商鋪名稱:長沙華振泵業有限公司
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華振使命:
終極使命------鑄就世界一流品牌
2050年-----進入世界500強行列
2025年-----造就就中部五省第一企業標桿
2020年-----全面規劃華振上市
2015年-----成立華振集團,年產值過億
2010年-----旗下擁有華振泵業、華振供水兩家子公司。
在湘無負壓供水設備銷量超出年度指標200套,成為中部五省自主研究生產供水設備第一品牌
1999年-----總廠改制,成立華振長沙水泵廠
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近年來城市相繼涌現大量高層甚至超高層建筑,按照相關規范要求,這些建筑都必須設置消防水箱,保證高層建筑物頂部數層的消防給水壓力, 一直是消防設計著重考慮的問題。《高層民用建筑設計防火規范》規定高位消防水箱的設置高度應保證最不利點的消火栓靜水壓力。建筑高度不超過 100m 時, 高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa; 建筑高度超過100m 時, 高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa。高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時, 應設增壓設施。為保證最不利點消火栓的充實水柱和最不利點噴頭有0.1MPa 的工作壓力, 通常是用穩壓氣壓供水設備解決。
1 增壓穩壓設備的工作原理
氣壓穩壓設備是根據波義耳—馬略特定律即在定溫條件下, 一定質量氣體的絕對壓力和它所占的體積成反比的原理制造的。它利用密閉罐中壓縮空氣的壓力變化, 調節和壓送水量, 在給水系統中主要起增壓和調節作用。
此處以穩壓泵+氣壓罐方式為例:在氣壓罐內設定p1,p2,ps1,ps2四個壓力控制點中p1為氣壓罐的設計最小工作壓力,p2是消防水泵氣動壓力,ps1為穩壓泵氣動壓力,ps2為穩壓泵停泵壓力。當罐內壓力位ps2是,消防給水管網處于較高壓力狀態時,穩壓泵和消防水泵均處于停止狀態;睡著管網滲漏或者其他原因造成泄壓,壓力降到ps1時,自動啟動穩壓泵,向氣壓罐補水,保證氣壓罐中的常備儲水。如果發生火災,由于穩壓泵流量較小,不能是氣壓罐得到及時的補水,氣壓罐內的壓力繼續下降至p2,此時發出報警信號到消防控制中心,自動啟動消防水泵供水,穩壓泵自動停止運轉,完成穩壓工作。
二 增壓和穩壓方式
(1) 水箱+穩壓泵+增壓泵
在消防泵房中對自噴系統設置小流量高揚程的穩壓泵,以補充系統正常的泄漏水量, 維持系統的高壓.穩壓泵流量取1L/S。在屋頂水箱消防出水管上設置管道泵, 用以增壓, 使水箱出水滿足最不利消火栓、噴頭的壓力要求。
此方式的不足:第一, 穩壓泵啟動頻繁, 水泵磨損快, 管網內水擊嚴重。第二, 水箱間的增壓泵起火后才啟動, 實際上與主消防泵的啟動是同步的, 不能發揮水箱調節容積撲滅初起火災的作用, 因而有時形同虛設。
(2) 穩壓泵+氣壓罐
在消防泵房的穩壓泵出水管上設一個小氣壓罐, 避免穩壓泵的頻繁啟閉, 提高了系統的穩定性, 氣壓罐的調節容積也增加了系統的可靠性。雖然有氣壓罐的貯水容積, 但數百升的容積與水箱的18m3 相比是遠遠不夠的。因此水箱中的消防水量仍不能滿足頂部消火栓及噴頭的壓力要求。
(3) 上置氣壓罐+穩(增)壓泵
