Paloletkun kitkahäviökaava: kertoimet, esimerkit ja pumpun paine

200 jalan mittainen 1,75 tuuman letku, joka virtaa 150 gallonaa minuutissa, palaa noin 70 psi:n paineella ennen kuin vesi koskaan saavuttaa suuttimen. Pumppuoperaattorit, jotka ohittavat tämän numeron, saavat yleensä tietää lyhyen, heikon virran ja paljon kaasun arvailun kautta. Työkalu, joka ennustaa sen on yksi kertolasku: FL = C x Q^2 x L, jossa FL on kitkahäviö psi:nä, C on letkun halkaisijan ja vuorauksen määräämä kerroin, Q on virtaus satoissa gallonoissa minuutissa ja L on letkun pituus satoja jalkoja.

Seuraavassa kerrotaan, kuinka kaava käyttäytyy yksikkökohtaisesti, mitkä kertoimet koskevat yleisiä letkukokoja, kuinka tuloksesta tulee pumpun poistopaine ja missä sovittimet, supistimet ja jakajat muuttavat hiljaa vastausta.

Paloletkun kitkahäviökaava, yksikkö yksiköltä

Kitkahäviö on painetta, joka kuluu turbulenssiin ja vastukseen veden liukuessa pitkin letkun vuorausta. Se nousee suorassa linjassa pituuden ja virtauksen neliön kanssa, minkä vuoksi maltillinen lisäys gallonoissa minuutissa voi kuluttaa suuren osan pumpun tehosta.

• FL on laskettavan letkun osan kitkahäviö psi:nä.
• C on kitkahäviökerroin, julkaistu arvo, joka on sidottu letkun halkaisijaan ja rakenteeseen.
• Q on virtaus satoissa gallonoissa minuutissa, joten 150 gpm muuttuu 1,5:ksi ja 250 gpm 2,5.
• L on pituus satoissa jaloissa, joten 200 jaloista tulee 2.

Toimiva esimerkki: 200 jalkaa 1,75 tuuman letkua nopeudella 150 gpm. Q on 1,5, joten Q neliö on 2,25 ja L on 2. FL = 15,5 x 2,25 x 2, mikä on 69,75 psi tai noin 70 psi.

Kaksi käyttäytymistä putoaa suoraan tuosta laskennasta. Letkun pituus kaksinkertaistuu ja häviö kaksinkertaistuu. Kaksinkertaistaa virtaus ja häviö nelinkertaistuu, koska virtaustermi on neliö.

Kitkahäviökertoimet yleisille letkukokoille

Julkaistut C-arvot ovat peräisin tiettyjen letkurakenteiden virtaustesteistä. Alla olevat kuvat ovat laajalti käytettyjä vuorattujen paloletkujen suunnitteluarvoja, ja ne toimivat hyvin layoutlaskelmien lähtökohtana.

Taulukko selittää, miksi suurihalkaisijainen letku hallitsee syöttötyötä. 200 gpm:n siirtäminen 1,75 tuuman letkun läpi maksaa noin 62 psi per 100 jalkaa. Saman virtauksen siirtäminen 4 tuuman letkun läpi maksaa alle 1 psi:n.

Kitkahäviön muuttaminen pumpun poistopaineeksi

Pumppupaneelin kuva seuraa yksinkertaista summaa: poistopaine on yhtä suuri kuin suuttimen paine plus kitkahäviö plus korkeusvahvistus plus laitehäviö.

1. Suuttimen paine: tyypillisesti 50 psi tasaiselle poraukselle ja 100 psi sumulle tai säädettävälle suuttimelle.
2. Kitkahäviö: yllä oleva kaava, jota sovelletaan jokaiseen layoutin letkuosaan.
3. Korkeus: noin 0,5 psi nousun jalkaa kohti tai noin 5 psi tyypillisen rakennuksen kerrosta kohti.
4. Laitteen häviö: noin 10 psi per wye tai jakelija, ja usein 25 psi pystyputkiliitännässä.

