Схема узла: два варианта на четыре поста

Так выглядит решение целиком: узел тёплой воды на общей раме и четыре поста «душ + фонтан для глаз» на одном коллекторе. Переключите вариант и число работающих постов — схема покажет, куда идёт вода, какой она температуры, сколько осталось в баке и на сколько минут промывки его хватит. Кнопка «Смеситель отказал» показывает, как защита отсекает горячую воду во втором варианте. Номера на схеме расшифрованы в списке справа, время ускорено: 1 секунда — 1 минута.

Схема принципиальная: состав и цифры — по вариантам проекта, габариты условные. Открыть схему в отдельном окне →

Задача заказчика

К нам обратился проектировщик горно-обогатительного комбината в Забайкальском крае. В корпусе обезвреживания по проекту стоят четыре аварийных душа с промывкой глаз. Исходные данные, которые он прислал:

  • температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 — −42,6 °C;
  • к каждому из четырёх душей подведена только холодная вода;
  • горячее водоснабжение корпуса — от местных накопительных водонагревателей.

Запрос звучал как «аварийный душ с обогревом». Первое, что мы сделали, — разделили его на две разные задачи. Их часто путают, а решения у них разные.

Почему типовое решение не подходит

Греющий кабель защищает трубу, но не греет воду

Обогреваемый душ с греющим кабелем под теплоизоляцией нужен, когда пост стоит на улице или в неотапливаемом помещении: кабель не даёт замёрзнуть трубам и клапанам. Тёплой вода от этого не становится. Если душ стоит в отапливаемом корпусе, замерзание ему не грозит, и обогрев вообще не нужен. Подробнее о разнице — в статье аварийный душ зимой и на улице.

Вода +5 °C не даёт промыться 15 минут

Зимой вода из холодного водопровода около +5 °C. Стоять под ней 15 минут человек не сможет: холодовой шок, и пострадавший выходит из-под потока через несколько секунд, не смыв химикат. По методике ANSI Z358.1 вода на выходе должна быть 16–38 °C. Прямого российского норматива на температуру нет: обязанность оборудовать рабочие места душами идёт из СП 2.2.3670-20, а температурный диапазон берут по ANSI. Поэтому главная задача этого объекта — не обогрев, а тёплая вода.

Местного накопителя хватает меньше чем на минуту

В корпусе уже есть горячая вода от накопительных водонагревателей, и кажется, что её достаточно подмешать. Расчёт показывает обратное: типовой накопитель на 80–150 л отдаёт свой запас меньше чем за минуту смешивания, дальше на пострадавшего снова идёт холодная вода. А если сработают два душа одновременно, потребность удваивается.

Сколько тёплой воды нужно: расчёт

По данным заказчика расход душа — 80 л/мин, время промывки — 15 минут, то есть 1200 л на один пуск. Смешиваем холодную воду +5 °C с горячей +60 °C:

Температура на выходеДоля горячей водыГорячей воды за 15 минут
16 °C (нижняя граница по ANSI)20 %около 240 л
20 °C (комфортнее для промывки)27 %около 330 л

Для группы постов считаем по методике: душ не меньше 75,7 л/мин и фонтан для глаз не меньше 11,4 л/мин, вместе 87,1 л/мин. На 15 минут это 1306,5 л на один пост. Сколько постов работают одновременно — ключевой вопрос к проектировщику: от него зависят объём бака и мощность насосов. Общая методика расчёта — в статье тёплая вода для аварийного душа.

Решение: отдельный узел тёплой воды на группу постов

Вместо четырёх отдельных нагревателей у каждого душа мы предложили один узел подготовки тёплой воды на все четыре поста: бак с нагревом, насосы, смеситель и шкаф управления на общей раме, от узла — коллектор к постам. Наши инженеры проработали три варианта узла.

