XQ消防氣壓（yā）給水設備

XQ消防氣壓給水設備介紹

根據（jù）現場布局和需要,設備的三大部分(穩壓裝置（zhì）、消防（fáng）泵、電控係統)可分為整體式和分開式結構。

消防（fáng）穩壓裝置 該裝置（zhì）由穩壓泵和氣壓罐兩大部分組（zǔ）成。

a. 穩壓泵：當穩壓裝置與消防（fáng）主（zhǔ）泵為整體式安裝結構時，其額定壓力一般（bān）高於消防泵額定壓力；當穩壓裝置與消防主泵為分開式安裝（zhuāng）結構時(即穩壓裝置安裝在屋頂)，其額定壓力一（yī）般為（wéi）0.2~0.3MPa。流（liú）量範圍為：消（xiāo）火栓（shuān）係統3~5L/s，噴淋（lín）係統為0.7~1.7L/s，如穩壓用水源為高位水箱提供10分鍾消防用水所需穩壓泵時（shí），可另行設計選擇。

b. 當（dāng）消防泵功率小於15kW且壓（yā）力參（cān）數也適當時，可不要穩壓泵,由消防泵兼作穩壓泵用。

c. 穩壓氣壓罐有補氣式、隔膜式二種形（xíng）式。

2. 消防泵    消防泵一般為一用一備或兩用一（yī）備

3.電控櫃

a. 一般情況下，消防泵、穩壓泵由一個電控櫃控製，但穩壓裝置與消防泵分離高位安裝時則穩壓裝置自配電控櫃。

b. 電控櫃可實（shí）現遠程控製：遠程控製可由消（xiāo）防中心輸入直流24V開泵、停泵或由消防按鈕及其它開關（guān）控製。

c.  起（qǐ）動方式：電動機功率小於15kW直接起動，大於15kW為（wéi）Y/△、自耦（ǒu）或（huò）軟起動。

d. 設計時為單電源線路，但有要求時可設計雙電源互投線路。

e. 用戶有要求時，電控櫃可設計自動巡檢功能（néng）。

產品特征

1．采（cǎi）用補氣式氣壓罐時，實現自動補氣補水,保證氣壓罐內（nèi）隨時保持額定工作壓力和額定水位。

2．采用隔膜式（shì）氣壓罐時，一次充（chōng）氣長期使用。

3．係統具（jù）有設定消防定期巡檢試機（jī）功能，以防長期不用，造成葉輪與泵殼生鏽卡死。

4．可代替消防控製中心接受和處理各種消防信號，還可以發出各種運（yùn）行故（gù）障及報警信號。

5．設計靈活、布局合理、且占（zhàn）地（dì）麵積少、節省投資。

工作條（tiáo）件

1．安裝基礎：混凝土平台或能保證正常工作要求的平整地麵。

2．電源：三相五線，380V±10%，50Hz±5%。

3．環境：室內使用，相對濕度20%～90%，氣溫0℃～40℃（水不（bú）允許凍（dòng）結），無腐蝕性和易燃易（yì）爆氣體，油霧塵（chén）埃及機械振動較小的（de）場合。

4．海（hǎi）拔高度：1000m以下。

設（shè）備係統結（jié）構說明

根據（jù）現場布局和需要,設備的三大部分(穩壓裝置、消防泵、電控係統)可分為整體式和分開式結構。

型號意義 

在多層和高層民（mín）用（yòng）建築的消（xiāo）防給水係統設計中,經常會遇到（dào）需（xū）要設置消防氣壓（yā）給水（shuǐ）設備的情（qíng）況。在具體設計實踐中,筆者發現設計者往往存在對消防規範的條（tiáo）款理解不夠,或選用消防氣壓給水設備不當的問題。現提出來與同行（háng）們討論與交（jiāo）流（liú）。

1. 多層和高層民用建築（zhù）何處需要使用消防氣壓（yā）給水設備

    根據《建築設計（jì）防火規範（fàn）》( GBJ 16 - 87) 1997 年版和（hé）《高層民用建築（zhù）設計防火規範》( GB50045 - 95)1997 年版的有關條款,室（shì）內（nèi）消防給水係統在下列情況下需要設置氣壓給水設備。

