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氣壓罐的工作（zuò）原理
時間：2007-8-28來源：http://www.csxhchem.com作者：麻豆传煤官网APP入口IOS泵閥
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氣壓罐用於頂層消防給水的增壓也（yě）是設計常用的一種增壓（yā）設施。氣壓（yā）罐的主要作用（yòng）是提（tí）供足夠的消防水壓，而貯存少量的消防用水，室內10min的消防水量（liàng）仍然（rán）貯存在屋頂水箱中，因此（cǐ），消防氣壓罐的容積較小，這是與其它氣壓給（gěi）水係統的不同之處。 2.1氣壓罐的工作（zuò）原（yuán）理 消防氣壓罐的消防水總容積分為3個（gè）部分，即消防貯水容積（調（diào）節（jiē）容積）、緩衝水容積和穩壓水（shuǐ）容（róng）積，如圖2所示。係統平時的壓力由穩壓泵提供，當壓力升高，達到穩壓水容積的高水位時，穩壓泵自動停止運行；當（dāng）壓力降低，達到穩壓水容積的低（dī）水位時，穩壓泵自動開啟，將穩壓水（shuǐ）容積提（tí）升到高水位。如此循環以保持係統的高壓狀態。當發生火災時，隨著消火（huǒ）栓的投入使用，係統壓力開始下降，當降至消防貯水容積的低（dī）水位時，停止穩壓（yā）泵，自動開啟消防（fáng）泵滅火。 |
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圖（tú）2 氣（qì）壓罐加壓（yā）工作原理圖 |
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2.2氣壓罐（guàn）的設計計算 氣壓罐增（zēng）壓係統的（de）設計計算內容主要有兩個部分，即氣（qì）壓罐總（zǒng）容積的計算和（hé）每個（gè）壓力控製點（diǎn）壓力值的計算。總容積的（de）計算確定所（suǒ）選（xuǎn）壓力罐的大小（xiǎo），壓力的計算確定穩壓泵的啟、停範圍以及開啟消防泵的壓力（lì）值。 2.2.1氣壓罐（guàn）的總容（róng）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（qì）壓罐的總容（róng）積（jī）m3；VX為（wéi）消（xiāo）防（fáng）水總容積等於消防貯水容積、緩衝水容（róng）積和穩壓水容積之和；β為氣壓罐的容積係數，臥（wò）式、立（lì）式、隔膜（mó）式（shì）氣壓罐的容積係數分別為1.25，1.10和1.05；αb為氣（qì）壓罐低工（gōng）作壓力和高工作壓力之比（以絕（jué）對（duì）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（zhèng）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（duì）於消火栓給水係統，按同時使（shǐ）用2支（zhī）水槍（每支水（shuǐ）槍流量5 L/s）計，消（xiāo）防貯水容積為2*5*30=300L；對於自動（dòng）噴水滅火係統，按5個噴頭同時開啟，每個噴頭以1 L/s計，消防貯水容積（jī）為5*1*30=150L。當2個係統共用氣壓罐時（shí），消防貯水總容積（jī）為300+150=450L。 緩衝水容積V1一般不小於20L，穩壓水容積V2一般不小於50L。 2.2.2壓力控製點壓力值的計算 氣壓罐設4個壓力控製點，如圖2所示。其中：P1為氣壓罐低工（gōng）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，等於不利點消火栓所需的水壓Hmin，其計算方法同增（zēng）壓（yā）泵；P2為高工作壓力，即啟動消防泵的壓力值。按下式計算（suàn）： P2 =（P1 + 0.098）÷ αb - 0.098 P01為穩壓水容積（jī）下限水位壓力，此時啟動（dòng）穩壓泵（bèng）；P02為穩壓水容積上限水位壓力，即氣壓罐高工作壓力，此時停止穩壓泵。 由於壓力傳感器有精度（dù）、穩定性的要（yào）求，一般使緩衝水容積的上（shàng）、下限水位壓差不小於0.02~0.03 Mpa；穩壓水容積的上、下限水位壓差不小於0.05 ~0.06Mpa。