КАДАММ АДУ-ТВ
КАДАММ АДУ-ТВ. бак с нагревом, насосы и смеситель на общей раме
КАДАММ АДУ-ТВ
КАДАММ АДУ-ТВ. вертикальный бак-аккумулятор с насосной группой

Вариант 1: бак тёплой воды 4500 л, вода сразу нужной температуры

  • безнапорный бак-аккумулятор 4500 л из стали 304, теплоизоляция пенополиуретан 100 мм;
  • вода в баке поддерживается при 20–25 °C, вода на входе — 5 °C;
  • электронагреватель 25 кВт с термостатом;
  • два насоса по 11 кВт, рабочий и резервный, 380 В, 15 м³/ч, напор 45 м, частотное управление;
  • расширительный бак 100 л, шкаф управления с программируемым контроллером, коллектор на четыре поста, фланцы 2";
  • рама 4200 × 2000 × 3500 мм, масса 2300 кг.

Плюс варианта — простота: в баке уже вода нужной температуры, смеситель на выходе не обязателен. Запаса 4500 л хватает примерно на 3,4 поста по 15 минут (4500 / 1306,5). Первичный нагрев от 5 до 22,5 °C — около 92 кВт·ч, при нагревателе 25 кВт около 3,7 ч.

Узел на общей раме Вода из сети, 5 °C Бак 4500 л 20–25 °C изоляция 100 мм Нагреватель 25 кВт Насос рабочий Насос резервный по 11 кВт, 15 м³/ч Шкаф управления контроллер, датчики Коллектор Пост 1: душ и фонтанПост 2Пост 3Пост 4

Вариант 1. Безнапорный бак 4500 л держит воду 20–25 °C, два насоса (рабочий и резервный) подают её через коллектор к четырём постам. Схема упрощена.

Вариант 2: напорный бак 2000 л с водой 60 °C и термостатический смеситель

  • напорный бак 2000 л, вода в баке 60 °C, нагреватель 25 кВт;
  • смесительный клапан с термостатом доводит воду до заданной температуры на выходе;
  • насосы 2,2 кВт, 5 м³/ч, напор 25 м; датчики температуры, давления, расхода и уровня;
  • рама 2000 × 2000 × 4000 мм, масса 3500 кг.

Плюс варианта — компактность по объёму: горячую воду разбавляют холодной. 2000 л воды 60 °C при смешении с водой 5 °C до 25 °C дают около 5500 л (доля горячей 0,36), то есть около 4,2 поста по 15 минут. Цена компактности — обязательный термостатический смеситель и защита от перегрева: без смесителя на пострадавшего пойдёт вода 60 °C. Первичный нагрев от 5 до 60 °C — около 128 кВт·ч, при 25 кВт около 5,1 ч.

Вода из сети, 5 °C Бак 2000 л 60 °C, напорный нагрев 25 кВт горячая 60 °C холодная 5 °C Термо- смеситель насосы 2,2 кВт тёплая 16–38 °C Пост 1Пост 2Пост 3Пост 4

Вариант 2. Напорный бак держит воду 60 °C, термостатический смеситель доводит её до 16–38 °C на выходе. Объём бака меньше, но смеситель обязателен. Схема упрощена.

Вариант 3: бак 4 м³ с подпиткой и двумя ступенями нагрева

Третий вариант — бак 4 м³ (диаметр 1500, высота 1800 мм) с поплавковым клапаном подпитки, переливом и сливом. Нагрев двумя электронагревателями — 10 кВт на поддержание температуры и 50 кВт на быстрый разогрев; насос горячей воды подаёт её через термостатический смесительный клапан к постам, регулятор температуры и электромагнитный клапан управляют подачей. Этот вариант мы готовили как предварительный, для технического обсуждения с проектировщиком.

Сравнение вариантов 1 и 2

Вариант 1: бак тёплой воды 4500 лВариант 2: напорный бак 2000 л + смеситель
Вода в баке20–25 °C, к постам идёт сразу60 °C, смеситель доводит до 25 °C
Термостатический смесительне нуженобязателен, с отсечкой горячей воды
Тёплой воды из полного бака4500 локоло 5500 л (доля горячей 0,36)
Полного бака хватит на 1 / 2 / 3 / 4 поста51,7 / 25,8 / 17,2 / 12,9 мин63,1 / 31,6 / 21,0 / 15,8 мин
15 минут на все четыре постанет — 12,9 минда — 15,8 мин
Нагрев и первичный разогрев25 кВт, около 3,7 ч (5 → 22,5 °C)25 кВт, около 5,1 ч (5 → 60 °C)
Насосы2 × 11 кВт, 15 м³/ч, напор 45 м2,2 кВт, 5 м³/ч, напор 25 м
Рама и масса4200 × 2000 × 3500 мм, 2300 кг2000 × 2000 × 4000 мм, 3500 кг
Главный рискна четыре поста сразу запаса меньше 15 минутотказ смесителя: без отсечки на человека пошла бы вода 60 °C

Время — из расчёта 87,1 л/мин на пост (душ 75,7 + фонтан 11,4) от полного бака без подпитки во время работы.