    (a) 多層或高層建築室內設有臨時高壓消防給水係統,並且（qiě）多層建築的高部位和高層（céng）建築（zhù）的屋頂都設有高位消防水箱,但是多（duō）層建築高位消防水箱的設（shè）置高度不能滿足不利點消火栓的水壓要求,而高層建築高位消防（fáng）水箱的設置高度不滿足以下要求:建築高度不（bú）超過100m 時,不利點（diǎn）消火栓靜水壓力不低於（yú）0.07MPa ;建築高度超過（guò）100m 時,不利點消火栓靜水壓力不低於0.15MPa 時,消防給（gěi）水係統需要設置由穩壓泵或氣壓罐組成的增壓設備（bèi）。當（dāng）消防給水係統隻有消火栓時,氣壓罐的調節水容積為300L ;當消防給水係統的自動噴水滅火係統單獨設置時,氣壓罐的調節水（shuǐ）容積為150L ;當消防（fáng）給（gěi）水係（xì）統同時有消火栓和自動噴水滅火係統時,氣壓罐的調節水容積（jī）為450L 。穩壓泵的出水量,對於（yú）消火栓係統為5L/ s ,對於自動噴水滅火係統為1L/ s。此時的（de）係統見圖1 ,穩壓泵需有備用。

    當建築物頂部有消防水箱,但放置穩壓設備有困難時,多層建（jiàn）築經常將穩壓設備放在首層或地下室內,如（rú）圖2 所示。高層建築由於高（gāo）位消防水（shuǐ）箱距地麵高差（chà）較大,若將穩壓設備放在首層或地下室時,係統的工作壓力較大,可能引起係統超壓（yā）(超過管道的允許使用壓力) ,故推薦采用放（fàng）在建築物頂部的方案。

    (b) 多層建築室內設有臨時高壓（yā）消防給（gěi）水係（xì）統,但在建築物的頂部不能放置高位消防水箱,此（cǐ）時應該在建築物的首層或地下層設置氣壓罐（guàn）、穩壓泵和消防水泵。氣壓罐內應貯存10min 的消防用（yòng）水量。當（dāng）室內消防用水量（liàng）(包括消（xiāo）火栓和（hé）自動（dòng）噴水滅火係統) 不超過25L/ s , 經計算水箱消防貯水量超過12m3 時,仍可采用12m3 ; 當室內消防（fáng）用水量超過25L/ s ,經計算水箱消（xiāo）防貯水量超過（guò）18m3 時,仍可采用18m3 。消防水泵的出水量即係統的（de）消防用水量。此時的（de）係統如圖（tú）3 所示。

2. 成套消防氣壓給水設備存在的問題

    目前,市場上成套（tào）消防氣壓給水設備（bèi）存在的（de）主要問題是如“(b) ”情況替代高（gāo）位水箱作用的（de）氣壓罐,有的生產廠家（jiā）提供的產品貯（zhù）水容量不（bú）滿足《建規》的有關條款規定。

    對於自動（dòng）補氣式（shì）氣壓罐（guàn）,其容積的計算公式（shì）:V =βV xf / 1 - αb

式（shì）中V ———消防氣壓罐的總容積,m3 ;

V xf ———消防水總容積,等於消防貯水容積與穩壓水容積之和。消（xiāo）防貯水容（róng）積見表1 ,穩壓水容積一般不超過0.05m3 ;

β———氣壓罐的（de）容積係數,對立式罐取1.10 ;

αb ———氣壓罐的工作（zuò）壓力比,一般取（qǔ）0.65～0.85 ,當工作壓力較小時,可（kě）取0.65 。

      將公式計算出的氣壓罐的總容積與幾家廠家提供（gòng）的氣壓罐進（jìn）行比較,見表2 。從（cóng）表2 看出,對於多層（céng）建築用於代替高位消防（fáng）水箱的消（xiāo）防氣（qì）壓設備所配套的氣壓（yā）罐（guàn）的容積,有的廠家比較接近規範要求的容積,有些廠家則相差很遠,如（rú）果未經當地消防部（bù）門同意不慎選用容積較小的氣壓罐,將會（huì）給建築物消防驗收帶來麻煩。另外,市場上（shàng）用於消防係統的氣壓給水（shuǐ）設備稱謂太多、太亂。比如有稱消防（fáng）專（zhuān）用氣壓給水設備、普通型消防氣壓給水設備、全自動氣壓消防供水設（shè）備、消防專用增壓穩壓給水設備、消防補壓用氣（qì）壓給水設（shè）備、消防應急供水設備等。其實隻是兩類設備,一類是代替（tì）高位水箱作用的消防氣壓給水設備,另一類是增壓穩壓用消防氣壓給水設備（bèi）。兩類設備的名稱是否妥當請大（dà）家評議,但設（shè）備名稱好統（tǒng）一是肯定的,隻（zhī）有這樣在選用設備時才（cái）能正確（què）、合理。

3. 消防氣壓給水設備氣壓罐的計算

    氣壓罐的計算過程中（zhōng）,有幾個參數是待定而不能一次確定的,因此有一個待定參數的試算過程,常用的是預選氣壓罐尺寸規（guī）格的方法,具（jù）體運算見下算例。

