消防穩壓泵工作原理
一、消（xiāo）防穩壓(氣壓)罐的工作原理
消防氣（qì）壓罐的消防水總容積分為3個部分，即（jí）消防貯水容積(調節容積（jī）)、緩衝水容積和穩壓水容積（jī），如圖1所示。
係統平（píng）時的壓力由穩壓（yā）泵（bèng）提供，當壓力（lì）升高，達到穩壓水容積（jī）的高水位時，穩壓泵自動停止運行;當壓力降低，達到穩壓水容積的低水位時，穩壓泵自動開啟，將（jiāng）穩壓（yā）水容積提升到高（gāo）水位。如此循環（huán）以保（bǎo）持係統的高壓狀態。
當發生火災時，隨著（zhe）消火栓的（de）投入使用，係統壓力開（kāi）始下降，當降至消防（fáng）貯水容積的低水（shuǐ）位時，停止穩壓泵，自動開啟消防泵滅火。
二、消防穩壓(氣壓)罐的設（shè）計計算
氣壓（yā）罐增壓（yā）係統的設計計算（suàn）內容主要有兩個部分，即氣壓罐總容積的計算和每個壓力控製（zhì）點壓力值的計（jì）算。
總容積的計算確定所選壓力罐（guàn）的大小，壓力的計算確定穩壓泵的啟、停範圍以及（jí）開啟消防泵的壓力值。
1、氣壓（yā）罐的總容積V
氣（qì）壓（yā）罐的總容積一般按公式V=βVX÷(1-αb)計算。
式中：V為氣壓罐的總容積m3;VX為（wéi）消防（fáng）水總容積等於消防貯水容積、緩衝水容積和穩（wěn）壓水容積之（zhī）和;β為氣壓罐的容（róng）積（jī）係數，臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積係數分別為1.25，1.10和1.05;αb為氣壓罐低工作壓力和高工作壓力之（zhī）比(以（yǐ）絕對壓力（lì）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火災發生初期（qī）消防（fáng）泵沒有啟動之前消火栓和噴（pēn）頭所需的水壓，這段時間約為30s。對於消火栓給水（shuǐ）係統，按同時（shí）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;對於自動噴水滅火係統，按5個噴頭同時開（kāi）啟，每個噴頭以1L/s計，消防貯水容（róng）積為（wéi）5*1*30=150L。當2個係統共用氣壓罐（guàn）時，消防貯水總容積為300+150=450L。
緩衝（chōng）水容積V1一般不小於20L，穩（wěn）壓水（shuǐ）容積V2一般不小於50L。
2、壓力控製點壓力值的（de）計算（suàn）
氣（qì）壓（yā）罐設4個壓力控製點，如圖2所示。其中：P1為氣壓罐（guàn）低工作壓力點或氣壓罐充氣壓力，即消（xiāo）防貯水容積的下限水位壓力，等於不利點消火栓（shuān）所需的水壓Hmin，其計算方法同增壓泵;P2為高工作壓力，即啟動消防泵（bèng）的壓力值。按下式計算：
P2=(P1+0.098)÷αb-0.098
P01為穩壓水容積下限水位（wèi）壓力，此時啟動穩（wěn）壓泵;P02為穩壓水容積上限水（shuǐ）位壓力（lì），即氣壓（yā）罐高工作壓力，此時（shí）停止穩壓泵。
由於壓力傳（chuán）感器有精度、穩定性的要求，一（yī）般使緩衝水（shuǐ）容積的上、下限水位壓差不小於0.02~0.03Mpa;穩（wěn）壓水容積的（de）上、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、計算舉例
在一棟建築高度接近100m的一類綜（zōng）合樓（lóu）建築中，頂部幾層采用立式氣壓罐穩壓，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（shuǐ）頭損失∑h=0.82m
氣壓罐工作（zuò）壓力比：αb=0.76
氣壓罐總容（róng）積：V=βVX÷(1-αb)=1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m3
選用（yòng）：SQL1000×0.6氣壓罐一台
氣壓罐充（chōng）氣壓力：
P1=Hmin=Hq+Hd+HK+∑h-H=0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04=0.14(Mpa)
高（gāo）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（lì）：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（wěn）壓泵流量：Q≤5.0L/S
選用40LG12-15×2水泵兩台一（yī）用一備每台：Q=4.17L/sH=27mN=2.2KW
4、穩壓泵的流（liú）量
由於消（xiāo）防初期流（liú）量由氣壓罐供給，泵的流（liú）量隻需考（kǎo）慮係統的滲漏量或氣壓罐對流量（liàng）的要求，所（suǒ）以流量可適當選小一點。對於消火栓係統穩壓泵的（de）流量以約（yuē）小於1個消火栓的出水量（liàng）計，為≤5L/s。噴灑係（xì）統穩壓泵的流（liú）量以（yǐ）約（yuē）小於1個噴頭的（de）出水量計，為≤1L/s。
三（sān）、兩種增壓設施的比較
單設管道泵的增壓係統設備簡單，占（zhàn）地麵積小，設（shè）計與施工都較方便（biàn），係統控製簡單，保證係統正常工（gōng）作的前提是需選擇性（xìng）能良好的（de）低功率管道泵，可靠的繼電器開停裝置;供電應保證雙（shuāng）回路並能自動切換。此種增壓方式存在（zài）的不足之（zhī）處為：對於管網漏損壓力波動較大的（de）供水係（xì）統（tǒng），管道泵的啟停（tíng）頻繁，設備容易損（sǔn）害，故障率（lǜ）高（gāo），能耗（hào）提高，從而增（zēng）加運行費用。同時消防安全度較（jiào）低。
與單設管道泵的增壓係統相比，消防穩壓（yā）(氣壓)罐不但能調（diào）節容積(貯存30s的室內消防用水)，更重要的是貯存能量。穩壓泵（bèng）每啟動1次，可以長時間地維持（chí）管網壓力，設備啟動（dòng）次數少，運行費（fèi）用低，頂部管網（wǎng）經常處於承壓水狀態，供水安全可靠。火災初期（qī），氣壓罐不但能保證（zhèng）頂部幾層（céng）消火栓和噴頭的壓（yā）力要求，而且能提供30s的室內消防用（yòng）水(450L)。即消（xiāo）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-優於增（zēng）壓泵。但氣壓罐增壓係統也存在不足之處：設備占地麵積（jī）相對較大（dà），一次性投資相對較高。
四、選用方法
上述（shù）2種增壓設施各有所長，在具體工程中應分別對待，選用合適的設計方案。對於一類高層建築和重（chóng）要的建築物，火災造成（chéng）的損失巨大，防火要求高，應盡（jìn）量采用氣壓罐增壓設施解決頂（dǐng）部幾（jǐ）層的壓力需求，且穩（wěn）壓泵應設置備用泵，以提高使用的可靠性;對於二（èr）類（lèi）高層建（jiàn）築和普通危（wēi）險級的建築物，由於受場地、資金等條件（jiàn）的限製，可（kě）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。
五、結語
無論（lùn）是氣壓（yā）罐還是增壓泵，提供的都是火災初（chū）期消火栓和噴（pēn）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（shī）降低到低限度。

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