淺談消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備的選用.doc

淺談消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備的選用摘要：結(jié)合現(xiàn)行消防給水技術(shù)規(guī)范，簡(jiǎn)要敘述了增壓穩(wěn)壓設(shè)備的工作原理及設(shè)置類型，以及設(shè)備技術(shù)參數(shù)的計(jì)算方法，并通過實(shí)例進(jìn)行計(jì)算。關(guān)鍵詞：消防 增壓穩(wěn)壓設(shè)備 工作原理 設(shè)備選型Introduction to the selection of fire pressure stabilizing deviceAbstract: Combined with the current technical code for fire protection, introduces the pressure stabilizing device s working principle and setting types, describes the calculation method of technical parameters, then calculate with an example.Keyword：fire protection pressure stabilizing device working principle equipment selection引言在建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，保證系統(tǒng)最不利點(diǎn)供水壓力，一直是消防給水設(shè)計(jì)中著重考慮的問題?，F(xiàn)行的消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定高位消防水箱的設(shè)置應(yīng)高于其所服務(wù)的水滅火設(shè)施，且最低有效水位應(yīng)滿足水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力并有：一類高層公共建筑最不利點(diǎn)處的靜水壓不應(yīng)低于0.10MPa，當(dāng)建筑高度超過100m時(shí)，不應(yīng)低于0.15MPa；高層住宅、二類高層公共建筑、多層公共建筑，不應(yīng)低于0.07MPa；工業(yè)建筑不應(yīng)低于0.10MPa，當(dāng)建筑體積小于20000m 時(shí)，不宜低于0.07MPa；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等自動(dòng)水滅火系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)噴頭滅火需求壓力確定，但最小不應(yīng)小于0.10MPa。當(dāng)消防水箱的設(shè)置高度不能滿足上述規(guī)范中規(guī)定的最不利點(diǎn)的靜水壓力要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置消防增壓穩(wěn)壓設(shè)施。1. 消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備的組成及工作原理消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備由隔膜式氣壓罐、增壓水泵、電控柜、儀表、管道附件等組成（如圖1所示。）圖1 消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備組成示意圖消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備的工作原理：在氣壓罐內(nèi)有四個(gè)壓力控制點(diǎn)P1、P2、Ps1、Ps2（如圖2所示），分別與四個(gè)壓力繼電器相連接，用以控制增壓穩(wěn)壓設(shè)備的工作。其中，P1為氣壓罐設(shè)計(jì)最小工作壓力，P2為消防水泵啟動(dòng)壓力，Ps1為穩(wěn)壓泵啟動(dòng)壓力，Ps2為穩(wěn)壓泵停泵壓力。系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，由于系統(tǒng)管網(wǎng)有時(shí)發(fā)生滲漏泄壓等情況，控制穩(wěn)壓水泵不斷補(bǔ)水穩(wěn)壓，在Ps1與Ps2之間反復(fù)運(yùn)行。一旦發(fā)生火情，管道系統(tǒng)大量缺水，造成Ps2壓力下降，降至P2時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，立即啟動(dòng)消防泵(手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)由設(shè)計(jì)確定)，消防泵啟動(dòng)后，穩(wěn)壓泵自動(dòng)停止，直至消防泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，手動(dòng)恢復(fù)設(shè)備的控制功能。 圖2 氣壓罐壓力控制原理圖2. 消防增壓穩(wěn)壓的方式2.1按增壓穩(wěn)壓給水設(shè)施安裝位置分類2.1.1上置式消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備將消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)置在高位水箱間，稱為上置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備。采用上置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)時(shí)所配用的穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程低，氣壓水罐的充氣壓力小，承壓低，節(jié)省鋼材和運(yùn)行費(fèi)，但對(duì)隔震要求高。2.1.2下置式消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備將消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)置在底層消防水泵房?jī)?nèi)，稱為下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備。由于氣壓水罐內(nèi)的供水壓力是依靠罐內(nèi)的壓縮空氣來維持，因此罐體的安裝高度不受限制，可設(shè)置在建筑物的任何部位。當(dāng)高位水箱間的面積有限時(shí)，可采用這種下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備。2.2按供消防給水系統(tǒng)分類2.2.1消火栓給水系統(tǒng)增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備消防增壓設(shè)備僅用于消火栓給水系統(tǒng)。2.2.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備消防增壓設(shè)備僅用于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。2.2.3消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用消防增壓穩(wěn)壓給水系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用一套消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備。