    例:有一幢建築高度超（chāo）過（guò）100m 的超高層民（mín）用建（jiàn）築,高（gāo）位水箱供樓內消火栓和自動噴水滅火係（xì）統用水。因受屋頂停機坪的限製,建在屋頂設備層內的高位消防水箱的設置高度不能滿（mǎn）足《高（gāo）規》關於樓內不利（lì）點（diǎn）消火栓(不利消（xiāo）防用水設備是消火栓,而（ér）不（bú）是自動噴水滅火係統的噴頭) 靜水壓（yā）力不應低於0.15MPa 的規定。設計擬采用在設備層內設置穩壓泵加氣壓罐的方法解決樓（lóu）內頂（dǐng）上幾層消防水壓不足的問題（tí）。試計算研究氣壓罐（guàn）的規（guī）格。樓內設備層的標高見圖1 。氣壓罐采用立式補氣（qì）式水（shuǐ）罐。經（jīng）計算從水泵出（chū）口至不利（lì）消火栓,啟泵時水（shuǐ）頭（tóu）損失為210mH2O(0.02MPa) 。

解:氣壓罐運行工況（kuàng）下的參數見圖4 。

(1) 確定滿足（zú）不利點消火栓（shuān）工（gōng）作壓力下氣壓罐內的低工作壓（yā）力P1 。

    根據《高規》,不利點消火栓的水槍充實水柱不應小（xiǎo）於13m ,采用! 19 水槍,25m 長65mm 口徑麻織水（shuǐ）帶。此時消火栓流量qxh = 5.7L/ s ,消火栓栓口壓力為（wéi）23.59mH2O(0.24MPa) 。此時,罐（guàn）內（nèi）低工作壓力P1 計算如下:

P1 = (消火栓栓口壓力+ 管道水頭損失)- (水箱底標高- 高層樓麵標高-消火栓栓（shuān）口距地高度（dù）)

= (23.59 + 2.0) - (123.2 - 118.6 - 1.1)

= 22.1 (mH2O)

= 0.221 (MPa ,表壓)

= 0.321 (MPa ,絕壓)

    (2) 求（qiú）氣壓罐（guàn）充水時的初始（shǐ）壓力P0 。

取β = 1.1 , P0 =P1/β =0.321/1.1 = 0.292 (MPa ,絕壓)

(3) 預選氣壓罐規格,確定氣（qì）壓罐（guàn）的總容積（jī）V 。

預選（xuǎn）氣壓罐規格為! 1 000 ×2 180mm(罐體圓柱段長1 600mm) 1 台。查（chá）表3 ,氣（qì）壓罐總容積（jī）V為:V = 0.162 ×2 + 0.785 ×1.6 = 1.58m3

(4) 運用氣體定律計（jì）算各工況點時（shí）罐內壓（yā）力與相應的罐內空（kōng）氣體積。

低消（xiāo）防工作壓力P1 時,氣壓罐內的空氣體積V 1 :V 1 =(P0/P1)V =(0.292/0.321) ×1.58 = 1.436 (m3)

由於高位消防水箱同時供給消火栓與自動噴水滅火係統,故氣壓罐調節水（shuǐ）容積V x 取0145m3 。

高工作壓力下（xià）罐（guàn）內的空氣容積V 2 :V 2 = V 1 - V x = 1.436 - 0.45 = 0.986 (m3)
高工作壓力P2 :P2 =(V 1/V 2)P1 =(1.436/0.986) ×0.321 = 0.468 (MPa ,絕壓（yā）)

根據經驗,穩（wěn）壓泵的啟動壓力PS1取值（zhí）比P2 大0.02MPa ,即: PS1= P2 + 0.02 = 0.488 (MPa ,絕壓)

 則穩壓泵啟動壓力下罐內的空氣容積V S1:V S1=(P2/PS1)V 2 =(0.468/0.488 )×0.986 = 0.946 (m3)

計算時,氣壓罐的工況還應滿足以下條件:穩壓泵的停泵壓力PS2按PS2= PS1+ 0.05MPa取值,同時應符合（hé）穩壓水容積V S = V S1- V S2不少於0.05m3 的規定。

據此繼續計算:

PS2= PS1+ 0.05 = 0.538 (MPa ,絕壓)
V S2=(PS1/PS2)VS1=(0.488/0.538 )×0.946 = 0.858 (m3)
V S = V S1- V S2= 01946 - 01858 = 01088 (m3)> 0105 (m3)

如不滿足要求,可調整氣壓（yā）罐規格重新計算。對於氣壓罐與穩壓泵放在低處的（de）情況,係統穩壓工作壓力較高（gāo）,為了避免係統工作壓力過高（gāo）或超壓,在計算時一般宜將PS1-P1 值控製在012MPa以內。本例氣壓罐選用! 1 000 ×2 180mm 是合（hé）理的,需要時可算出各種工況下罐內水位h1 、h2 、h3 、h4的值。