气压罐的工作原理
h-H=0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04=0.14(Mpa)
最 高 压 力 : P2= ( P1+0.098 ) ÷ α b-0.098=0.14÷0.76-0.098=0.22(Mpa)
稳 压泵启 动压 力 : P01=P2+0.02~0.03Mpa=0.22+0.02~0.03=0.24~0 .25(Mpa)
即消防贮水容积(调节容积)、缓冲水容积和稳 压水容积,2 所示。系统平时的压力由稳压泵提 供,当压力升高,达到稳压水容积的高水位时, 稳压泵自动停止运行;当压力降低,达到稳压水 容积的低水位时,稳压泵自动开启,将稳压水容 积提升到最高水位。如此循环以保持系统的高压 状态。当发生火灾时,随着消火栓的投入使用, 系统压力开始下降,当降至消防贮水容积的最低 水位时,停止稳压泵,自动开启消防泵灭火。
气压罐压力比:α b=0.76
气压罐总容积:V=β VX÷(1-α b)=1.1× (300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m3
选用:SQL1000×0.6 气压罐一台
气压罐充气压力:
P1=Hmin=Hq+Hd+HK+
∑
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综上所述,高层建筑的高位消防水箱增压设 施的设计,应根据具体工程对照规范确定;增压 泵的流量、扬程及气压罐的总容量等参数还应根 据不同的工况来确定,而不是机械套用,做到符 合规范、运行可靠、经济合理。
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部几层的压力需求,且稳压泵应设置备用泵,以 提高使用的可靠性;对于二类高层建筑和普通危 险级的建筑物,由于受场地、资金等条件的限制, 可考虑只设增压泵,但在选用增压泵产品时应确 保质量可靠。
5 结语
无论是气压罐还是增压泵,提供的都是火灾 初期消火栓和喷头的水压保障,而初期灭火的成 功是控制火灾的关键,可将火灾造成的损失降低 到最低限度。
稳 压泵停 泵压 力 : P02=P2+0.07~0.09Mpa=0.22+0.07~0.09=0.29~0 .31(Mpa)
稳压泵扬程: H=(P01+: P02)÷2=(0.24+0.39) ÷2=0.27(Mpa)
稳压泵流量:Q≤5.0L/S
选用 40LG12-15×2 水泵两台一用一备每台: Q=4.17L/sH=27或者变坏了,我只能说它让你长大了。我一
防用水(450L)。即消火栓或喷头随时可以取得 符合压力要求的消防用水,在这一点上气压罐明 显-优于增压泵。但气压罐增压系统也存在不足 之处:设备占地面积相对较大,一次性投资相对 较高。
4 选用方法
上述 2 种增压设施各有所长,在具体工程中 应分别对待,选用合适的设计方案。对于一类高 层建筑和重要的建筑物,火灾造成的损失巨大, 防火要求高,应尽量采用气压罐增压设施解决顶
P01=P2+0.02~0.03MpaP02=P01+0.05~0.06M pa=P2+0.07~0.09MPa
2.2.3 计算举例
笔者在一栋建筑高度接近 100m 的一类综合 楼建筑中,顶部几层采用立式气压罐稳压,屋顶
水箱至顶层消火栓栓口的距离:H=4m。屋顶水箱 至顶层消火栓处的水头损失∑h=0.82m
2.2.4 稳压泵的流量
由于消防初期流量由气压罐供给,泵的流量 只需考虑系统的渗漏量或气压罐对流量的要求, 所以流量可适当选小一点。对于消火栓系统稳压
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泵的流量以约小于 1 个消火栓的出水量计,为≤ 5L/s。喷洒系统稳压泵的流量以约小于 1 个喷头 的出水量计,为≤1L/s。
3 两种增压设施的比较
单设管道泵的增压系统设备简单,占地面积 小,设计与施工都较方便,系统控制简单,保证 系统正常的前提是需选择性能良好的低功率管 道泵,可靠的继电器开停装置;供电应保证双回 路并能自动切换。此种增压方式存在的不足之处 为:对于管网漏损压力波动较大的供水系统,管
道泵的启停频繁,设备容易损害,故障率高,能 耗提高,从而增加运行费用。同时消防安全度较 低。
气压罐的原理
气压罐用于顶层消防给水的增压也是设计 常用的一种增压设施。气压罐的主要作用是提供 足够的消防水压,而贮存少量的消防用水,室内 10min 的消防水量仍然贮存在屋顶水箱中,因此, 消防气压罐的容积较小,这是与其它气压给水系 统的不同之处。
2.1 气压罐的原理
消防气压罐的消防水总容积分为 3 个部分,
缓冲水容积 V1 一般不小于 20L,稳压水容积 V2 一般不小于 50L。
2.2.2 压力控制点压力值的计算
气压罐设 4 个压力控制点,2 所示。其中:
P1 为气压罐最低压力点或气压罐充气压力,即消 防贮水容积的下限水位压力,等于最不利点消火 栓所需的水压 Hmin,其计算方法同增压泵;P2 为最高压力,即启动消防泵的压力值。按下式计 算:
与单设管道泵的增压系统相比,气压罐不但 能调节容积(贮存 30s 的室内消防用水),更重 要的是贮存能量。稳压泵每启动 1 次,可以长时 间地维持管网压力,设备启动次数少,运行费用 低,顶部管网经常处于承压水状态,供水安全可 靠。火灾初期,气压罐不但能保证顶部几层消火 栓和喷头的压力要求,而且能提供 30s 的室内消
P2=(P1+0.098)÷α b-0.098
P01 为稳压水容积下限水位压力,此时启动 稳压泵;P02 为稳压水容积上限水位压力,即气 压罐最高压力,此时停止稳压泵。
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由于压力传感器有精度、稳定性的要求,一 般使缓冲水容积的上、下限水位压差不小于 0.02~0.03Mpa;稳压水容积的上、下限水位压差 不小于 0.05~0.06Mpa。则:
2.2.1 气压罐的总容积 V
气压罐的总容积一般按公式 V=β VX÷(1-α b)计算。
式中:V 为气压罐的总容积 m3;VX 为消防水 总容积等于消防贮水容积、缓冲水容积和稳压水 容积之和;β 为气压罐的容积系数,卧式、立式、 隔膜式气压罐的容积系数分别为 1.25,1.10 和 1.05; α b 为气压罐最低压力和最高压力之比(以 绝对压力计),一般宜采用 0.65~0.85。
图 2 气压罐加压原理图
2.2 气压罐的设计计算
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气压罐增压系统的设计计算内容主要有两 个部分,即气压罐总容积的计算和每个压力控制 点压力值的计算。总容积的计算确定所选压力罐 的大小,压力的计算确定稳压泵的启、停范围以 及开启消防泵的压力值。
消防贮水总容积(VX):设置气压罐的目的 是为了保证火灾发生初期消防泵没有启动之前 消火栓和喷头所需的水压,这段时间约为 30s。 对于消火栓给水系统,按同时使用 2 支水枪(每
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支 水 枪 流 量 5L/s ) 计 , 消 防 贮 水 容 积 为 2*5*30=300L;对于自动喷水灭火系统,按 5 个 喷头同时开启,每个喷头以 1L/s 计,消防贮水 容积为 5*1*30=150L。当 2 个系统共用气压罐时, 消防贮水总容积为 300+150=450L。