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

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V_X1=450L, 穩壓泵運行調節容積為:

式中: V_X2—穩壓氣壓水罐的穩壓泵運行調節容積(m3) ;

1.25—安全系數

Q_W—穩壓泵設計額定流量, (m3/h) ;

n_max—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- V_x1)(P₁+0.1)

V(P₀+0.1)=(V- V_x1- V_x2)(P₂+0.1)

穩壓氣壓水罐總有效容積為:

α=(V- V_x1)/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Q_W=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V_X1=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- V_x1- V_x2)(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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