氣壓罐的工作原理

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1、民用建筑高位消防水箱增壓設(shè)施的設(shè)計(jì)探討在民用建筑的消防給水設(shè)計(jì)中，采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的建筑物都應(yīng)設(shè)置高位消防水箱，以保證最不利點(diǎn)消火栓或噴頭的消防水壓?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(以下簡稱高規(guī))規(guī)定，建筑高度不超過100m時(shí)，最不利點(diǎn)消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.07Mpa，建筑高度超過100m時(shí)，最不利點(diǎn)消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.15Mpa。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，由于受建筑造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，當(dāng)高位水箱的設(shè)置高度不能滿足上述消火栓的靜壓要求時(shí)應(yīng)設(shè)置增壓設(shè)施。設(shè)計(jì)中常采用的增壓形式有兩種：一是設(shè)置增壓泵；二是設(shè)置氣壓罐。1　增壓泵　　在消防水

2、箱的出水管上設(shè)置增壓泵以解決最不利點(diǎn)消火栓的壓力要求，是一種從設(shè)計(jì)到施工都較為簡單的增壓形式，既方便又經(jīng)濟(jì)，在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。其基本工作過程如圖1所示：1.1增壓泵的工作原理　　頂部消防給水的壓力在火災(zāi)初期由增壓泵供給，消防水箱出水管上設(shè)有電接點(diǎn)壓力表，壓力表設(shè)3個(gè)控制點(diǎn)，即上限壓力值、下限壓力值和啟動(dòng)消防泵的壓力值。當(dāng)系統(tǒng)壓力升至設(shè)計(jì)上限值時(shí)，停止增壓泵的運(yùn)行；當(dāng)系統(tǒng)壓力降至設(shè)計(jì)下限值時(shí)，啟動(dòng)增壓泵，系統(tǒng)壓力上升至上限值，如此反復(fù)來維持消防系統(tǒng)的壓力需要；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消火栓水槍或噴頭開始噴水，系統(tǒng)壓力下降，當(dāng)降至設(shè)計(jì)壓力下限值以下時(shí)，停止增壓泵，啟動(dòng)消

3、防泵。1.2增壓泵的設(shè)計(jì)計(jì)算　　增壓泵的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容主要是確定啟動(dòng)、停止增壓泵的上限壓力值、下限壓力值和啟動(dòng)消防泵的壓力值。1.2.1啟動(dòng)增壓泵的下限壓力值Hmin　　如圖1所示，啟動(dòng)增壓泵的下限壓力值應(yīng)為最不利點(diǎn)消火栓所需的水壓，以建筑高度小于100m的高層建筑為例，最不利點(diǎn)消火栓所需的水壓為：Hmin=Hq+Hd+HK+∑h-H　　根據(jù)《高規(guī)》第7.4.6.2條規(guī)定建筑高度小于100m的高層建筑消火栓的充實(shí)水柱為10m　　Hq=（αf×Hm×10）÷(1-ψ×αf×Hm)=1.2×10×10÷(1-0.0097×1.2×10)　　=135.8Kpa=13.58

4、m　　qxh=(BHq)1/2=(1.577×13.58)1/2=4.63(l/s)　　而《高規(guī)》第7.2.2條規(guī)定每支水槍流量為5L/s　　Hq=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)=0.11Mpa　　工程設(shè)計(jì)中通常選用口徑65長度25米的襯膠水帶　　故Hd=AdLdq2=0.00172×25×5.02=1.08m=0.01Mpa　　HK=0.02Mpa　　H為屋頂水箱至頂層消火栓栓口的距離，∑h為屋頂水箱至頂層消火栓處的水頭損失　　啟動(dòng)

5、增壓泵的下限壓力為：　　Hmin=Hq+Hd+HK+∑h-H=0.16+0.01+0.02-H=0.19(Mpa)+∑h-H1.2.2停止增壓泵的上限壓力值Hmax　　給水主管道由于管道、閥門等泄漏產(chǎn)生的壓力降，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取0.05～0.10Mpa，則停止增壓泵的上限值壓力為：　　Hmax=Hmin+0.05~0.10=0.19+∑h-H+0.05~0.10=0.24~0.29(Mpa)+∑h-H1.2.3啟動(dòng)消防泵的壓力值Hx　　發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于消火栓或噴頭噴水，系統(tǒng)壓力開始下降，當(dāng)降至增壓泵的下限壓力值Hmin時(shí)，隨著消防用水量的增大，系統(tǒng)壓力繼續(xù)下降，增壓

6、泵已不能維持消火栓壓力的要求，此時(shí)啟動(dòng)消防泵。為了防止消防泵的誤動(dòng)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增壓泵的流量　　由于系統(tǒng)初出水時(shí)主泵不可能立即出水，最初的流量完全由增壓泵供給，所以選擇稍大的流量較為合適。對于消火栓系統(tǒng)增壓泵的流量以約大于1個(gè)消火栓的出水量計(jì)，為≥5L/s。噴灑系統(tǒng)增壓泵的流量以約大于1個(gè)噴頭的出水量計(jì)，為≥1L/s。2　氣壓罐氣壓罐用于頂層消防給水的增壓也是設(shè)計(jì)常用的一種增壓設(shè)施。氣壓罐的主要作用是提

7、供足夠的消防水壓，而貯存少量的消防用水，室內(nèi)10min的消防水量仍然貯存在屋頂水箱中，因此，消防氣壓罐的容積較小，這是與其它氣壓給水系統(tǒng)的不同之處。2.1氣壓罐的工作原理　　消防氣壓罐的消防水總?cè)莘e分為3個(gè)部分，即消防貯水容積（調(diào)節(jié)容積）、緩沖水容積和穩(wěn)壓水容積，如圖2所示。系統(tǒng)平時(shí)的壓力由穩(wěn)壓泵提供，當(dāng)壓力升高，達(dá)到穩(wěn)壓水容積的高水位時(shí)，穩(wěn)壓泵自動(dòng)停止運(yùn)行；當(dāng)壓力降低，達(dá)到穩(wěn)壓水容積的低水位時(shí)，穩(wěn)壓泵自動(dòng)開啟，將穩(wěn)壓水容積提升到最高水位。如此循環(huán)以保持系統(tǒng)的高壓狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著消火栓的投入使用，系統(tǒng)壓力開始下降，當(dāng)降至消防貯水容積的最低水位時(shí)，停止穩(wěn)壓泵

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