Tűzoltótömlő súrlódási veszteség képlete: együtthatók, példák és szivattyúnyomás

Egy 200 láb hosszú, 1,75 hüvelykes támadósor, amely 150 gallon/perc sebességgel áramlik, körülbelül 70 psi nyomást éget, mielőtt a víz elérné a fúvókát. Azok a szivattyúkezelők, akik átugorják ezt a számot, általában egy rövid, gyenge folyamon és sok találgatáson keresztül tudják meg a gázt. Az eszköz, amely ezt előrejelzi, egy szorzás: FL = C x Q^2 x L, ahol FL a súrlódási veszteség psi-ben, C a tömlő átmérője és a bélés által beállított együttható, Q az áramlás több száz gallon/percben, L pedig a tömlő hossza több száz lábban.

Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan viselkedik a képlet egységenként, mely együtthatók vonatkoznak a gyakori tömlőméretekre, hogyan lesz az eredmény a szivattyú nyomónyomásává, és hol változtatják csendben a választ az adapterek, reduktorok és elosztók.

A tűzoltótömlő súrlódásveszteségi képlete, egységenként

A súrlódási veszteség a turbulenciára és a légellenállásra fordított nyomás, amikor a víz végigcsúszik a tömlő bélésen. A hosszával és az áramlás négyzetével egyenes vonalban emelkedik, ezért a gallon/perc mérsékelt növekedése a szivattyú teljesítményének nagy részét felemészti.

• FL a súrlódási veszteség psi-ben a kiszámított tömlőszakaszra.
• C a súrlódási veszteségi együttható, a tömlő átmérőjéhez és felépítéséhez kötött közzétett érték.
• A Q több száz gallon/perc áramlást jelent, így 150 gpm-ből 1,5, 250 gpm-ből 2,5 lesz.
• L a hosszúság száz lábban, tehát 200 lábból 2 lesz.

Működő példa: 200 láb 1,75 hüvelykes tömlő 150 gpm sebességgel. Q 1,5, tehát Q négyzet 2,25, L pedig 2. FL = 15,5 x 2,25 x 2, ami 69,75 psi-t jelent, vagyis nagyjából 70 psi-t.

Két viselkedés egyenesen kiesik ebből az aritmetikából. Megduplázza a tömlő hosszát, és a veszteség megduplázódik. Az áramlás megduplázódik, a veszteség pedig megnégyszereződik, mert az áramlási tag négyzetes.

Súrlódási veszteségi együtthatók általános tömlőméretekhez

A közzétett C értékek meghatározott tömlőszerkezeteken végzett áramlási tesztekből származnak. Az alábbi ábrák a bélelt tűzoltótömlők széles körben használt tervezési értékei, és jól használhatók az elrendezési számítások kiindulópontjaként.

A táblázat elmagyarázza, hogy a nagy átmérőjű tömlő miért dominál az ellátási munkában. 200 gpm áthelyezése 1,75 hüvelykes tömlőn körülbelül 62 psi/100 láb. Ugyanennek az áramlásnak a 4 hüvelykes tömlőn történő mozgatása kevesebb, mint 1 psi.

A súrlódási veszteség szivattyú nyomónyomássá alakítása

A szivattyú panel ábrája egy egyszerű összeget követ: a nyomónyomás egyenlő a fúvóka nyomásával, plusz a súrlódási veszteséggel plusz a magassági nyereség plusz a készülék veszteségével.

1. Fúvókanyomás: jellemzően 50 psi sima furatnál és 100 psi köd vagy állítható fúvókánál.
2. Súrlódási veszteség: a fenti képlet minden tömlőszakaszra vonatkozik az elrendezésben.
3. Magasság: körülbelül 0,5 psi/lába emelkedő, vagy nagyjából 5 psi egy tipikus épület emeleténként.
4. Készülékveszteség: körülbelül 10 psi vezetékenként vagy elosztónként, és gyakran 25 psi egy állócsőcsatlakozásnál.

Első példa: 200 láb 1,75 hüvelykes tömlő 150 gpm sebességgel ködfúvókával 100 psi nyomáson, vízszintes talajon 100 70 vagy 170 psi nyomást ad a panelen.

