增压稳压设备的选择计算.docVIP

喷淋配水支管压力不大于0.4Mpa, 民用建筑高位消防水箱增压设施的设计探讨重庆市设计院　林玲 　　关键词：高位消防水箱、增压泵、气压罐　　内容提要：介绍当高位消防水箱压力不足时常用的2种增压设施的工作原理；并通过实例计算，说明了2种增压设施的计算内容与计算方法，对2种增压方式的优缺点进行了比较；提出了设计中增压方式的选用方法。GB50045-95(以下简称高规)规定，建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓的静水压力不应低于0.07Mpa，建筑高度超过100m时，最不利点消火栓的静水压力不应低于0.15Mpa。在实际工程设计中，由于受建筑造型、结构设计的限制，当高位水箱的设置高度不能满足上述消火栓的静压要求时应设置增压设施。设计中常采用的增压形式有两种：一是设置增压泵；二是设置气压罐。1　增压泵1所示： 1　增压泵加压工作原理图 1.1增压泵的工作原理3个控制点，即上限压力值、下限压力值和启动消防泵的压力值。当系统压力升至设计上限值时，停止增压泵的运行；当系统压力降至设计下限值时，启动增压泵，系统压力上升至上限值，如此反复来维持消防系统的压力需要；当发生火灾时，消火栓水枪或喷头开始喷水，系统压力下降，当降至设计压力下限值以下时，停止增压泵，启动消防泵。1.2增压泵的设计计算1.2.1启动增压泵的下限压力值Hmin1所示，启动增压泵的下限压力值应为最不利点消火栓所需的水压，以建筑高度小于100m的高层建筑为例，最不利点消火栓所需的水压为：Hmin= Hq+ Hd+ HK +∑h-H7.4.6.2条规定建筑高度小于100m的高层建筑消火栓的充实水柱为10mHq=（αfHm×10）÷(1-ψ×αfHm)=1.2×10×10 ÷ (1 - 0.0097×1.2×10 )　　= 135.8Kpa = 13.58m　　qxh = (BHq)1/2 = (1.577×13.58)1/2 = 4.63 (l/s)　　而《高规》第7.2.2条规定每支水枪流量为5L/sHq= q2÷B = 52÷1.577 = 16(m) = 160(Kpa)　　Hm= Hq÷αf×（10 + Hq×ψ）= 160 ÷1.2 ×（10+160×0.0097）= 11.54(m) = 0.11Mpa65长度25米的衬胶水带Hd = AdLdq2 = 0.00172×25×5.02 = 1.08 m = 0.01Mpa　　HK = 0.02Mpa　　H为屋顶水箱至顶层消火栓栓口的距离，∑h为屋顶水箱至顶层消火栓处的水头损失　　Hmin= Hq+ Hd+ HK+∑h-H = 0.16+0.01+0.02-H = 0.19(Mpa) +∑h-H1.2.2停止增压泵的上限压力值Hmax0.05～0.10 Mpa，则停止增压泵的上限值压力为：Hmax= Hmin+ 0.05~0.10 = 0.19+∑h-H + 0.05~0.10 = 0.24~0.29(Mpa) +∑h-H1.2.3启动消防泵的压力值HxHmin时，随着消防用水量的增大，系统压力继续下降，增压泵已不能维持消火栓压力的要求，此时启动消防泵。为了防止消防泵的误动作，由Hmin下降至Hx一般取5～10m水柱，即：Hx = Hmin- 0.05~0.10 = 0.19 +∑h-H - 0.05~0.10 = 0.14~0.09(Mpa) +∑h - H1.2.4增压泵的流量1个消火栓的出水量计，为≥5 L/s。喷洒系统增压泵的流量以约大于1个喷头的出水量计，为≥1 L/s。2　气压罐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气压罐的工作原理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，如图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。 2　气压罐加压工作原理图 2.2气压罐的设计计算2.2.1气压罐的总容积VV= βVX÷(1- αb)计算。V为气压罐的总容积m3VX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；αb0.65～0.85。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