則： P01 = P2 + 0.02~0.03Mpa P02 = P01 + 0.05~0.06Mpa = P2 + 0.07~0.09MPa 2.2.3計算舉例 筆者在一棟建築高度接（jiē）近100m的一（yī）類綜合樓建築（zhù）中，頂部幾層采用立式氣壓（yā）罐穩壓（yā），屋頂水箱至頂層消火栓栓口的距（jù）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（yā）力比：αb = 0.76 氣壓罐總容積：V= βVX÷(1- αb) = 1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m3 選用：SQL1000×0.6氣壓罐一台 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) 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（yā）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（liǎng）台 一（yī）用一備 每台（tái）：Q = 4.17L/s H = 27m N = 2.2KW 2.2.4穩（wěn）壓泵的流量 由於消防初（chū）期流量由氣壓罐供（gòng）給，泵的（de）流量隻需考慮係統的滲漏量或（huò）氣壓罐對流量的要求，所以流量可適當選小一點。對於消火栓係統穩壓（yā）泵的流量（liàng）以約小於1個消火栓的出水（shuǐ）量計，為≤5 L/s。噴灑係統穩壓泵的流（liú）量以約小於1個噴頭的出水（shuǐ）量計，為≤1 L/s。 3 兩種增壓設施的（de）比較 單設管道泵的增（zēng）壓係（xì）統設備簡單（dān），占地麵積小，設（shè）計與施工都較方便，係統控製簡單，保證係統正常（cháng）工作（zuò）的前提是需選擇性（xìng）能良好的低功率管道泵，可靠的（de）繼電器開（kāi）停裝置（zhì）；供電應保證雙回路（lù）並能自動切換。此種（zhǒng）增壓方式存在的不足（zú）之處為：對（duì）於管網（wǎng）漏損壓力波動較大的供水係統（tǒng），管道泵（bèng）的啟停頻繁，設備容易損害，故障率高（gāo），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（bèng）的增壓係統相比，氣壓罐不但能調節容積（貯存30s的室內消防用水），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壓力，設備啟動次數少，運行費用低，頂部管網經常處於承壓水狀態，供水安全可靠。火災初期，氣壓罐不但能保（bǎo）證頂（dǐng）部幾層消火栓和（hé）噴（pēn）頭的壓力要求，而且能提供30s的室內消防用（yòng）水（450L）。即（jí）消火栓或噴（pēn）頭隨時（shí）可以取得（dé）符合壓力要求的消防用水，在這一點上氣壓罐（guàn）明顯-優於增壓泵。但氣壓罐增壓（yā）係（xì）統也（yě）存在不足之處：設備占地麵積相對較大，一次性（xìng）投資相（xiàng）對較（jiào）高（gāo）。 4 選用方（fāng）法 上述2種增壓（yā）設施各有（yǒu）所長（zhǎng），在具體工程中應分（fèn）別對待，選（xuǎn）用合（hé）適（shì）的設計方案。對於（yú）一類高層建築和重要的建築（zhù）物（wù），火災造成的損失（shī）巨（jù）大，防火要求高，應盡（jìn）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（bèi）用（yòng）泵，以提高使用的可靠性；對（duì）於二（èr）類高層建築（zhù）和普通危險（xiǎn）級的建築物，由於受場地、資金等條件的限製，可考（kǎo）慮隻設增壓泵，但在選用增壓泵產品時應確保質量可靠。 5 結語 無（wú）論是氣壓（yā）罐還是增壓泵，提供的都是火災初期消（xiāo）火栓和（hé）噴頭的水壓保（bǎo）障，而初期滅（miè）火（huǒ）的成功是控製（zhì）火災的關鍵，可將火災造成的（de）損失降低到（dào）低限度。 綜（zōng）上所述，高層建築的高（gāo）位消防水箱增（zēng）壓設施的設計，應根據具體工程對照規範確定（dìng）；增壓泵的流量、揚程及氣壓（yā）罐的總容量等參數還應根（gēn）據不同的工況（kuàng）來確定，而不是機械套用，做（zuò）到符合規範、運行可靠、經濟合理（lǐ）。 |
上一條：變頻給水設備如何選用氣壓罐
