосами обычно ограничены примерно 300 фунтами на квадратный дюйм.
- Дополнительное обучение операторов, требуемое для насосов с двухступенчатыми последовательными/параллельными насосами, минимально.
- Срок службы насоса больше для двухступенчатых агрегатов, особенно если насосы часто используются для приложений с низкой производительностью/высоким давлением.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой информации или вам нужна помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу:
Телефон: 651-450-5200
Факс: 800-488-1228
service@waterousco.com
Проектирование и координация систем пожарных насосов
Узнайте о деталях конструкции пожарного насоса и междисциплинарной координации на протяжении всего процесса проектирования.
Цели обучения
- Понимать требования кодекса для систем пожарных насосов, включая NFPA 20.
- Узнайте, как определить размер пожарного насоса и жокей-насоса.
- Поймите координацию систем пожарных насосов с другими дисциплинами.
Когда для обеспечения потребностей системы противопожарной защиты объекта требуются пожарные насосы, существует множество факторов, связанных с конструкцией и координацией системы. Основная функциональная цель пожарного насоса – повысить доступное давление воды до требуемой потребности при соответствующем расходе. NFPA 20: Стандарт по установке стационарных насосов для противопожарной защиты является руководящим стандартом для выбора и установки насосов для индивидуальной противопожарной защиты.
В этой статье рассматривается проектирование системы пожарных насосов для новых объектов или существующих объектов с добавлением нового пожарного насоса и помещения. Все ссылки на NFPA 20 относятся к редакции 2019 года, если не указано иное. Обратите внимание, что NFPA 20 предназначен для обеспечения разумной степени защиты жизни и имущества от огня. Требования проекта или лучшие отраслевые практики могут потребовать дополнительных положений.
Первоначальные соображения для пожарного насоса включают расположение помещения и доступ к данному объекту. Раздел 4.14.1.1 NFPA 20 содержит рекомендации для внутренних пожарных насосов. Проектировщик должен предусмотреть специальное помещение для размещения пожарного насосного оборудования. Помещение должно быть такого размера, чтобы вмещать все оборудование, а вокруг каждого компонента должно быть свободное пространство для доступа и обслуживания.
Хотя в стандарте не указаны размеры зазора, по возможности следует учитывать 3 фута. Для большей эффективности пространства зазоры между оборудованием могут перекрываться. В помещении не должно быть складских помещений и проходов, не имеющих существенного значения для работы пожарного насоса и связанных с ним компонентов. Оборудование, не обслуживающее систему пожаротушения, например, котлы, не должно располагаться в пределах одного помещения. Хотя оборудование, связанное с распределением воды для бытовых нужд, технически разрешено размещать в помещении пожарной насосной, наилучшей практикой является хранение этого оборудования в отдельных помещениях.
Дополнительные соображения для помещения включают средства для обеспечения поддержания давления в системе. NFPA 20 теперь прямо требует средств поддержания давления в системе без использования самого пожарного насоса. Хотя существуют варианты обеспечения поддержания давления, жокей-насос обычно удовлетворяет этому требованию.
С годами требования к доступу к пожарному насосному отделению изменились. Издание NFPA 2013 от 20 г. требовало, чтобы к пожарному насосному отделению был доступ непосредственно снаружи или через закрытый проход с закрытой лестницы или внешнего выхода с рейтингом огнестойкости не ниже, чем у пожарного насосного отделения. Издание 2016 года было обновлено, и теперь требуется только, чтобы расположение и доступ к пожарному насосному отделению были заранее спланированы с пожарной службой, что осталось прежним в выпуске 2019 года.
Размеры пожарного насоса и жокей-насоса
Первое, с чего следует начать при расчете расхода и давления наддува пожарного насоса, — это текущий отчет о проверке расхода. Хотя сроки различаются, в большинстве юрисдикций требуется, чтобы отчет о проверке потока был актуален в течение 12 месяцев. Для новых объектов испытания и отчет должны быть проведены и предоставлены в соответствии с NFPA 291: Рекомендуемая практика для испытаний на пожароопасность и маркировки гидрантов.
Если условия «низкого уровня» давления не указаны, по усмотрению инженера следует провести консервативную оценку минимально возможного запаса. Отсюда большой вопрос «Нужен ли пожарный насос?» можно ответить. Без текущей документации по имеющемуся водоснабжению следует предположить наличие пожарного насоса. В противном случае проект может оказаться под угрозой. Риски включают задержки графика и дополнительные расходы, связанные с дополнительными архитектурными работами, оборудованием пожарных насосов, электроэнергией, пунктами контроля пожарной сигнализации, водостоками и т. д., которые ранее не были включены в проект.
