一、消防稳压(气压)罐的工作原理 消防气压罐的消**总容积分为3个部分,即消防贮水容积(调节容积)、缓冲水容积和稳压水容积。 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较高水位。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较低水位时,停止稳压泵,自动开启消防泵灭火。 二、消防稳压(气压)罐的设计计算 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。 1、气压罐的总容积V.气压罐的总容积一般按公式V=βVX÷(1-αb)计算。 式中:V为气压罐的总容积m3;VX为消**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;αb为气压罐较低工作压力和较高工作压力之比(以**压力计),一般宜采用0.65~0.85。 消防贮水总容积(VX):设置气压罐的目的是为了**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。 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、压力控制点压力值的计算 气压罐设4个压力控制点。其中:P1为气压罐较低工作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,等于较不利点消火栓所需的水压Hmin,其计算方法同增压泵;P2为较高工作压力,即启动消防泵的压力值。按下式计算: P2=(P1+0.098)÷αb-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,即气压罐较高工作压力,此时停止稳压泵。 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: P01=P2+0.02~0.03MpaP02=P01+0.05~0.06Mpa=P2+0.07~0.09MPa 3、计算举例 在一栋建筑高度接近100m的一类综合楼建筑中,**部几层采用立式气压罐稳压,屋顶水箱至**层消火栓栓口的距离:H=4m。屋顶水箱至**层消火栓处的水头损失∑h=0.82m 气压罐工作压力比:αb=0.76 气压罐总容积:V=βVX÷(1-αb)=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+∑h-H=0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04=0.14(Mpa) 较高工作压力:P2=(P1+0.098)÷αb-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) 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=27mN=2.2KW 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。
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