Esimerkki yksi: 200 jalkaa 1,75 tuuman letkua nopeudella 150 gpm ja sumusuutin 100 psi:llä tasaisella maalla antaa 100 70 tai 170 psi paneelissa.

Esimerkki kaksi: sama virtaus 200 jalan 2,5 tuuman letkun läpi. FL = 2 x 2,25 x 2 = 9 psi, joten paneelin luku on 100 9 tai 109 psi.

Sama virta, 61 psi vähemmän pumpussa. Ero ei ole suuttimessa eikä pumpussa; se on vettä kuljettavan letkun reikä.

Sovittimet, supistimet ja kytkimet muuttavat vastausta

Kitkahäviö elää letkun sisällä, mutta sitä ohjataan liitännöistä. Mikä tahansa komponentti, joka kaventaa vesireittiä, lisää paikallista painehäviötä, ja mikä tahansa komponentti, joka pienentää tehollista halkaisijaa letkuosan poikki, muuttaa kyseiselle osuudelle käytettyä C-arvoa.

Askelma alaspäin 1 3/4 tuumasta 1 1/2 tuumaan nostaa kertoimen 15,5:stä 24:ään, mikä on noin 55 prosenttia enemmän häviötä samalla virtauksella. Pumpun paneelin ulostulossa tai suuttimen sisääntulossa oleva supistussovitin ei siis ole paineneutraali laitteisto. Se on tahallista painostusta rajapintojen yhteensopivuuden puolesta.

Monihampainen supistin erikokoisiin paloletkuliitäntöihin Yhdistää erikokoisia monihampaisia paloletkuja tai -laitteita; käytännöllinen valinta, kun letkujen ja laitteiden liitännät vaativat koon vaihtamista, mukautettavin mitoin. Näytä tuote →

Tarjontapuolella aritmeettinen palkkio kantoi. Suuren halkaisijan liitäntä, joka pitää koko vesireitin auki liitännän läpi, säilyttää takana olevan letkun alhaisen C-arvon, mikä on juuri sitä, mitä pitkät putket ja suuret virtaukset vaativat.

Suuri Storz-paloletkuliitin syöttöliitäntöihin Suurikokoinen Storz-paloletkuliitin, jossa on sahalaitaiset tai uurretut loppupäät ja koot jopa 300 mm halkaisijaltaan suuriin syöttöliitäntöihin. Näytä tuote →

Kun jakelija jakaa virtauksen

Kaksisuuntainen jakaja ei puolita kitkahäviötä. Jaon ylävirtaan syöttölinja kuljettaa molempien virtojen summan, ja tämä summa menee kaavaan. Kaksi 150 gpm:n hyökkäyslinjaa, jotka syötetään yhdestä syöttölinjasta, tarkoittavat syöttölaskelmassa 300 gpm tai Q:tä 3. 200 jalan 2,5 tuuman syöttöletkussa häviö on 2 x 9 x 2 tai 36 psi, ennen kuin kumpaakaan hyökkäyslinjaa edes harkitaan. Lisää jakajan laitehäviö ja paneelin paine nousee edelleen.

Viisi kitkahäviövirhettä, jotka näkyvät palokentällä

1. gpm:n käyttö satojen gpm:n sijaan. Arvon 150 syöttäminen 1,5:n sijaan paisuttaa tuloksen satakertaiseksi ja lähettää paneelin paineen merkityksettömäksi luvuksi.
2. Unohdetaan korkeus. 40 jalan nousu lisää noin 20 psi, ja pystyputken tai alemman tason asettelu muuttaa termin merkkiä.
3. Käsitellään julkaistua kerrointa täsmällisenä. Vanhempi letku, mutkainen letku, vaurioitunut vuoraus ja rajoittuneet liitännät nostavat todellisen häviön lasketun arvon yläpuolelle, minkä vuoksi monet osastot lisäävät 10–15 prosentin marginaalia pitkissä asetuksissa.
4. Laitteen katoaminen huomioimatta. Jokainen laite pumpun ja suuttimen välillä kuluttaa painetta, jota kitkakaava ei sisällä.
5. Pumppuasetuksen uudelleenkäyttö eri asettelusta. Asetus, joka toimii 200 jalkaa 1,75 tuuman letkua varten, on väärä 300 jalan kohdalla ja taas väärä, jos suutin vaihdetaan.

