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消防穩壓泵氣壓罐的選用方法
瀏覽: 發布日期:2017-11-17
 
                  消防穩壓泵
 
一、消防穩壓(氣壓)罐的設計計算
 
   氣壓罐增壓系統的設計計算內容主要有兩個部分,即氣壓罐總容積的計算和每個壓力控制點壓力值的計算。
 
   總容積的計算確定所選壓力罐的大小,壓力的計算確定穩壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。
 
    1、氣壓罐的總容積 V
 
    氣壓罐的總容積一般按公式 V=βVX÷(1-αb)計算。
 
    式中:V 為氣壓罐的總容積 m3;VX 為消防水總容積等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩壓水容積之和;β 為氣壓罐

的容積系數,臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數分別為    1.25,1.10 和 1.05;αb 為氣壓罐最低工作壓力和最高

工作壓力之比(以絕對壓力計),一般宜采用 0.65~0.85。
 
    消防貯水總容積(VX):設置氣壓罐的目的是為了保證火災發生初期消防泵沒有啟動之前消火栓和噴頭所需的水壓,這

段時間約為 30s。對于消火栓給水系統,按同時使用 2 支水槍(每支水槍流量 5L/s)計,消防貯水容積為 2*5*30=300L;對
 
于自動噴水滅火系統,按 5 個噴頭同時開啟,每個噴頭以 1L/s 計,消防貯水容積為 5*1*30=150L。當 2 個系統共用氣壓

罐時,消防貯水總容積為 300+150=450 L。緩沖水容積 V1 一般不小于 20L,穩壓水容積 V2 一般不小于 50L。


2、壓力控制點壓力值的計算

     
      氣壓罐設 4 個壓力控制點。其中:P1 設為氣壓罐最低工作壓力點或氣壓罐充氣壓力,即消防貯水容積的下限水位壓力,等

于最不利點消火栓需的水壓 Hmin,其計算方法同增壓泵;P2 設為最高工作壓力,即啟動消防泵的壓力值。按下式計算:

 
   P2=(P1+0.098)÷αb-0.098
 
   P01 設為穩壓水容積下限水位壓力,此時啟動穩壓泵;P02設 為穩壓水容積上限水位壓力,即氣壓罐最高工作壓力,此時停止

穩壓泵。由于壓力傳感器有精度、穩定性的要求,一般使緩沖水容積的上、下限水位壓差不小于 0.02~0.03Mpa;穩壓水容積的上、

下限水位壓差不小于 0.05~0.06Mpa。則:P01=P2+0.02~0.03MpaP02=P01+0.05~0.06Mpa=P2+0.07~0.09MPa

3、計算舉例

   在一棟建筑高度接近 100m 的一類綜合樓建筑中,頂部幾層采用立式氣壓罐穩壓,屋頂水箱至頂層消火栓栓口的距離:H=4m。

屋頂水箱至頂層消火栓處的水頭損失∑h=0.82m
 
   氣壓罐工作壓力比:αb=0.76氣壓罐總容積:V=βVX÷(1-αb)=1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m 選用:SQL1000×0.6

氣壓罐一臺氣壓罐充氣壓力:P1=Hmin=Hq+Hd+HK+∑h-H=0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04=0.14(Mpa)
 
   最高工作壓力:P2=(P1+0.098)÷αb-0.098=0.14÷0.76-0.098=0.22(Mpa)
 
   穩壓泵啟動壓力:P01=P2+0.02~0.03Mpa=0.22+0.02~0.03=0.24~0.25(Mpa)
 
   穩壓泵停泵壓力:P02=P2+0.07~0.09Mpa=0.22+0.07~0.09=0.29~0.31(Mpa)
 
   穩壓泵揚程:H=(P01+:P02)÷2=(0.24+0.39)÷2=0.27(Mpa)
 
   穩壓泵流量:Q≤5.0L/S
 
   選用 40LG12-15×2 水泵兩臺一用一備每臺:Q=4.17L/sH=27mN=2.2KW

4、穩壓泵的流量
 
   由于消防初期流量由氣壓罐供給,泵的流量只需考慮系統的滲漏量或氣壓罐對流量的要求,所以流量可適當選小一點。

對于消火栓系統穩壓泵的流量以約小
于 1 個消火栓的出水量計,為≤5L/s。噴灑系統穩壓泵的流量以約小于 1 個噴頭的出

水量計,為≤1L/s。

 
二、兩種增壓設施的比較
 
   單設管道泵的增壓系統設備簡單,占地面積小,設計與施工都較方便,系統控制簡單,保證系統正常工作的前提是需

選擇性能良好的低功率管道泵,可靠的繼電器開停裝置;供電應保證雙回路并能自動切換。此種增壓方式存在的不足之處

為:

    對于管網漏損壓力波動較大的供水系統,管道泵的啟停頻繁,設備容易損害,故障率高,能耗提高,從而增加運行

費用。同時消防安全度較低。
 
    與單設管道泵的增壓系統相比,消防穩壓(氣壓)罐不但能調節容積(貯存 30 s 的室內消防用水),更重要的是貯存

能量。穩壓泵每啟動 1 次,可以長時間地維持管網壓力,設備啟動次數少,運行費用低,頂部管網經常處于承壓水狀態,

供水安全可靠?;馂某跗?,氣壓罐不但能保證頂部幾層消火栓和噴頭的壓力要求,而且能提供30s的室內消防用水(450L)

即消火栓或噴頭隨時可以取得符合壓力要求的消防用水,在這一點上氣壓罐明顯-優于增壓泵。但氣壓罐增壓系統也存在

不足之處:設備占地面積相對較大,一次性投資相對較高。
 
三、選用方法
 
   上述 2 種增壓設施各有所長,在具體工程中應分別對待,選用合適的設計方案。對于一類高層建筑和重要的建筑物,火災造

成的損失巨大,防火要求高,應盡量采用氣壓罐增壓設施解決頂部幾層的壓力需求,且穩壓泵應設置備用泵,以提高使用的可靠

性;對于二類高層建筑和普通危險級的建筑物,由于受場地、資金等條件的限制,可考慮只設增壓泵,但在選用增壓泵產品時應確

保質量可靠。

四、結論
 
   無論是氣壓罐還是增壓泵,提供的都是火災初期消火栓和噴頭的水壓保障,而初期滅火的成功是控制火災的關鍵,可將火災造成的

損失降低到最低限度。

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