Második példa: ugyanaz az áramlás 200 láb 2,5 hüvelykes tömlőn keresztül. FL = 2 x 2,25 x 2 = 9 psi, tehát a panel adata 100 9 vagy 109 psi.

Ugyanaz a folyam, 61 psi-vel kevesebb a szivattyúnál. A különbség nem a fúvóka és nem a szivattyú; ez a vizet szállító tömlő furata.

Adapterek, reduktorok és csatlakozók megváltoztatják a választ

A súrlódási veszteség a tömlő belsejében él, de a csatlakozásoknál szabályozzák. Bármely alkatrész, amely szűkíti a vízi utat, helyi nyomásesést ad, és minden olyan alkatrész, amely csökkenti a tömlőszakasz effektív átmérőjét, megváltoztatja az adott szakaszhoz használt C értéket.

Egy 1 3/4 hüvelykről 1 1/2 hüvelykre történő lelépés 15,5-ről 24-re emeli az együtthatót, ami nagyjából 55 százalékkal több veszteséget jelent ugyanazon áramlás mellett. A szivattyúpanel kimeneténél vagy a fúvóka bemeneténél lévő redukáló adapter ezért nem nyomássemleges hardver. Ez egy szándékos nyomásgyakorlás az interfész-kompatibilitás érdekében.

Többfogú szűkítő különböző méretű tűzoltótömlő-csatlakozásokhoz Különböző méretű, többfogú tűzoltó tömlők vagy berendezések csatlakoztatására szolgál; praktikus választás, ha a tömlő és a berendezés interfészei méretváltást igényelnek, testreszabható méretekkel. Termék megtekintése →

A kínálati oldalon az aritmetikai jutalmak jártak. A nagy átmérőjű csatlakozó, amely a teljes vízutat nyitva tartja a csatlakozáson keresztül, megőrzi a mögötte lévő tömlő alacsony C értékét, ami pontosan az, amit a hosszú fektetések és a nagy áramlások megkövetelnek.

Nagy Storz tűzoltó tömlő csatlakozó a tápcsatlakozásokhoz Nagy méretű Storz tűzoltótömlő csatlakozó fogazott vagy bordázott végekkel és 300 mm-es méretig nagy átmérőjű tápcsatlakozásokhoz. Termék megtekintése →

Amikor egy forgalmazó megosztja az áramlást

A kétirányú elosztó nem csökkenti felére a súrlódási veszteséget. A felosztás előtt a tápvezeték mindkét áramlás összegét hordozza, és ez az összeg kerül bele a képletbe. Két 150 gpm-es támadóvonal egy tápvezetékről táplálva 300 gpm-et, vagyis 3-as Q-t jelent az ellátási számításban. 200 láb 2,5 hüvelykes táptömlő esetén a veszteség 2 x 9 x 2 vagy 36 psi, mielőtt bármelyik támadóvezetéket figyelembe vesszük. Adja hozzá az elosztó készülék veszteségét, és a panelnyomás tovább emelkedik.

Öt súrlódásvesztési hiba, amely a tűztéren jelenik meg

1. gpm használata több száz gpm helyett. Ha 1,5 helyett 150-et ír be, az eredmény százszorosára nő, és a panel nyomása értelmetlen számra kerül.
2. A magasságot elfelejtve. Egy 40 méteres emelkedés hozzávetőlegesen 20 psi-t ad hozzá, és az állócső vagy az alatta lévő elrendezés megváltoztatja ennek a kifejezésnek a jelét.
3. A közzétett együttható pontos kezelése. A régebbi tömlő, a megtört tömlő, a sérült bélés és a beszűkült csatlakozók mind a tényleges veszteséget a számított érték fölé emelik, ezért sok részleg 10-15 százalékos haszonkulcsot ad a hosszú fektetéseknél.
4. A készülék elvesztésének figyelmen kívül hagyása. A szivattyú és a fúvóka között minden eszköz olyan nyomást fogyaszt, amelyet a súrlódási képlet nem tartalmaz.
5. Egy másik elrendezésű szivattyúbeállítás újrafelhasználása. Az a beállítás, amely 200 láb 1,75 hüvelykes tömlő esetén működik, 300 láb esetén rossz, és ismét rossz, ha kicserélik a fúvókát.

