Việc tính toán và lựa chọn bơm cho hệ thống chữa cháy là rất quan trọng, nếu không đủ áp thì hậu quả rõ ràng rồi còn nếu cao quá thì cũng phí tiền. Do đó mình sẽ viết loạt bài về tính toán chọn bơm để cùng trao đổi với các bạn về chủ đề này.
Mình vốn là dân cơ khí chuyển sang làm pccc nên việc tính toán để ra được cái bơm vã cả mồ hôi, mình sẽ up từ từ bài viết vì không có điều kiện viết 1 lần.
1. Giới thiệu công thức
Việc tính toán tổn thất theo các công thức lý thuyết là rất phức tạp và tốn nhiều thời gian (cái này chắc ai cũng biết). Vì lý do đó mà năm 1906, Hazen và Williams cung cấp một công thức tính theo kinh nghiệm rất dễ sử dụng. Trong công thức chỉ còn các đại lượng là lưu lượng (Q), đường kính trong của ống (d) và 1 hệ số đặc trưng cho từng loại vật liệu ống. Vì vậy việc tính toán trở nên đơn giản hơn nhiều nhưng độ chính xác là chấp nhận được (nge người ta nói vậy thôi chứ mình chưa kiểm tra).
Công thức tính:
hf=L*(10.67*Q^1.85)/(C^1.85*d^4.87 )
Trong đó:
-L = Chiều dài đoạn ống (m)
-hf = Tổn thất ma sát trong đường ống chiều dài L (m)
-Q = Lưu lượng (m3/s)
-C = Hệ số (PCCC sử dụng ống thép C=120)
-d = Đường kính trong của ống (m)
2. Sơ lược về mạng lưới cấp nước
Như chúng ta vẫn thường gặp thì mạng lưới cấp nước nói chung và mạng lưới cấp nước cho hệ thống pccc nói chung có 3 kiểu:
-Mạng lưới vòng.
-Mạng lưới hở (cụt).
-Mạng lưới hỗn hợp (vòng+hở).
3. Một số định nghĩa cơ bản
3.1. Nút
Nút là điểm giao nhau giữa các đoạn ống. (Hai ống có size khác nhau thì chỗ giao coi như là 1 nút vd: DN50 giảm DN40 chẳng hạn)
3.2. Đoạn ống
Gới hạn bởi 2 nút liền kề nhau mà không có lưu lượng vào ra dọc đoạn ống.
Chúng ta sẽ dùng 2 định nghĩa này để xác định các nút thủy lực để tính toán,
nói thì rườm rà vậy chứ nhìn vào công thức trên là biết tổn thất sẽ thay đổi khi Q hoặc d thay đổi, như vậy chúng ta phải chia ra các đoạn ống mà trên các đoạn ống này có Q và d như nhau.
Ví dụ: 1, 2, 3, 4… là các nút.
AISOME-Model.png
Các bạn thấy từ đầu phun xa nhất (1) đến đầu kế tiếp (2) có lưu lượng 80l/min, ống 25A (hay DN25 từ giờ mình chỉ ghi 25,32,40…) do đó 1-2 là 1 đoạn ống.
Từ (2) đến (3) có lưu lượng=80x2=160l/min, ống 32 do đó 2-3 là 1 đoạn ống.
Từ (3) đến (4) có lưu lượng=80x3=240l/min, ống 32 do đó 3-4 là 1 đoạn ống.
Từ (4) đến ….có lưu lượng =80x6=480l/min.
Kết luận: Để tính tóan được chúng ta cần phải xác định được các nút. Tại những vị trí mà qua đó có lưu lượng hoặc size ống thay đổi thì đó có 1 nút.
Như vậy chúng ta đã chia được các đọan ống để tính rồi, nhưng trong công thức trên chúng ta vẫn còn thiếu chiều dài đoạn ống? Cách tính chiều dài đoạn ống này như thế nào? Đo chiều dài rồi cộng lại? Còn cộng thêm gì nữa không?
3.3. Chiều dài tương đương:
Trong tiêu chuẩn cấp nước VN tổn thất cục bộ được lấy áng chừng bằng 10% tổn thất dọc đường ống, nhưng trong TC PCCC của các nước khác thì phải tính từng cái co tê valve….Nhưng các co tê đâu có thẳng nhưng để tính tổn thất chúng lại được quy ra như đường ống thẳng có chiều dài là Ltđ. Ltđ không phải là chiều dài đo theo hình học mà là chiều dài có được bằng thực nghiệm gọi là chiều dài tương đương.
Vậy trong công thức trên:
L=Chiều dài đo được của đoạn ống+chiều dài tương đương của co tê…
Chúng ta phải đếm số lượng co tê… rồi nhân với Ltđ tương ứng.
Một số bảng chiều dài tương đương co tê:
Còn một mớ khoảng 7 bàng nữa nhưng là của tiêu chuẩn PCCC Nhật riêng cho từng loại ống theo TC bên đó toàn tiếng Nhật nên ae nào cần thì pm mình gửi cho.
Như vậy là những thứ cơ bản đã đầy đủ cả rồi giờ chỉ cần vẽ sơ đồ không gian xác định các đoạn cần tính, lập bảng rồi nhập thông số vào nữa là ra được tổn thất bên trong đường.
Cột áp của bơm (Hb):
Hb=H1+H2+H3+H4+H5+H6
Trong đó:
- H1=tổn thất dọc đường và cục bộ tính theo công thức trên
- H2=Áp lực yêu cầu tại đầu phun, lăng phun
- H3=Chiều cao từ van hút của bơm đến điểm tính toán
- H4=Tổn thất trong cuộn vòi
- H5 Tổn thất tại bộ trộn foam
(Có thể có thêm những thông số khác nhưng hệ chữa cháy cơ bản chỉ có vậy)
Bữa sau chúng ta sẽ làm 1 số ví dụ về áp dụng công thức trên để tính.
0982 256 354
Trả lời kèm Trích dẫn
Bookmarks