Для этого примера расчета мы рассмотрим автоматическую водонапорную систему I класса для высотного здания (см. рис. 1). В левой части рисунка 1 показана система сухого стояка, типичная для открытого гаража, питаемая от сухого соединения пожарной части, поэтому для этой части комплекса не требуется учитывать потребности в пожарных насосах. Первая лестничная клетка в башне выходит на крышу, а вторая лестничная клетка заканчивается на уровне 27. Третья лестничная клетка соединяет только уровни 0 и 1. Вы также заметите, что уровень 1 имеет несколько зон спринклеров в правой части рисунка 1. Они предназначены для отдельных торговых площадей. Чтобы определить соответствующий номинальный расход пожарного насоса, необходимо учитывать несколько требований.
Рис. 1: На этой однолинейной диаграмме стояка показана эталонная система, которая является основой для примера расчета. Предоставлено: WSP США
Во-первых, будут рассмотрены требования к давлению и расходу для соединений пожарных рукавов на самом высоком уровне здания. Согласно NFPA 14: Стандарт для установки систем стояков и шлангов, раздел 7.10, для первой лестницы потребуется 500 галлонов в минуту, а для второй лестницы на уровне 27 потребуется дополнительно 250 галлонов в минуту для комбинированного расхода 750 галлонов в минуту. Требуемое давление для высотных стояков обычно составляет 100 фунтов на квадратный дюйм, но может варьироваться в зависимости от местных поправок.
Во-вторых, необходимо определить спрос в верхней части самой нижней лестничной клетки. В этом примере спрос будет на уровне 1, так как все три лестничных клетки доступны на этом уровне. Поток на этом уровне потребует дополнительных 250 галлонов в минуту на третьей ступени, при общей потребности 1,000 галлонов в минуту при 100 фунтах на квадратный дюйм. Поскольку требуемое давление находится в состоянии протока, важно учитывать потери через соединение пожарного рукава в гидравлическом расчете. Таблица 8.3.1.3 в NFPA 14 показывает, что 2.5-дюймовый угловой или шланговый клапан имеет эквивалентную длину трубы 31 фут при коэффициенте C 120 и трубопроводе сортамента 40. Этот компонент часто упускается из виду при проектировании.
В-третьих, необходимо оценить требования к потоку спринклеров. Рассмотрим механический пентхаус на крыше с обычными критериями группы опасности 1 (OH1): 0.15 галлонов в минуту/кв. фут x 1,500 квадратных футов = 225 галлонов в минуту. При добавлении 250 галлонов в минуту к общему потоку шланга получается 475 галлонов в минуту.
Другим аспектом выбора размера пожарного насоса, который можно упустить из виду, является необходимость учета фактического расхода, необходимого для наиболее требовательной зоны спринклеров, который на самом деле больше требуемого расхода. Чтобы помочь различить эти два значения, см. рис. 2, где показан пример гидравлического расчета ОН1, показывающий только проточные спринклеры.
Как видите, фактический требуемый расход (513.95 галлонов в минуту) для этой зоны разбрызгивателя больше, чем результат вычисления простой плотности, умноженной на площадь с добавленным потоком из шланга (475 галлонов в минуту). Этот «избыточный» поток является неотъемлемым следствием фактического состояния потока в спринклерных системах. Давление и потоки от каждого спринклера варьируются в зависимости от размера трубы и близости к пожарному насосу. Имея 12 проточных спринклеров в зоне, для которой требуется 225 галлонов в минуту, простой ручной расчет дает расход всего 18.75 галлонов в минуту от каждого спринклера.
Однако это значение является минимальным, и гидравлические расчеты показывают реальный сценарий, который в конечном итоге удовлетворяет требованиям для всех проточных спринклеров. Считайте, что это значение перерасхода является потребностью спринклеров в применимой наиболее удаленной зоне.
Рисунок 2: Показанный здесь пример гидравлического расчета относится к удаленной зоне спринклеров с обычными критериями группы опасности 1 (OH1). Предоставлено: WSP США
Наконец, следует применять коэффициент безопасности. Если уполномоченный орган и владелец не предъявляют особых требований, в качестве отраслевого стандарта рекомендуется 10 фунтов на кв. дюйм. Это помогает смягчить незначительное снижение доступного исходного давления насоса, модификаций в полевых условиях и износ насоса в течение срока его службы.
NFPA 25: Стандарт для проверки, испытаний и обслуживания систем противопожарной защиты на водной основе считает, что расход и давление пожарного насоса, зарегистрированные на уровне 95% или более от исходной кривой полевых испытаний или паспортной таблички пожарного насоса, являются приемлемыми. Без коэффициента безопасности система рискует не пройти испытания на расход, даже если сам пожарный насос технически все еще проходит испытания.
