4. Tlakové ztráty a nárůst
tlaku při dálkové dopravě vody ze stroje do stroje: Chceme-li
s úspěchem řešit dálkovou dopravu vody ze stroje do
stroje, musíme znát, s jakými tlakovými ztrátami
nebo i s nárůstem tlaku se setkáme a jakou mají
hodnotu.
Obrázek č. 11: Schématické
znázornění tlakových ztrát a nárůst tlaku.
V každém jednotlivém úseku dodávky vody ze stroje
do stroje a to, jak v úsecích mezi stroji (I), tak v
úseku od posledního stroje na požářiště (II),
může být provedena :
- |
v terénu s
převýšením, kdy vzniká tlaková ztráta |
- |
v klesajícím
terénu, kdy vzniká nárůst tlaku |
- |
v rovině, kdy
nevznikají tlakové ztráty ani nárůst
tlaku |
Tlakové
ztráty:
a) |
účinné
stříkání - je tlaková ztráta, která je
nezbytná k docílení účinného dostřiku
proudnic, požadovaného výrobcem. Hodnota
ztráty činí 40 m.vod.sl. |
b) |
ztráta tlaku
na rozdělovači a ostatních armaturách.
Hodnota ztráty činí 7,5 m.vod.sl. |
c) |
ztráta tlaku
na převýšení. Pokud chceme dopravit vodu
na výše položené místo, musíme
počítat s tím, že na každý 1 m
převýšení je ztráta tlaku 1 m.vod.sl. |
d) |
ztráta na
vstupní tlak do dalšího stroje. Aby byly
anulovány menší výkyvy tlaku v hadicovém
vedení a nedocházelo díky vyčerpání
vody z hadic k jejich zploštění je
stanovena hodnota vstupního tlaku do
dalšího stroje 15 m.vod.sl. |
e) |
ztráta v
hadicích je největší tlakovou ztrátou
při dálkové dopravě vody. je způsobena
drsností vnitřních ploch hadic,
množstvím (rychlostí) protékající vody
a celkovou délkou hadicového vedení.
Podkladem pro zjištění ztrát v hadicích
je měrná hadicová ztráta. |
Měrná
hadicová ztráta:
je ztráta na 100 m hadicového vedení, která
je závislá na druhu hadic (izolované, konopné) a na
průtoku vody (rychlosti).
|
při množství dopr.
vody v litrech za min (Q) |
měrná hadic.
ztráta (m.vod. sl.) |
|
|
400 |
4 |
8 |
600 |
8 |
16 |
800 |
16 |
32 |
|
Pro snazší zapamatování jsme
hodnoty měrných hadicových ztrát zaokrouhlili.
Celkovou hodnotu ztrát v hadicovém vedení
zjistíme, když měrnou hadicovou ztrátu vynásobíme
počtem 100-metrových úseků celé trasy. Jak je patrno
z výčtu měrných hadicových ztrát, dopravuje se v
jednom hadicovém vedení B/75 maximálně 800 litrů
vody za minutu. Pokud by jsme chtěli dopravovat v jednom
hadicovém vedení větší množství, nárůst tlak.
ztrát v hadicích by byl tak velký, že dálková
doprava vody by byla neefektivní pro velký počet
nasazených strojů.
Nárůst
tlaku:
Při dálkové dopravě vody se však kromě tlak. ztrát
můžeme setkat i s tlakovým nárůstem, a to pouze v
jednom případě, pokud hadicové vedení klesá - na 1
metru klesání - získáme tlak 1m.vod.sl.
Obrázek č. 12: Grafické
znázornění tlaků při dopravě vody ze stroje do
stroje.
4.1
Určení počtu strojů:
Pokud velitel zásahu organizuje dálkovou dopravu vody,
je pro něho nejdůležitější znát počet strojů,
které bude potřebovat na celé trase dopravního
vedení. Jelikož jsme se seznámili s tlakovými
ztrátami, ale i s nárůstem tlaku, můžeme je nyní
využít k určení počtu strojů.
Celkový
počet strojů vypočítáme, když sečteme
všechny známé ztráty na celé trase a součet
dělíme 65. |
Ns
= |
celková had. ztráta +
ztráta na rozdělovači + účinné
stříkání + převýšení (-klesání)
65
|
|
Ns |
- |
celkový počet
strojů (dělítkem pro zaokrouhlení počtu
strojů je desetinné číslo 3 např. 2,2 stroje
=> 2 stroje, ale již 2,3 stroje => 3
stroje) |
celková
hadicová ztráta |
- |
je závislá na
měrné hadicové ztrátě a na počtu
100-metrových úseků trasy |
ztráta
na rozdělovači |
- |
7,5 m. vod. sl. |
ztráta
na účinné stříkání |
- |
40 m. vod. sl. |
převýšení |
- |
na 1m převýšení
je ztráta tlaku 1 m.vod.sl. |
klesání |
- |
na 1m klesání je
nárůst tlaku 1m.vod.sl. |
65 |
- |
využitelný
tlakový spád |
Příklad: Vzdálenost
od vodního zdroje k požářišti je 850m, převýšení
30m a na požářišti je zapotřebí 800 l vody za
minutu. Jsou použity hadice izolované.
