طريقة الحساب لاستقرار الضغط في خزانات ضغط الهواء الخاصة بحماية الحرائق

حساب تصميم خزان ضغط الهواء

يتكون خزان الضغط في هذا الاختراع من مكوّنين رئيسيين: حساب قيمة الضغط عند نقطة المرجع لتحديد الحجم الإجمالي للخزان، وإدارة كل وحدة تحكم بالضغط. تُصنَّف مضخات الحريق التي تعمل بالديزل إلى أنواع مختلفة بناءً على طرق تصنيف متعددة. وبفضل خصائصها المانعة للتسرب والمقاومة للتآكل والمحكمة الإغلاق تمامًا، تُستخدم على نطاق واسع في قطاعات حماية البيئة ومعالجة المياه ومكافحة الحرائق لضخ سوائل متنوعة. وهي مضخات مثالية لإنشاء ورش ومصانع خالية من التسريب والتلوث. وتتشابه أنواع المضخات المستخدمة في أنظمة مكافحة الحرائق، وتختلف فقط في الرأس ومعدل التدفق. بالنسبة لمضخات الحريق ذات الآبار العميقة، أزِل السدادة ليتم تصريف الشحم الزائد تلقائيًا. وبالنسبة للمضخات المشحونة بالزيت، قم بتصريف الزيت حتى المستوى الصحيح. تُصنَّف معدات ضغط غازات الحريق إلى أنواع مختلفة بناءً على طرق تصنيف متعددة. وبفضل خصائصها المانعة للتسرب والمقاومة للتآكل والمحكمة الإغلاق تمامًا، تُستخدم على نطاق واسع في قطاعات حماية البيئة ومعالجة المياه ومكافحة الحرائق وغيرها من القطاعات لضخ سوائل متنوعة. وهي مضخة مثالية لإنشاء ورش ومصانع خالية من التسريب والتلوث. وتتشابه أنواع المضخات المستخدمة في أنظمة مكافحة الحرائق، وتختلف فقط في الرأس ومعدل التدفق. تم تحديد الحساب الكلي للحجم الخاص بسعة خزان الضغط المختار، واستُخدم الضغط المحسوب لتحديد القيم ضمن نطاق ضبط منظم تشغيل وإيقاف المضخة وضغط تشغيل مضخة الحريق.

الحجم الإجمالي V لخزان ضغط الهواء

يُحسب الحجم الإجمالي لخزان ضغط الهواء عادةً باستخدام الصيغة V = VX (1 - b).

في النموذج، يمثل V الحجم الإجمالي لخزان ضغط الهواء (م³)، ويرمز VX إلى الحجم الإجمالي لمياه مكافحة الحرائق (وهو يساوي مجموع مياه مكافحة الحرائق المخزنة ومياه التخزين المؤقتة ومياه استقرار الضغط)، وتبلغ معاملات الحجم لخزانات ضغط الهواء الأفقية والعمودية وذات الغشاء 1.25 و1.10 و1.05 على التوالي. أما b فهو نسبة أدنى ضغط تشغيلي إلى أعلى ضغط تشغيلي (ضغط مطلق) لخزان ضاغط الهواء.

إجمالي حجم تخزين مياه الإطفاء (VX): يضمن تصميم خزان الضغط أن يحافظ صنبور إطفاء واحد وفوهة واحدة على الضغط خلال مراحل التشغيل العالية والمبكرة وقبل بدء الربيع، دون الحاجة إلى مضخات إطفاء. تبلغ مدة هذه المرحلة حوالي 30 ثانية. في نظام إمداد صنابير الإطفاء، عندما يتم استخدام فوهتين (كل منهما بسرعة تدفق 5 لتر/ثانية) في وقت واحد، فإن حجم تخزين مياه الإطفاء المطلوب هو 2 × 5 × 30 = 300 لتر. بالنسبة لنظام رشاشات التلقائية، عندما تُفعَّل جميع الرشاشات الخمس في وقت واحد، فإن حجم تخزين مياه الإطفاء المطلوب هو 1 لتر/ثانية × 5 × 1 × 30 = 150 لترًا لكل رشاش. عند تقاسم النظامين لخزان الضغط، يصبح إجمالي سعة خزان تخزين مياه الإطفاء 300 + 150 = 450 لترًا.

عادةً ما لا يقل حجم العمل للمياه العازلة V1 عن 20 لترًا، بينما يُشترَط عادةً ألا يقل حجم المياه لاستقرار الضغط V2 عن 50 لترًا.

حساب قيمة نقطة التحكم في الضغط

يتم ضبط نقطة التحكم في الضغط عند الخزان رقم 4، كما هو موضح في الرسم التخطيطي. حيث: P1 هو الحد الأدنى لضغط التشغيل عند نقطة ضغط الخزان أو الضغط المُنفَخ للخزان ذي الزنبرك، أي المستوى الأدنى للضغط الذي يساوي فيه حجم تخزين المياه ضد الحريق الضغط المتوقع عند صنبور الحريق في النقطة الأكثر سوءًا (HMIN)، ويُحسب باستخدام مضخة التعزيز؛ وP2 هو الحد الأقصى لضغط التشغيل عند بدء تشغيل مضخة الحريق. تُستخدم الصيغة الحسابية التالية: P2 = (P1 + 0.098)B - 0.098.

P01 هو الضغط الحد الأدنى لنظام الإمداد بالمياه بضغط ثابت، والذي عند وصوله يمكن لمضخة الضغط الثابت أن تبدأ التشغيل؛ أما P02 فهو مستوى المياه دون ضغط في حدود الضغط الأعلى للإمداد بالمياه بضغط ثابت، أي الضغط الأقصى لخزان مياه بيئة العمل لإدارة الضغط، والذي عند وصوله تتوقف مضخة الضغط الثابت.

لا يجوز أن يقل فرق الضغط بين الحدود العليا والدنيا لمياه العازل عن 0.02 إلى 0.03 ميجاباسكال؛ كما لا يجوز أن يقل فرق الضغط بين الحدود العليا والدنيا لتدفق المياه المستقر عن 0.05 إلى 0.06 ميجاباسكال. ونظرًا لدقة واستقرار حساسات الضغط: P01 = P02: 0.02 إلى 0.03 ميجاباسكال، P02 = P01: 0.05 إلى 0.06 ميجاباسكال، P2 = 0.07 إلى 0.09 ميجاباسكال.

مثال حسابي:

بالنسبة للمباني الأقرب إلى المعايير الوطنية من الفئة الأولى، والتي يزيد ارتفاعها عن 100 متر، ومزودة بمنظمات تحكم في ضغط الخزانات الرأسية، فإن المسافة من الخزان إلى المخرج العلوي لحنفية الإطفاء عند قضيب التثبيت في الطابق العلوي هي: H = 4 أمتار. وتبلغ فقدان الضغط من أعلى خزان حنفية الإطفاء إلى مستوى H = 0.82 متر.

نسبة الضغط لبيئة تشغيل الخزان الهوائي: b = 0.76

إجمالي حجم المروحة: v = V × (1 - b) = 1.1 × (300)² + 0.205 × (1 - 0.76) = 1.70 م³.

الاختيار: خزان ضغط SQL10000.6

ضغط شحن خزان الضغط:

P1 = Hmin = Hq + Hd + HKh - H = 0.160 + 0.010 + 0.020 + 0.0082 - 0.04 = 0.