Suuttimen paine on samassa budjetissa

Suuttimen paine ei ole kitkahäviö, vaan molemmat kilpailevat samasta pumpun tehosta. 100 psi:n suutin tarvitsee 100 psi:n tuloaukossaan, ja jokainen letkuun menetetty psi tulee ulos virran ulottuvilta ja tunkeutumisesta.

Säädettävät suuttimet toimivat normaalisti 100 psi:llä ja vaihtelevat suoran virtauksen, kapean sumun ja leveän sumukuvion välillä. Jokainen kuvio muuttaa tehollista virtausta ja siten kitkahäviötä ylävirtaan, minkä vuoksi suoravirtaporasta kopioitu pumpun asetus voi tuottaa pettymyksen, kun kuvio avataan. Katso taustatietoja näiden kuvioiden käyttäytymisestä säädettävän suuttimen suihkutustilat .

Suoravirtasuutin pitkän matkan palontorjuntaan Tarjoaa kiinteän, tiheän pylväsmäisen suihkun pitkän matkan vaimentamiseen; joissakin malleissa on palloventtiili nopeaa virtauksen säätöä varten ja auttaa estämään paineen nousuja. Näytä tuote →

Suoravirtaiset ja sileäreikäiset laitteet ovat vähemmän herkkiä tälle vaikutukselle, koska niiden virtaus määräytyy suuttimen halkaisijan ja tulopaineen mukaan säädettävän kuvion sijaan.

Kentän pikanäppäimet ja numeron vahvistaminen

Pumpunkäyttäjät harvoin lisääntyvät päässään kello kolme aamuyöllä. Hyödyllinen pikakuvake 1,75 tuuman letkulle kannattaa muistaa: noin 15 psi per 100 jalkaa nopeudella 100 gpm, 35 psi nopeudella 150 gpm ja 62 psi nopeudella 200 gpm. 2,5 tuuman letkun kohdalla samat virtaukset maksavat noin 2, 4,5 ja 8 psi per 100 jalkaa.

Varmentaminen on helppoa harjoituskentällä. Aseta tunnettu virtaus sisäänrakennetulla virtausmittarilla, lue paine pumpusta ja suuttimen tuloaukosta ja vähennä se. Korkeussäädön jälkeen ero on kyseisen letkun todellinen kitkahäviö kyseisellä virtauksella. Sen vertaaminen laskettuun arvoon osoittaa, sopiiko julkaistu kerroin edelleen käytössä olevaan letkuun.

Tarkistuksen suorittaminen kerran vuodessa havaitsee vuorauksen kulumisen, muuttuneet kytkentäpituudet ja mahdolliset rajoitukset, jotka johtuvat ilman tarkistusta vaihdetusta kytkimestä tai sovittimesta.

Letkujen, liittimien ja sovittimien määrittäminen painetta ajatellen

Kaava palkitsee kolme erittelytapaa. Pidä työporaus niin suurena kuin toiminta sallii, vältä tarpeettomia kavennuksia pumpun ja suuttimen välillä ja varmista, että jokainen liitin ja sovitin vastaavat sekä letkua että käytössä olevaa kierre- tai lukitusstandardia.

Tämä viimeinen kohta on tärkein kansainvälisissä projekteissa, joissa Storz, Machino, NH ja muut kuviot näkyvät rinnakkain. Standardit ylittävästä sovittimesta on hyötyä vain, jos sen vesireitti vastaa letkua, johon se liitetään, koska kapea reikä käyttäytyy laskennassa täsmälleen kuten pienempi letku.

Jos painebudjetti joutuu kestämään kentällä, kannattaa mitat ja virtausvaatimukset varmistaa ennen laitteiston tilaamista. Jaa käyttöolosuhteet suunnittelutiimin kanssa ja vertaa luvut todellisiin komponentteihin yleisen taulukon sijaan. Kaava pysyy samana; vain tulot muuttuvat.