Какой вариант выбрать

  • Одновременно срабатывают до трёх постов, нужна простота — вариант 1: вода в баке уже нужной температуры, отказывать нечему. Нужна площадка 4200 × 2000 мм.
  • 15 минут должны выдержать все четыре поста или мало места по площади — вариант 2: рама 2000 × 2000 мм, но высота 4000 мм и масса 3500 кг, а термостатический смеситель и отсечка горячей воды обязательны.
  • Важно быстро восстановить запас после срабатывания — вариант 3 с подпиткой и ступенью нагрева 50 кВт; его параметры уточняем вместе с проектировщиком.

Состав решения в каталоге КАДАММ

Из чего собирается решение и что делает каждый элемент.

КАДАММ АДУ-ТВОснова решенияКАДАММ АДУ-ТВУзел подготовки тёплой воды: бак с электронагревом, насосы и автоматика на общей раме, коллектор к постам — варианты 1–3 этой страницы.Смотреть в каталоге →КАДАММ АДУ-ТСМТемпература на выходеКАДАММ АДУ-ТСМТермостатический смеситель смешивает горячую воду с холодной и не пускает на человека перегретую воду, если пропала холодная.Смотреть в каталоге →КАДАММ АДУ-КМПосты в корпусеКАДАММ АДУ-КМКомбинированные души с фонтаном для глаз из нержавеющей стали — сами посты в отапливаемом корпусе.Смотреть в каталоге →КАДАММ АДУ-ТВННет места под бакКАДАММ АДУ-ТВНПроточный подогрев вместо бака — если мощности на вводе достаточно.Смотреть в каталоге →КАДАММ АДУ-ОКПост на улицеКАДАММ АДУ-ОКОбогреваемый вариант для постов на улице или эстакаде.Смотреть в каталоге →КАДАММ АДУ-БКНет надёжного водопроводаКАДАММ АДУ-БККабина со своим баком — для площадки без стабильной сети.Смотреть в каталоге →

Весь ряд — в разделах узлы тёплой воды для аварийных душей и аварийные души и фонтаны; посты в корпусе — серия КАДАММ АДУ-КМ. Как расставить посты по корпусу и на каком расстоянии от рабочих мест — в статье аварийный душ и фонтан для промывки глаз.

Что важно учесть

  • Где стоят посты. Все четыре внутри отапливаемого корпуса — нужен обычный душ из стали 304 плюс узел тёплой воды. Часть на улице — по этим постам добавляется обогрев, а задача тёплой воды остаётся.
  • Запас по морозу. Обогреваемый душ держит −45 °C, а расчётная зима объекта −42,6 °C: запас всего 2,4 °C. Для уличного поста нужно уточнить, по какому параметру считает проектировщик — наиболее холодные сутки, холодная пятидневка или абсолютный минимум.
  • Одновременность. От того, сколько постов могут сработать одновременно, зависят объём бака и производительность насосов.
  • Электропитание и место. Узел требует ввода 380 В и площадки под раму; варианты отличаются габаритом и массой.
  • Документы и сроки. Сертификацию узла по ТР ТС, сроки изготовления и поставки подтверждаем под конкретный проект — уточняйте у менеджера.

Что прислать для такого же расчёта

Если у вас похожая задача, пришлите: число постов и сколько из них может сработать одновременно; где они стоят (отапливаемое помещение, улица, эстакада); минимальную температуру по проекту; температуру и давление воды в сети; есть ли горячая вода в здании; напряжение на вводе; наличие взрывоопасной зоны; место под узел. Наши инженеры проектируют под задачу: посчитаем объём бака, мощность нагрева и состав узла.