消防穩壓泵工作原理
一、消防（fáng）穩壓(氣壓)罐的工作原理
消防氣壓罐的消防水總容積分為3個部（bù）分，即（jí）消防貯水（shuǐ）容積(調節容積)、緩衝水容積和穩壓（yā）水容積，如圖1所示。
係（xì）統平時的（de）壓力由穩壓泵（bèng）提供，當壓力升高，達到穩壓水容積（jī）的（de）高水位時，穩壓泵自動停止運行;當壓力降低（dī），達到穩壓水容積的低水位時，穩壓（yā）泵自動開啟，將穩壓水容積提升到高水位（wèi）。如此循環以保持係統的（de）高壓狀態。
當發生火災時，隨著消火栓的投（tóu）入使用，係統壓力（lì）開始下降，當降至（zhì）消防貯（zhù）水容積的低水位時，停止穩壓泵，自（zì）動開啟消防泵滅火。
二、消防穩壓(氣壓)罐的（de）設（shè）計計算（suàn）
氣壓罐增壓係統的設計計算內容（róng）主要有兩個部分，即氣壓罐總容積的計算和（hé）每（měi）個壓（yā）力控製點壓力值的計算。
總容積（jī）的計算確定所（suǒ）選壓力罐的大小，壓力（lì）的（de）計算確定穩壓泵的啟、停範圍以及開啟消防（fáng）泵的壓力（lì）值。
1、氣壓罐的總容積V
氣壓罐的總容（róng）積一般按（àn）公式V=βVX÷(1-αb)計算。
式中：V為氣（qì）壓罐（guàn）的總容積m3;VX為消防水總容積等於消防貯水容積、緩衝水容積和穩壓水（shuǐ）容積之和;β為氣壓罐的容積係數，臥式（shì）、立式、隔膜式氣壓罐的（de）容積係（xì）數（shù）分別為1.25，1.10和1.05;αb為（wéi）氣壓罐低工作壓力和高工作壓力之比(以絕對壓力計)，一（yī）般宜采（cǎi）用（yòng）0.65～0.85。
消（xiāo）防貯（zhù）水總（zǒng）容積(VX)：設置氣（qì）壓罐的目的是為（wéi）了保證火災發生初期消防泵沒有啟動之前消火栓和（hé）噴頭所需的水壓，這段時間約為30s。對於消火栓給水係統，按同時使用2支水槍(每支水槍流量5L/s)計，消（xiāo）防貯水容積為2*5*30=300L;對於（yú）自動噴水滅火係統，按5個噴頭同時開啟，每個噴頭以1L/s計，消防貯水容積（jī）為5*1*30=150L。當2個係統共用氣壓（yā）罐時，消防貯水總容積為300+150=450L。
緩衝水容積V1一般不小於20L，穩壓水容積（jī）V2一般不小於50L。
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為氣壓罐低工作（zuò）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（huǒ）栓所需的水壓（yā）Hmin，其計算方法（fǎ）同增壓泵;P2為（wéi）高工作壓（yā）力，即啟（qǐ）動消防（fáng）泵的壓力（lì）值。按下式計算：
P2=(P1+0.098)÷αb-0.098
P01為穩（wěn）壓水容積（jī）下限水位壓力，此（cǐ）時啟動穩壓泵;P02為穩壓水容積上限水位壓（yā）力，即氣壓（yā）罐高工（gōng）作壓力，此時停止穩（wěn）壓（yā）泵。
由（yóu）於壓力傳感器有精度、穩定性的要求，一般（bān）使緩衝水容積（jī）的上（shàng）、下限水位壓差不小於0.02~0.03Mpa;穩壓水容積的上（shàng）、下限水位壓差不小於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（jǔ）例
在一棟建築高（gāo）度接近100m的一類綜合樓建築中，頂部幾層采用立（lì）式氣壓罐穩壓，屋（wū）頂水箱至頂層（céng）消火栓栓口的距離:H=4m。屋頂水（shuǐ）箱至頂層（céng）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（zǒng）容積（jī）：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（yā）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（yā）泵啟動壓力：P01=P2+0.02~0.03Mpa=0.22+0.02~0.03=0.24~0.25(Mpa)
穩壓泵（bèng）停泵壓力（lì）：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：Q=4.17L/sH=27mN=2.2KW
4、穩壓泵的（de）流量
由於（yú）消防（fáng）初期流量由（yóu）氣（qì）壓罐供給，泵的流量隻需（xū）考慮係統的滲（shèn）漏量或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（xì）統穩（wěn）壓泵的（de）流量以約小於1個消火栓的出水量計，為≤5L/s。噴灑係（xì）統穩壓泵的流量以約小於1個噴頭的（de）出水（shuǐ）量計，為≤1L/s。
三、兩種增（zēng）壓設施（shī）的比（bǐ）較（jiào）
單設管道泵的增壓（yā）係統設（shè）備簡單，占（zhàn）地（dì）麵積（jī）小，設計與施工（gōng）都較方便，係統控製簡單，保證係統正常工作的前提是需選擇性能良好（hǎo）的低功率（lǜ）管道泵，可靠的繼電器開停裝置;供電應保證雙回路並能（néng）自動切換。此種增壓方式存在（zài）的不足之處為：對於管網（wǎng）漏損壓力（lì）波動較大的供水係（xì）統，管道泵的啟停頻繁，設備容易損害，故障（zhàng）率高，能耗提高，從而增加運行（háng）費用（yòng）。同時消防安全（quán）度較低。
與單設管道泵的增壓係統相比，消防穩（wěn）壓(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（liàng）。穩壓泵每啟動（dòng）1次，可以長時間（jiān）地維持管網壓力，設備啟動次數少，運行費用低，頂（dǐng）部管網經常處（chù）於承壓水狀態（tài），供水安全可靠。火災（zāi）初期，氣（qì）壓罐（guàn）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的室內消防用水(450L)。即消火栓或噴頭隨時（shí）可以取得符合壓力要求的消防用水（shuǐ），在（zài）這一點上（shàng）氣壓罐明顯-優於增（zēng）壓泵。但氣（qì）壓罐增壓係統也存在不足（zú）之處：設備占地（dì）麵積相對較大，一次性（xìng）投資相對較高。
四（sì）、選（xuǎn）用方法
上述2種增壓設施各有所長，在具體工程中應分別對待，選用合適的設計（jì）方案。對於一類高層建築和（hé）重要的建築物，火災（zāi）造成的損失（shī）巨大，防火要（yào）求高，應盡量采用氣（qì）壓（yā）罐（guàn）增壓設施解（jiě）決頂部幾層的壓力需求，且穩壓泵（bèng）應設置備用泵（bèng），以提高使用的（de）可靠性;對於二（èr）類高層建築和普通危險級的建築物，由於受場地、資金等條件的限製，可考慮隻設增壓泵（bèng），但在選用增壓泵產（chǎn）品時應確保質量可靠。
五、結語
無論是氣壓罐還是增壓泵，提供的都是（shì）火災初期消火栓和噴頭的水壓保障，而初期滅火的成功是控製火災的關鍵，可將火災造成的損失降（jiàng）低到（dào）低限度。 

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