2.3按消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)施氣壓罐設(shè)置分類消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)施按照氣壓罐設(shè)置分為：補(bǔ)氣式消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備和隔膜式式消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備。3. 消防增穩(wěn)壓設(shè)備的設(shè)計(jì)3.1氣壓罐儲(chǔ)水容積的確定消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)置氣壓罐的主要作用是防止穩(wěn)壓泵頻繁起停以及維持消火栓或自動(dòng)噴淋系統(tǒng)在消防水泵啟動(dòng)前的系統(tǒng)水壓要求。消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定：氣壓水罐調(diào)節(jié)容積應(yīng)根據(jù)穩(wěn)壓泵啟泵次數(shù)不大于15次/h計(jì)算確定，但有效容積不宜小于150L。氣壓水罐的總?cè)莘e：式中：Vq氣壓水罐的總?cè)莘e（m）；Vq2氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積（m）；氣壓水罐的容積系數(shù)，隔膜式氣壓水罐宜為1.05，臥式水罐宜為1.25，立式水罐宜為1.10；b氣壓水罐內(nèi)的工作壓力比（絕對(duì)壓力），其值為氣壓水罐最低工作壓力與最高工作壓力的比值，宜采用0.650.85，當(dāng)有特殊要求時(shí)也可在0.500.90范圍內(nèi)選用。氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積：式中：Vql氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積（m）；qb水泵出水量（m/h）；nq水泵一小時(shí)內(nèi)最多啟動(dòng)次數(shù)（次/h）；n安全系數(shù)，宜采用1.01.3。3.2氣壓罐運(yùn)作壓力的確定3.2.1氣壓罐的最小設(shè)計(jì)壓力氣壓罐的最小設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿足系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓或噴頭所需水壓的要求，計(jì)算可按下式：P1=H+H1+H2式中：P1氣壓罐最小設(shè)計(jì)壓力，MPa；H罐底與最不利點(diǎn)消火栓或噴頭高差靜水壓，MPa；當(dāng)為上置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備時(shí)，取負(fù)值；當(dāng)為下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備時(shí)，取正值；H1罐底至最不利點(diǎn)消火栓或噴頭管路的總水頭損失；H2最不利點(diǎn)消火栓或噴頭所需水壓。3.2.2消防水泵啟動(dòng)壓力消防泵的啟動(dòng)壓力按下式計(jì)算：式中：P2消防水泵的啟泵壓力，MPa；P1氣壓罐的最小設(shè)計(jì)壓力，MPa；Vx消防儲(chǔ)存水容積，m；V氣壓罐的總?cè)莘e，m；容積系數(shù)，根據(jù)所選氣壓罐類型確定。根據(jù)消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范所述，氣壓罐儲(chǔ)水容積作為消防穩(wěn)壓所用，不再包含消防儲(chǔ)水容積，即Vx=0。由上計(jì)算公式可推出P2=P1。3.2.3穩(wěn)壓泵的啟動(dòng)壓力穩(wěn)壓泵的啟動(dòng)壓力值的設(shè)置一般稍大于消防水泵啟動(dòng)壓力，以保證在正常情況下消防水泵不被啟動(dòng)。一般按下式計(jì)算：Ps1=P2+（0.020.03）= P1+（0.020.03）式中：Ps1穩(wěn)壓泵啟動(dòng)壓力，MPa。3.2.3穩(wěn)壓泵的停泵壓力穩(wěn)壓泵的停泵壓力一般按下式計(jì)算：Ps2=Ps1+（0.050.06）=P1+（0.070.09）式中：Ps2穩(wěn)壓泵停泵壓力，MPa。3.3穩(wěn)壓泵流量及揚(yáng)程的確定3.3.1穩(wěn)壓泵的流量穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量不應(yīng)小于消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量和系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)流量；消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)、接口形式等確定，當(dāng)沒有管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時(shí)，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量宜按消防給水設(shè)計(jì)流量的1%3%計(jì)，且不宜小于1L/s。3.3.2穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程通常按下式計(jì)算：P穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程，MPa。4. 消防增穩(wěn)壓設(shè)備選用的工程實(shí)例某辦公樓地下二層，地上十三層，建筑高度49.90m。消防水泵房設(shè)置于地下二層，地面標(biāo)高-10.30m，設(shè)計(jì)噴淋水泵揚(yáng)程1.05 MPa，流量30L/s。屋頂水箱間標(biāo)高為+54.3m，水箱設(shè)置高度不能滿足自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)需設(shè)置增壓穩(wěn)壓設(shè)備，設(shè)備選型計(jì)算如下：穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量為Q=30（1%3%）=0.030.09L/s1L/s穩(wěn)壓泵流量應(yīng)取1L/s=3.6m/h氣壓罐的最小設(shè)計(jì)壓力P1=（0.543-0.499）+0.03+0.1=0.174MPa穩(wěn)壓泵的啟動(dòng)壓力Ps1=P1+0.03=0.204MPa穩(wěn)壓泵的停泵壓力Ps2= P1+0.08=0.254MPa穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程P= P1+0.06=0.234MPa穩(wěn)壓泵啟泵次數(shù)不大于15次/h，取10次/h，則穩(wěn)壓氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積：m氣壓水罐總有效容積：=0.360m5. 小結(jié)增壓穩(wěn)壓設(shè)備采用上置式（設(shè)置于屋頂水箱間）優(yōu)于下置式（設(shè)置在消防泵房?jī)?nèi)），上置式配用水泵揚(yáng)程低，氣壓水罐充氣壓力小，承壓低。由于氣壓水罐只作為消防增壓穩(wěn)壓之用，