水箱的消防出水管上設穩(增)壓泵+氣壓罐, 這種方式兼具了穩壓和增壓的功能, 與上一種方式比, 不僅同樣具有系統穩定、可靠的優點, 且還能使水箱的消防容積真正發揮作用。穩壓泵是從水箱而不是水池開始對水進行提升, 穩壓泵的揚程也大為減小, 日常運行費用降低,這是一種較合理的穩壓和增壓方式。
3 增壓穩壓泵流量、揚程的確定
《高層民用建筑設計防火規范》規定: 增壓水泵的出水量, 對消火栓給水系統不應大于5L/s; 對自動噴淋滅火系統不應大于1L/s。對增壓水泵, 其出水量應滿足一個消火栓或一個自動噴淋滅火系統噴頭的用水量。穩壓泵設計壓力目前有三種計算方法, 穩壓泵停泵壓力為消防主泵零流量時的壓力加上0.05 MPa, 啟泵壓力為消防主泵零流量時的壓力減去0.05 MPa; 穩壓泵壓力為設計消防主泵設計額定壓力的1.1-1.2 倍; 穩壓泵壓力比消防主泵設計額定壓力高出0.10-0.20 MPa 左右。
4 消防增壓穩壓氣壓設備的確定
穩壓氣壓水罐有效儲水容積宜為VX1=450L, 穩壓泵運行調節容積為:
式中: VX2—穩壓氣壓水罐的穩壓泵運行調節容積(m3) ;
1.25—安全系數
QW—穩壓泵設計額定流量, (m3/h) ;
nmax—穩壓泵1 小時內最多啟動次數( 10-20 次/h) ;通常VX2 可根據經驗確定, 一般為0.05-0.10 m3。
V(P0+0.1)=(V- Vx1)(P1+0.1)
V(P0+0.1)=(V- Vx1- Vx2)(P2+0.1)
穩壓氣壓水罐總有效容積為:
α=(V- Vx1)/V
式中: V—穩壓氣壓水罐總有效容積(m3) ;
α—額定設計貯水量時, 氣壓水罐中的空氣體積與氣壓水罐總容積的比值, 一般該值可取0.65~0.85, 特殊情況下可取0.30-0.9。
P0—穩壓氣壓水罐無水時的壓力(MPa) ;
P1—穩壓氣壓水罐儲存有效水量VX1=450L 時的壓力(MPa) (穩壓泵的設計啟泵壓力)
P2—穩壓氣壓水罐儲存水量450L+VX2 時的壓力(MPa) (穩壓泵的設計停泵壓力)
5 消防增壓穩壓氣壓供水設備計算實例
某商業大廈地下消防水泵房標高為- 4.5 m, 屋頂水箱間標高為+33m, 設計消防水泵0.70MPa 揚程, 水箱有效高度不能滿足自動噴淋系的要求, 系統要設置穩壓氣壓水罐, 穩壓泵和氣壓水罐計算如下:
穩壓泵的設計額定流量為QW=1L/s=3.6m3/h
穩壓泵的設計額定揚程為H=(0.7+0.2)-(0.33+0.045)=0.525MPa
氣壓水罐無水時的壓力P0=0.70-(0.33+0.045)= 0.325MPa
穩壓泵的設計啟泵壓力P1=0.525-0.05=0.475MPa
穩壓氣壓水罐有效容積宜為VX1=450L=0.45m3
穩壓泵1 小時內啟動次數5次, 穩壓氣壓水罐的穩壓
泵運行調節容積:
氣壓水罐總有效容積V:
V=1.31m3
由V(P0+0.1)=(V- Vx1- Vx2)(P2+0.1)得:穩壓泵的設計停泵壓力P2=0.0.776MPa
6 結束語
1) 設計中, 應區別消防增壓穩壓用氣壓給水罐與普通氣壓給水罐的不同。消防增壓穩壓用氣壓給水罐應采用隔膜式氣壓罐。
2) 消火栓給水系統采用增壓穩壓設備設置在屋頂水箱間( 上置式) 優于設置在消防水泵房內( 下置式) , 上置式配用水泵揚程低( 為水龍帶、水槍的阻力損失和噴射充實水柱所需壓力之和) , 氣壓水罐充氣壓力小、承壓低, 節省鋼材和運行費。在條件允許的情況下, 應首選屋頂水箱間。
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