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消防氣壓罐的工作原理及選用方法


發(fā)布時間:2016-05-23   資訊類別: 其它資訊   我要發(fā)布
消防氣壓罐的工作原理,消防供水系統(tǒng)氣壓罐帶有氣囊的和不帶氣囊的兩種;其工作原理就是水泵啟動后,水進入有空氣的壓力罐,空氣壓縮,當在小流量的情況下,空氣膨脹,將罐內(nèi)的水壓出,使水泵不至于在小流量的情況下啟動。同時保證水泵在不啟動的情況下消防供水管網(wǎng)內(nèi)保證消防供水壓力。消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)壓泵必須在平時保持運行狀態(tài),維持管網(wǎng)壓力,在火災(zāi)發(fā)生時,仍應(yīng)能運行一段時間,直至主消防消防泵啟動時為止,須按主、備泵設(shè)置穩(wěn)壓泵。上海法鳴流體設(shè)備有限公司(www.fmltsb.com)警告廣大用戶,由于消防主水泵的功率較大,如果用于平時穩(wěn)壓會造成水泵損壞較快或壓力過大導(dǎo)致消防管網(wǎng)爆管。

消防穩(wěn)壓泵的工作原理是經(jīng)過電接點壓力表對消防管網(wǎng)里的水壓進行監(jiān)測,當水壓低于設(shè)定值時,電接點壓力表給消防穩(wěn)壓泵控制箱傳送啟動信號,當壓力大于設(shè)定值時電接點壓力表向控制箱傳送停泵信號。

消防(穩(wěn)壓)氣壓罐的工作原理

消防氣壓罐的消防水總?cè)莘e分為3個部分,即消防貯水容積(調(diào)節(jié)容積)、緩沖水容積和穩(wěn)壓水容積,如圖1所示。
系統(tǒng)平時的壓力由穩(wěn)壓泵提供,當壓力升高,達到穩(wěn)壓水容積的高水位時,穩(wěn)壓泵自動停止運行;當壓力降低,達到穩(wěn)壓水容積的低水位時,穩(wěn)壓泵自動開啟,將穩(wěn)壓水容積提升到水位。如此循環(huán)以保持系統(tǒng)的高壓狀態(tài)。
當發(fā)生火災(zāi)時,隨著消火栓的投入使用,系統(tǒng)壓力開始下降,當降至消防貯水容積水位時,停止穩(wěn)壓泵,自動開啟消防泵滅火。

消防穩(wěn)壓(氣壓)罐的設(shè)計計算

氣壓罐增壓系統(tǒng)的設(shè)計計算內(nèi)容主要有兩個部分,即氣壓罐總?cè)莘e的計算和每個壓力控制點壓力值的計算。
總?cè)莘e的計算確定所選壓力罐的大小,壓力的計算確定穩(wěn)壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。
1、氣壓罐的總?cè)莘eV
氣壓罐的總?cè)莘e一般按公式V=βVX÷(1-αb)計算。
式中:V為氣壓罐的總?cè)莘em3;VX為消防水總?cè)莘e等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩(wěn)壓水容積之和;β為氣壓罐的容積系數(shù),臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數(shù)分別為1.25,1.10和1.05;αb為氣壓罐工作壓力和工作壓力之比(以壓力計),一般宜采用0.65~0.85。
消防貯水總?cè)莘e(VX):設(shè)置氣壓罐的目的是為了保證火災(zāi)發(fā)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(tǒng),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(tǒng),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(tǒng)共用氣壓罐時,消防貯水總?cè)莘e為300+150=450L。
緩沖水容積V1一般不小于20L,穩(wěn)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(shè)4個壓力控制點,如圖2所示。其中:P1為氣壓罐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所需的水壓Hmin,其計算方法同增壓泵;P2為工作壓力,即啟動消防泵的壓力值。按下式計算:
P2=(P1+0.098)÷αb-0.098
P01為穩(wěn)壓水容積下限水位壓力,此時啟動穩(wěn)壓泵;P02為穩(wěn)壓水容積上限水位壓力,即氣壓罐工作壓力,此時停止穩(wěn)壓泵。
由于壓力傳感器有精度、穩(wěn)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(wěn)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(wěn)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?cè)莘e:V=βVX÷(1-αb)=1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m3
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)
工作壓力:P2=(P1+0.098)÷αb-0.098=0.14÷0.76-0.098=0.22(Mpa)
穩(wěn)壓泵啟動壓力:P01=P2+0.02~0.03Mpa=0.22+0.02~0.03=0.24~0.25(Mpa)
穩(wěn)壓泵停泵壓力:P02=P2+0.07~0.09Mpa=0.22+0.07~0.09=0.29~0.31(Mpa)
穩(wěn)壓泵揚程:H=(P01+:P02)÷2=(0.24+0.39)÷2=0.27(Mpa)
穩(wěn)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

消防氣壓罐穩(wěn)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(tǒng)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(tǒng)穩(wěn)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(tǒng)穩(wěn)壓泵的流量以約小于1個噴頭的出水量計,為≤1L/s。

兩種增壓設(shè)施的比較

單設(shè)管道泵的增壓系統(tǒng)設(shè)備簡單,占地面積小,設(shè)計與施工都較方便,系統(tǒng)控制簡單,保證系統(tǒng)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(yīng)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(wǎng)漏損壓力波動較大的供水系統(tǒng),管道泵的啟停頻繁,設(shè)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(shè)管道泵的增壓系統(tǒng)相比,消防穩(wěn)壓(氣壓)罐不但能調(diào)節(jié)容積(貯存30s的室內(nèi)消防用水),更重要的是貯存能量。穩(wěn)壓泵每啟動1次,可以長時間地維持管網(wǎng)壓力,設(shè)備啟動次數(shù)少,運行費用低,頂部管網(wǎng)經(jīng)常處于承壓水狀態(tài),供水安全可靠;馂(zāi)初期,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(nèi)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(yōu)于增壓泵。但氣壓罐增壓系統(tǒng)也存在不足之處:設(shè)備占地面積相對較大,一次性投資相對較高

消防氣壓罐選用方法

上述2種增壓設(shè)施各有所長,在具體工程中應(yīng)分別對待,選用合適的設(shè)計方案。對于一類高層建筑和重要的建筑物,火災(zāi)造成的損失巨大,防火要求高,應(yīng)盡量采用氣壓罐增壓設(shè)施解決頂部幾層的壓力需求,且穩(wěn)壓泵應(yīng)設(shè)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(shè)增壓泵,但在選用增壓泵產(chǎn)品時應(yīng)確保質(zhì)量可靠。

無論是氣壓罐還是增壓泵,提供的都是火災(zāi)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(zāi)的關(guān)鍵,可將火災(zāi)造成的損失降低到限度。了解更多有關(guān)氣壓罐的知識,請瀏覽上海法鳴流體設(shè)備有限公司的官網(wǎng)。(文/SUNMEDIA)

資訊來源:商媒在線  


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