انتخاب پمپ های شبکه اسپرینکلر

بطور کلی هر پمپ با نرخ یا NFPA 20 ، پمپ ها باید بتوانند بیشترین فشار را در حالت بدون جریان (churn) که معادل 14% نرخ فشار است،تولید کنند.یعنی پمپ فوق الذکر باید در حالت بدون جریان 112 psi را تولید نمایند:

بیشترین فشار قابل تولید توسط پمپ 14 X 80= 112 psi 

همچنین کمترین فشار قابل تولید پمپ (که در بیشترین حالت جریان یعنی 150% نرخ جریان اتفاق می افتد) باید 65% نرخ فشار پمپ باشد،مثلاً در پمپ ذکر شده ،کمترین فشار پمپ در دبی 1500 gpm  برابر است با 52 psi

بیشترین جریان گذرنده از پمپ 1.5 X 1000 = 1500 gpm

کمترین فشار قابل تولید توسط پمپ 0.65 X 80 = 52 psi

البته مقادیر فوق در حالت تئوری می افتد و عملاً پمپ های تولید شده در بازه ای محدودتر از مقادیر مورد نظر NFPA  کار می کنند.

در نمودار 1-منحنی سه پمپ با نرخ 80 psi و 1000 gpm نمایش داده شده است ، خط ممتد منحنی پمپ ایده آلی است که دقیقاً مطابق NFPA ساخته شده و دو منحنی دیگر مربوط به پمپ های قابل قبولی هستند که عملکردشان با پمپ مورد نظر NFPA اندکی تفاوت دارد.

فرض کنید که برای تاٌمین نیاز سیستم اسپرینکلر به فشار بعد از پمپ برابر با 100 psi  در دبی 500 gpm نیاز باشد،مطابق نمودار،فقط منحنی مربوط به پمپ مطابق با NFPA  (پمپ ایده آل) می تواند فشار مورد نیاز را در دبی 500 gpm تاٌمین کند و پمپ های دیگر در دبی 500 gpm بترتیب 89 psi و 85 psi را تولید می کنند.

انتخاب پمپ های شبکه اسپرینکلر

منحنی 1-منحنی سه پمپ با نرخ  80 psi  و 1000 gpm

روش و روند انتخاب پمپ برای سیستم های اطفاء آبی را طی مثال زیر بررسی می کنیم:

فرض کنید برای تاٌمین آب سیستم اسپرینکلر به فشار 125 psi در دبی 1010 gpm در قسمت تخلیه پمپ نیاز باشد،کدامیک از پمپ های 750 gpm (منحنی 2) یا  1000 gpm (منحنی 3) توانایی تاٌمین نیاز سیستم را دارند؟

فشار در قسمت مکش پمپ ها را مطابق مقادیر زیر در نظر بگبرید:

I)فشار در قسمت مکش پمپ 750 gpm :

  در حالت بدون جریان :32.5 psi

   در دبی مورد نیاز سیستم 31.5 psi : 1010 gpm

  در بیشترین دبی گذرانده از پمپ 30.2 psi : (1.5 X 750 = 1125 gpm)

II)فشار در قسمت مکش پمپ 1000 gpm:

در حالت بدون جریان :32.5 psi

در دبی مورد نیاز سیستم 31.5 psi : 1010 gpm

در بیشترین دبی گذرنده از پمپ 29.3 psi : (1.5 X 1000 = 1500 gpm)

انتخاب پمپ های شبکه اسپرینکلر

منحنی 2- پمپ 750 gpm

منحنی پمپ 1000 gpm

منحنی 3- پمپ 1000 gpm

حل :

I) بررسی پمپ 750 gpm:

خوشبختانه فشار در قسمت مکش پمپ ،در هرسه حالت(بدون جریان،دبی مورد نیاز سیستم و بیشترین دبی گذرنده ) مثبت است.

در این مرحله با توجه به منحنی 1-11 ، فشار خالص تولید شده توسط پمپ را در دبی مورد نیاز سیستم (1010 gpm) تعیین می کنیم.این مقدار برابر است با 92 psi که با علامت  X روی منحنی نمایش داده شده است.

حالا برای بدست آوردن فشار در نقطه خروجی از پمپ (در دبی 1010 gpm) ، باید فشار خالص را با فشار مکش جمع کنیم

92 31.5 = 123.5 psi

که مقدار فشار بدست آمده کمتر از فشار مورد نیاز سیستم (125 psi) می باشد،پس در این شرایط نمی توان این پمپ را برای سیستم انتخاب نمود.(البته با اعمال تغییراتی نظیر افزایش قطر لوله های سیستم اطفاء جهت کاهش افت فشار،امکان استفاده از این پمپ نیز وجود دارد.

II) بررسی پمپ 1000 gpm:

فشار در قسمت مکش این پمپ نیز در هر سه حالت مثبت است.

باتوجه به منحنی 2، فشار خالص تولید شده توسط پمپ ،در دبی مورد نیاز سیستم (1010 gpm) برابر است با 112 psi که با علامت X روی منحنی نمایش داده شده است.

فشار در نقطه خروجی از پمپ ( در دبی 1010 gpm) ، برابر است با مجموع فشار خالص تولید شده توسط پمپ و فشار مکش

112 31.5 = 143.5 psi

خوشبختانه فشار بدست آمده بیشتر از فشار مورد نیاز سیستم می باشد.

در این مرحله به بررسی حداکثر فشار قابل تولید توسط پمپ می پردازیم،این مقدار برابر است با مجموع فشار در حالت بدون جریان ب روی منحنی پمپ و فشار در حال سکون در قسمت مکش:

129 32.5 = 161.5 psi

بیشترین فشار قابل تولید توسط پمپ نیز کمتر از بیشترین فشار مجاز سیستم های اطفاء یعنی 175 psi می باشد و می توان این پمپ را برای سیستم انتخاب نمود.

در مثال فوق پمپ هایی که قابلیت تاٌمین دبی مورد نیاز سیستم را داشتند ،بعنوان داده مسئله ،در اختیار ما قرار گرفت.اما در حالت کلی که طراح باید پمپ مورد نیاز سیستم را انتخاب کند،پمپ هایی انتخاب می شوند که بیشترین جریان گذرنده از آنها (150% نرخ جریان پمپ)، بیشتر از جریان مورد نیاز سیستم باشد، بعنوان مثال از پمپی با نرخ جریان 500 gpm در مسئله فوق نمی توان استفاده نمود،به این دلیل که حداکثر جریان گذرنده از این پمپ برابر است با (1.5 X 500) 750 gpm  که کمتر از 1010 gpm مورد نیاز سیستم می باشد.


منبع: کتاب طراحی و محاسبات سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر

نویسنده: حسام طاوسی