A fúvókanyomás ugyanabban a költségvetésben van

A fúvókanyomás nem súrlódási veszteség, hanem a kettő ugyanazért a szivattyúteljesítményért verseng. A 100 psi névleges fúvókának 100 psi-re van szüksége a bemeneti nyílásnál, és a tömlőben elveszett minden psi nem éri el és nem hatol be.

Az állítható fúvókák általában 100 psi nyomáson működnek, és váltanak az egyenes áramlás, a keskeny köd és a széles köd között. Minden minta megváltoztatja az effektív áramlást és ezáltal a súrlódási veszteséget az áramlás irányában, ezért az egyenes áramlású fúróról másolt szivattyúbeállítás csalódást okozhat, ha a mintát kinyitják. A minták viselkedésének hátterét lásd az állítható fúvóka permetezési módjai .

Egyenes áramlású fúvóka nagy távolságú tűzoltáshoz Szilárd, sűrű oszlopos sugarat biztosít a nagy távolságok elnyomásához; egyes modellek golyóscsappal rendelkeznek a gyors áramlásszabályozás érdekében, és segítik a nyomáslökések megelőzését. Termék megtekintése →

Az egyenes áramlású és a sima furatú készülékek kevésbé érzékenyek erre a hatásra, mivel áramlásukat a fúvóka átmérője és a bemeneti nyomás határozza meg, nem pedig az állítható minta.

Mezőparancsok és a szám ellenőrzése

A szivattyúkezelők ritkán szaporodnak fejben hajnali háromkor. Érdemes megjegyezni egy hasznos parancsikont az 1,75 hüvelykes tömlőhöz: körülbelül 15 psi 100 lábonként 100 gpm-nél, 35 psi 150 gpm-nél és 62 psi 200 gpm-nél. A 2,5 hüvelykes tömlő esetében ugyanez az áramlás nagyjából 2, 4,5 és 8 psi/100 láb.

Az ellenőrzés egy gyakorlópályán egyszerű. Állítsa be az ismert áramlást egy soros áramlásmérővel, olvassa le a nyomást a szivattyúnál és a fúvóka bemeneténél, és vonja ki. A magasság beállítása után a különbség a tömlő tényleges súrlódási vesztesége az adott áramlásnál. A számított értékkel való összehasonlítás megmutatja, hogy a közzétett együttható még mindig megfelel-e a használatban lévő tömlőnek.

Az ellenőrzés évente egyszer lefuttatja a bélés kopását, a csatlakozó hosszának megváltozását és a felülvizsgálat nélkül kicserélt tengelykapcsoló vagy adapter által okozott korlátozásokat.

A tömlők, csatlakozók és adapterek meghatározása a nyomást szem előtt tartva

A képlet három specifikációs szokást díjaz. Tartsa a munkafuratot olyan nagyra, amennyire a művelet lehetővé teszi, kerülje a szükségtelen szűkítéseket a szivattyú és a fúvóka között, és ellenőrizze, hogy minden csatlakozó és adapter megfelel-e a tömlőnek és a menet vagy reteszelő szabványnak.

Ez utóbbi pont számít leginkább a nemzetközi projekteknél, ahol a Storz, a Machino, az NH és más minták egymás mellett jelennek meg. A szabványokat átlépő adapter csak akkor hasznos, ha vízútja megegyezik a csatlakoztatott tömlővel, mert a szűkített furat pontosan úgy viselkedik, mint egy kisebb tömlő a számításban.

Ha a nyomásköltségvetésnek ki kell tartania a terepen, érdemes a méreteket és az áramlási követelményeket a hardver megrendelése előtt ellenőrizni. Ossza meg a működési feltételeket a mérnöki csapattal és hasonlítsa össze a számokat a tényleges összetevőkkel, nem pedig egy általános táblázattal. A képlet változatlan marad; csak a bemenetek változnak.