Пожарный насос следует выбирать на основе кривой производительности производителя. Насос можно считать достаточным, если все расчетные точки потребления, как обсуждалось, находятся ниже кривой. Обратите внимание, что NFPA 20 допускает до 140% номинального давления при расходе 0 галлонов в минуту. Эта кривая позволяет нашему пожарному насосу обеспечивать меньшее давление при более высоком расходе, в зависимости от рабочих характеристик выбранного насоса. Некоторые кривые намного более плоские, чем другие. Обратитесь к рисунку A.20 NFPA 6.2 за руководством и проверьте функциональные характеристики выбранного пожарного насоса по сравнению с точками потребления.
Хотя высотные здания редко предъявляют более высокие требования к спринклерной системе, чем к стоякам, это необходимо проверить. Гипотетически рассмотрим одну из торговых зон в здании-примере как сухую посыпанную погрузочную площадку с плотностью 0.3 галлона в минуту на квадратный фут на площади 3,500 квадратных футов в соответствии с рекомендациями страховой компании. Этот требуемый расход спринклеров в 1,050 галлонов в минуту будет больше, чем расход стояка. По этой причине всегда важно учитывать требования владельца и отдельных арендаторов в здании при выборе системы пожарного насоса.
После определения давления и расхода пожарного насоса следующим шагом является определение размера жокей-насоса. Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы размер жокей-насоса был на 10 фунтов на квадратный дюйм выше, чем у пожарного насоса, а расход был меньше, чем у одиночного спринклера. Этот насос должен быть в состоянии компенсировать допустимую скорость утечки за 10 минут. Жокей-насос со слишком большим расходом вызовет задержку запуска пожарного насоса. Важно правильно установить давление пуска и останова для пожарного насоса и жокей-насоса, чтобы обеспечить правильную работу. Настройки давления следует проверять во время первоначального приемочного испытания, а затем регулярно во время каждой последующей проверки. Обратитесь к разделу A.20 NFPA 14.2.6 за рекомендациями по настройкам давления.
В качестве последней мысли об определении потребности в пожарном насосе при определении потребности в пожарном насосе необходимо учитывать любые пенные системы для вертолетных площадок на крыше.
Координационные элементы для пожарной насосной системы
Основы координации начинаются на ранних стадиях планирования. Расположение и доступ к пожарному насосному отделению должны быть заранее согласованы с пожарной службой. Расположение самой комнаты и любые необходимые перегородки должны быть решены в начале процесса проектирования. Одобрение AHJ является важным шагом для уверенной работы.
Стоит убедиться, что электрические и механические проектировщики знакомы с их соответствующими требованиями к пожарному насосному отделению, но наиболее важным моментом для начала является согласование достаточного места для системы пожарного насоса и всего сопутствующего оборудования, которое будет установлено в помещении. номер. Должны учитываться сухие/предварительные/дренчерные клапаны, воздушные компрессоры и генераторы азота (где применимо) и трубопроводы. Высотные здания с несколькими пожарными насосами, питающими отдельные вертикальные зоны, или проекты, требующие резервных пожарных насосов, очевидно, требуют большего пространства в помещении, а также дополнительных точек координации электропитания и пожарной сигнализации (см. рис. 3).
Рис. 3. Показанная здесь пожарная насосная включает в себя несколько пожарных насосов, один из которых предназначен для верхней зоны, а другой — для нижней зоны комплекса высоких высотных башен. Предоставлено: WSP США
Расположение комнаты важнее общей площади, так как непрямоугольные формы ограничивают эффективность пространства. Такие компоненты, как несущие колонны и балки, могут нарушать пространство; поэтому важно, чтобы все специалисты проектной группы были осведомлены о требованиях к пространству.
Входящие услуги водоснабжения также являются фактором. Может быть единая комбинированная служба водоснабжения, которая разделяется на отдельные противопожарные и бытовые системы противотока, или каждая система может быть обеспечена отдельной службой. Наряду с этим размер превентора обратного потока сильно различается в зависимости от диаметра, поэтому необходимо учитывать соответствующую площадь.
Для требований к пространству в помещении пожарной насосной точные размеры контроллеров имеют решающее значение. Контроллер пожарного насоса с частотно-регулируемым приводом и автоматическим переключателем может потребовать значительной площади на полу и на стене. Листы технических данных, вероятно, необходимы для обеспечения точности размеров. На рисунке 4 показан пример контроллера пожарного насоса с частотно-регулируемым приводом и автоматическим переключателем.