Obr. č. 13
Počet strojů vypočítáme, když sečteme všechny
ztráty : součet dělíme 65
na účinné stříkání |
... |
40 |
na rozdělovači |
... |
7,5 |
na převýšení |
... |
30 |
v hadicích |
... |
160 |
|
|
|
Součet |
... |
237,5 : 65 = 3,65 -> 4 |
Po zaokrouhlení je k dálkové
dopravě vody potřeba 4 strojů.
4.2
Výpočet vzdálenosti mezi stroji:
K výpočtu vzdálenosti můžeme opět použít
poučky :
Vzdálenost
mezi stroji vypočítáme, když od tlaku na
stroji odečteme ztráty, rozdíl dělíme
měrnou hadicovou ztrátou podle množství
dopravované vody a druhu hadic. Podíl
následně násobíme 100. |
Příklad: Máme
určit vzdálenost mezi stroji při dopravě 600 l vody
za min., kde převýšení je mezi prvním a druhým
strojem 17 m a od druhého stroje na požářiště je
převýšení nulové. Jsou použity hadice surové.
Obrázek č. 14
Nejprve vypočítáme vzdálenost mezi
prvním a druhým strojem :
od tlaku na stroji |
... |
80 |
vstupní tlak |
... |
- 15 |
převýšení |
... |
- 17 |
|
|
|
výsledek |
... |
48 : 16 = 3 x 100 = 300 m |
Vzdálenost mezi
prvním a druhým strojem je 300 m.
Nyní vypočítáme vzdálenost od
posledního stroje k rozdělovači :
od tlaku na stroji |
... |
80 |
na rozdělovači |
... |
- 7,5 |
na účinné stříkání |
... |
- 40 |
|
|
|
výsledek |
... |
32,5 : 16 = 2,03 x 100 =
203 m |
Vzdálenost mezi
posledním strojem a rozdělovačem je 200 m
(zaokrouhleno na délku hadic).
V praxi však můžeme
používat pro určování vzdálenosti tabulek, zde
však musíme znát dva údaje a třetí údaj určí
tabulka.
Tabulka vzdáleností mezi stroji
vyjádřena počtem hadic :
tlak na čerpadle 80 m.vod.sl.
vstupní tlak do dalšího stroje 15 m.vod.sl.
délka hadice 20 m
průtok l.min -1 |
druh hadic
B/75 |
stoupání v metrech
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
|
konopná |
izolovaná |
konopná |
izolovaná |
konopná |
izolovaná |
|
40 |
37 |
34 |
31 |
28 |
25 |
21 |
18 |
15 |
12 |
9 |
6 |
80 |
74 |
68 |
62 |
56 |
50 |
42 |
36 |
30 |
24 |
18 |
12 |
19 |
17 |
16 |
14 |
13 |
11 |
10 |
9 |
7 |
6 |
4 |
|
38 |
34 |
32 |
28 |
26 |
22 |
20 |
18 |
14 |
12 |
8 |
|
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
6 |
5 |
4 |
3 |
|
|
22 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
12 |
10 |
8 |
6 |
|
|
|
Tabulka vzdáleností mezi posledním
strojem a rozdělovačem vyjádřená počtem hadic :
tlak na čerpadle 80 m.vod.sl.
tlak na proudnici 40 m.vod.sl.
délka hadice 20 m
průtok l.min -1 |
druh hadic
B/75 |
stoupání v metrech
|
|
konopná |
izolovaná |
konopná |
izolovaná |
konopná |
izolovaná |
|
20 |
17 |
14 |
11 |
7 |
4 |
3 |
40 |
34 |
28 |
22 |
14 |
8 |
6 |
9 |
8 |
6 |
5 |
3 |
2 |
|
18 |
16 |
12 |
10 |
6 |
4 |
2 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
|
|
10 |
8 |
6 |
6 |
4 |
2 |
|
|
Poznámka: Na
zaplnění hadice B/75 je zapotřebí 88 litrů
vody. |
5. Doprava vody pomocí cisteren
(kyvadlová doprava):
Doprava vody pomocí cisteren se jeví jako velice
výhodná za předpokladu, že :
a) |
máme dostatečný počet
CAS nebo jiných cisternových vozů |
b) |
vzdálenost od vodního
zdroje k požářišti je velká (nedostatek
hadic) |
c) |
jiný způsob dálkové
dopravy vody by byl nevýhodný |
Při dopravě vody pomocí cisteren je však třeba
dodržet následující zásady :
a) |
nesmí být přerušena
dodávka vody na požářiště |
b) |
u vodního zdroje vybudovat
čerpací stanoviště s obsluhou stroje a
obsluhou pro plnění všech cisteren, které
jsou v oběhu, pokud možno s
nejvýkonnějším čerpadlem |
c) |
u požářiště, pokud
možno, umístit cisternu s největší
zásobou vody |
d) |
je-li to proveditelné,
volit trasu pohybu CAS tak, aby se navzájem
nepotkávaly na jedné komunikaci (okružní
trasa) |
Obrázek č. 15
5.1
Výpočet počtu cisteren:
K určení potřebného množství cisteren použijeme
vztahu :
NC |
- |
potřebný
počet cisteren (ks) - vypočítaný počet
cisteren zaokrouhlujeme vždy nahoru. Např.
