Оценка работоспособности системы подпора в ПБЗ с КИД в обвязке вентилятора

#Ошибки проектирования

Рассмотрим следующее проектное решение подачи воздуха в пожаробезопасную зону (ПБЗ):

Рис. 1 Фрагмент системы ДП7Б-ДП8Б подачи воздуха в ПБЗ

Согласно СТУ, подаваемый в зону безопасности МГН воздух допускается не подогревать, при соблюдении условия, что данное пространство необходимо локально оборудовать устройствами, обеспечивающими подогрев внутреннего воздуха в зоне размещения МГН до температуры не ниже +5 °С (радиаторами центрального отопления или электрическими конвекторами).

Описание принципа работы системы, представленной на рис. 1, на листе общих данных рабочей документации, к сожалению, отсутствует. Но имеется описание работы схожей системы в [1] (см. рис. 3-5). Вероятно, для системы ДП7Б-ДП8Б предполагался такой же принцип работы.

Рис. 3 Система подпора в ПБЗ из [1]. Схема

Описание работы системы, представленной на рис. 3:

В целях обеспечения противодымной защиты безопасной зоны для маломобильных групп населения (МГН) при обнаружении пожара системой автоматической пожарной сигнализации (АПС) подлежат включению ВД1, ПД 1, ПД 2, ПД 3, К 3.1; открытию КД 1.1, КП 1.1, КП 2.1. По управляющему сигналу от датчика избыточного давления dP, контролирующему избыточное давление в безопасной зоне в диапазоне значений от 20 Па до 150 Па, подлежит снижению (при увеличении давления до 150 Па и более) и увеличению (при снижении давления до 20 Па и менее) частота вращения рабочего колеса вентилятора системы ПД 2, в цепи электроснабжения которого подлежит установке инвертор KZ. Остановка вентилятора ПД 2 не производится, при закрытых дверях безопасной зоны частота вращения рабочего колеса ПД 2 снижается до минимальных рабочих значений, избыточное давление в безопасной зоне в требуемом диапазоне значений осуществляется клапаном КИД. Внутренний рециркулируемый воздух в безопасной зоне при закрытых дверях нагревается до требуемого значения температуры.

Решение, представленное на рис. 3 имеет право на существование. Но его применение ограничено. С большой вероятностью применить его не получится. Ниже рассмотрим почему.

Оценим работоспособность

Рассмотрим возможные варианты движения воздуха в системе ДП7Б-ДП8Б (рис. 1). Для упрощения описания расставим на системе ключевые точки (см. рис. 6):

Рис. 6 Ключевые точки системы рис. 1

Ключевые точки системы:

1 - воздухозаборное устройство;

2 - точка разветвления;

3 - противопожарный нормально закрытый клапан самой удаленной ПБЗ;

4 - клапан избыточного давления (КИД).

Режимы ПБЗ:

• дверь открыта;
• дверь(-и) закрыты.

Дверь ПБЗ открыта

При открытой двери ПБЗ воздух будет двигаться по точкам 1-2-3 (см. рис. 6). При этом будут наблюдаться "паразитные" утечки через КИД. Как определить величину этих утечек? Определяем потери давления на участке 2-3 сети. Так как точка 2 системы - точка равных давлений, то потери давления на участке 2-3 будут равны потерям давления участка 2-4. Зная конфигурацию (КМС и пр.) участка 2-4 можно рассчитать утечки через КИД.

Касательно системы ДП7Б-ДП8Б. Установлен КИД достаточного большого размера. Соответственно и утечки воздуха через него будут большими. Этот момент не учтен при определении производительности вентилятора.

Вариант с регулировкой КИД (увеличение грузов на лопатках или установка более жестких пружин в зависимости от конструкции клапана) ситуацию не спасет, т.к. в режиме закрытых дверей ПБЗ (расход соответственно будет небольшим) КИД не откроется. Можно попробовать частично заглушить КИД, но тогда см. информацию ниже.

Дверь(-и) ПБЗ закрыты

При закрытой(-ых) двери(-ях) ПБЗ воздух будет двигаться по точкам 1-2-4 (см. рис. 6). Производительность вентилятора будет снижена частотным преобразователем (см. описание на рис. 4). Также будут утечки через закрытые клапаны ПБЗ и закрытые двери защищаемой ПБЗ, но для упрощения понимания на них не будем обращать внимание. Давление в помещении ПБЗ (там где точка 3) будет равно потерям давления на участке 2-4 (влияние систем ПДВ в смежном коридоре не рассматриваем). Если потери давления на участке 2-4 выше 150* Па, то и в ПБЗ давление будет выше 150 Па, что нарушит требования пожарной безопасности.

*Настоятельно рекомендуем использовать меньший перепад давления. Подробнее здесь.

Касательно системы ДП7Б-ДП8Б. При снижении расхода потери давления на участке 2-4 не превышают 150 Па.

Что еще нужно учесть?

• Температура перемещаемой среды. Как известно, вентилятор перемещает постоянный объем воздуха. При изменении температуры перемещаемой среды, производительность вентилятора не изменится, при этом сопротивление сети (см. рис. 7-8; значения длины и КМС приняты условно) и потребляемая вентилятором мощность будут меняться:

Рис. 7 Пример. Сопротивление сети при 20 град.

• Изменение сети. В зависимости от этажа пожара сопротивление сети может меняться;
• Влияние гравитационного давления. Если воздух в ПБЗ теплее воздуха окружающей среды, то при подаче воздуха сверху дополнительное сопротивление движению воздуха в системе будет оказываться гравитационным давлением.

Автоматизация

Обязательное условие для данной системы - наличие частотного преобразователя для возможности снижения производительности вентилятора. Если производительность не снижать, то сопротивление участка 2-3 не должно быть более 150 Па, что значительно ограничивает возможность применения такой системы.

Второе условие - наличие датчика перепада давления в каждом помещении ПБЗ. Он позволит дополнительно подрегулировать систему. Если вместо него установить концевой выключатель на дверь, то такой возможности уже не будет.

Касательно системы ДП7Б-ДП8Б. Частотный преобразователь имеется - производительность вентилятора снизить можно. Но к сожалению, отсутствует информация о наличии датчиков перепада давления или концевых выключателей в ПБЗ.

Вывод

Предлагаемое на рис. 3-5 решение по подпору в ПБЗ (или др. помещения) осуществимо, но сопряжено с определенными трудностями. Мы не рекомендуем применение такого решения.

Касательно системы ДП7Б-ДП8Б. В текущем варианте не будет работать корректно.

P.S. Про системы подпора в ПБЗ ранее писали здесь и здесь.

Литература

[1] Рекомендации по проектированию в общественных зданиях безопасных зон для маломобильных групп населения. Методическое пособие (Москва, 2016 г.)

31.01.2025

Благодарим за внимание!

Подписывайтесь на нас в Telegram!

Чат Telegram-канала доступен по ссылке.

QR-код для перехода в Telegram-канал

Отправить пожелания, замечания, Ваши технические решения, справочную литературу и другую полезную информацию Вы можете на электронный адрес: ovik-projekt@yandex.ru

Друзья, мы не просим средства на поддержку нашего проекта (хотя будем им рады, чего таить). Но если Вы действительно хотите выразить нам благодарность:

Кошелек ЮMoney: 4100116641749592

Инструкция, как пополнить кошелек Юмани со Сбербанка, здесь.