Надлежащая практика поддерживает рассмотрение условий подачи воды низкого качества вместе с коэффициентом безопасности, применяемым к расчетам давления в рамках качественного проектирования. Недостатки могут включать большую номинальную мощность пожарного насоса и возможность использования редукционных клапанов, где в противном случае они могли бы не потребоваться. В ситуациях, когда PRV потребуются по всему зданию из-за колебаний в подаче воды или из-за того, что давление в маслобойке насоса намного выше номинального давления, может быть полезен контроллер VFD.
Рисунок 4: Контроллер пожарного насоса с частотно-регулируемым приводом и автоматическим переключателем для пожарного насоса мощностью 250 лошадиных сил, рассчитанного на 1,250 галлонов в минуту при давлении 195 фунтов на квадратный дюйм. Размеры варьируются в зависимости от производителя, но это оборудование может иметь размеры примерно 11 футов в ширину, 3 фута в глубину и 6 футов в высоту. Предоставлено: WSP США
Ссылаясь на приведенный выше пример, раздел 403.4.8 Международного строительного кодекса (издание 2018 г.) требует аварийного питания для электрического пожарного насоса в высотном здании. Если аварийное питание недоступно, дизельный насос может быть более подходящим.
Инженеры-электрики обычно отдают предпочтение контроллерам двигателей с плавным пуском и частотно-регулируемым приводом из-за их преимущества перед пускателями от сети при расчете параметров аварийного генератора. Важно, чтобы они понимали значение различных методов старта. Для проектировщика электрооборудования полезно просмотреть листы технических данных на предмет вариантов контроллера и требований к питанию, прежде чем завершить разработку основы проектируемого оборудования.
В некоторых случаях частотно-регулируемый привод может позволить использовать аварийный генератор меньшего размера, что экономит место и значительные затраты. В зависимости от конкретной ситуации, частотно-регулируемые приводы также могут уменьшить или устранить потребность в предохранительных клапанах. Хотя контроллер пожарного насоса с частотно-регулируемым приводом может иметь значительные преимущества для некоторых приложений, он не всегда является подходящим решением и должен обсуждаться для каждого проекта отдельно.
Когда указан контроллер VFD, тип байпаса должен быть указан как тип плавного пуска. Это удовлетворит требованиям по предотвращению более высоких, чем обычно, пусковых токов во время работы в режиме байпаса, как указано в NFPA 20, раздел 10.10.3.
Помните о типе указанного пожарного насоса и о том, чем они отличаются. Насосы с дизельным приводом требуют дополнительных условий в помещении пожарного насоса, таких как вентиляция, аккумуляторы и топливный бак. Для топливного бака требуется дополнительное пространство на полу, которое не требуется при использовании электрического насоса. Дизельный пожарный насос может запускаться от батарей, но электрический насос требует дополнительного согласования с проектировщиком электрооборудования. Им необходимо знать способ запуска и напряжение для конкретного насоса. Никто не хочет слышать о доставке пожарного насоса на 460 вольт, когда в здании есть только 208 вольт. Быстрый разговор во время проектирования может помочь избежать этой головной боли.
Рисунок 5: Система пожарного насоса с электроприводом и жокей-насосом. Предоставлено: WSP США
Координация пожарных насосов
Приведенные ниже пункты служат в качестве основного контрольного списка дополнительных вопросов координации, которые ранее не обсуждались.
- Точки в системе противопожарной защиты, контролируемые системой пожарной сигнализации, такие как состояние пожарного насоса, положение регулирующего клапана, расход воды и тамперные выключатели.
- Утвержденное устройство звуковой сигнализации требуется в соответствии с IBC 903.4.2.
- Сливы в полу должны быть способны отводить стоки из всех источников, включая предохранительные клапаны в конструкциях с рециркуляцией.
- Если требуется испытание потока, в проекте следует учитывать, как этого можно добиться и как можно соответственно дренировать поток. Если вода рециркулирует и для требуемого испытания расхода используется расходомер, см. A.4.22.1.1 в NFPA 20. Рециркуляция может быть хорошим методом экономии воды, но средство проверки подачи воды все же требуется хотя бы один раз. каждые три года.
- Расположение испытательного коллектора пожарного насоса. В идеале он должен располагаться на внешней стене как можно ближе к насосу, чтобы ограничить необходимую длину трубопровода. Однако, как правило, движущими факторами являются предпочтения владельца и архитектора, основанные на эстетике и возможности строительства, основанные на дизайне наружных стен и использовании комнат, ограниченных внешними стенами.
- Для бетонных подушек может потребоваться согласование с инженером-строителем.
Успех дизайна проекта можно измерить количеством RFI (запросов на информацию) и изменениями, которые появляются после окончательного представления. Тщательная координация усилий с другими дисциплинами является ключом к минимизации этих изменений.
Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.