: 3,2 -> 4 |
T0 |
- |
doba jízdy
prázdné cisterny k vodnímu zdroji |
T1 |
- |
doba potřebná
k naplnění cisterny |
T2 |
- |
doba jízdy
plné cisterny od vodního zdroje k
požářišti |
T3 |
- |
doba
vyprázdnění CAS |
N |
- |
vzdálenost
mezi požářištěm a vodním zdrojem |
VJ |
- |
průměrná
rychlost jízdy CAS (cca 35 - 45 km.h-1 |
T0 |
- |
doba jízdy
prázdné cisterny k vodnímu zdroji |
Vn |
- |
objem nádrže
CAS (l) |
Qc |
- |
výkon
čerpadla (l.min-1) |
T1 |
- |
doba jízdy
plné cisterny od vodního zdroje k
požářišti (výpočet je stejný jako
výpočet T0) |
Vn |
- |
objem nádrže
CAS (l) |
Qh |
- |
množství vody
používané k hašení (l.min-1) |
T3 |
- |
doba
vyprázdnění CAS |
Jsou-li použity CAS s rozdílným objemem nádrží,
je třeba vypočítat průměrnou hodnotu objemu a tu pak
použít jako Vn.
V praxi je však třeba, aby velitel zásahu počítal
při kyvadlové dopravě vody se zálohou 1 - 2 CAS pro
případ havárie, tech. poruchy nebo jiné
nepředvídatelné události.
Příklad: Máme
zjistit kolik CAS o obsahu 3500 l je zapotřebí, když
na požářišti je spotřeba vody 600 litrů vody za
minutu, je-li doba jízdy prázdné cisterny ke zdroji 8
min., doba načerpání cisterny 4 min., doba jízdy
plné cisterny k požářišti 11 min.
Doba vyčerpání se určí:
T3
= |
3500 |
: |
600 |
= |
6
min. |
|
obsah cisterny |
|
spotřeba vody k hašení |
|
|
|
T0
+ T1
+ T2 |
|
8
+ 4 + 11 |
|
Nc
= |
|
+
1 = |
|
+ 1 = 3,8 + 1 = 4,8 = 5 |
|
T3 |
|
6 |
|
K dopravě vody je v našem
případě zapotřebí 5 cisteren.
Tabulka
doby vyprázdnění CAS v minutách:
objem nádrže
v litrech
|
druh proudnice
průměr hubice
v mm
|
tlak na proudnici v m. vod. sl.
|
|
|
8.7 |
7.5 |
6.7 |
6.1 |
5.7 |
5.3 |
5.0 |
4.7 |
4.1 |
3.5 |
3.1 |
2.9 |
2.7 |
2.5 |
2.3 |
2.2 |
1.5 |
1.3 |
1.15 |
1.0 |
0.95 |
0.9 |
0.85 |
0.8 |
20.2 |
17.5 |
15.5 |
14.3 |
13.2 |
12.3 |
11.6 |
11.0 |
9.5 |
8.2 |
7.4 |
6.7 |
6.2 |
5.8 |
5.5 |
5.2 |
3.4 |
2.8 |
2.6 |
2.4 |
2.2 |
2.1 |
2.0 |
1.85 |
34.8 |
30.0 |
26.8 |
24.4 |
22.8 |
21.2 |
20.0 |
18.8 |
16.4 |
14.0 |
12.6 |
11.6 |
10.8 |
10.0 |
9.4 |
8.8 |
6.0 |
5.2 |
4.6 |
4.0 |
3.8 |
3.6 |
3.4 |
3.2 |
|
Závěr: Z
předcházejícívh statí vyplývá, že dobrá
organizace dálkové dopravy vody, vědomosti, návyky a
zkušeností, ale i dobrá připravenost jednotek, jsou
předpokladem k úspěšnému zásahu i v případě, kdy
nemáme v blízkosti požářiště vhodný vodní zdroj.
|