穩(wěn)壓泵壓力和揚程的計算

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1、穩(wěn)壓泵的壓力設(shè)定值決定于穩(wěn)壓泵揚程,穩(wěn)壓泵的揚程一般不另行計算,而是采用消防主泵的揚程,其原因在于設(shè)置穩(wěn)壓泵的目的是使消防給水管網(wǎng)的水壓穩(wěn)定。而在集中穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)中,這樣確定的穩(wěn)壓泵揚程及設(shè)定壓力值,往往使消防給水管網(wǎng)始終處于較高壓力工況,因而使管網(wǎng)內(nèi)水壓與管道及其接口的承壓能力這一對矛盾趨于突出。從保證最不利處滅火設(shè)施水壓要求這一基本前提出發(fā),提出確定穩(wěn)壓泵揚程和設(shè)定壓力的新思路,并按3種情況分別作出說明?！　≡诜€(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)這個大題目下,有許多文章要做,需要作進一步深入探討。我們已經(jīng)就穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)與高壓、臨時高壓給水系統(tǒng)的區(qū)別、特點、穩(wěn)壓泵的流量等方面談了些看法,本文想著重說明

2、穩(wěn)壓泵的揚程確定和壓力設(shè)定,供同行們探討。穩(wěn)壓泵的揚程和壓力設(shè)定值的確定,要區(qū)分3種情況:(1)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中,穩(wěn)壓泵與消防主泵共用氣壓水罐;(2)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中,穩(wěn)壓泵設(shè)氣壓水罐;(3)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中,有穩(wěn)壓泵而無氣壓水罐。至于消防給水系統(tǒng)中設(shè)置用以替代消防水箱的氣壓水罐,而其水調(diào)節(jié)容量不論為18m3,12m3,6m3,還是《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GBJ45-85)修訂本送審稿中規(guī)定的2.4m3,都不在本文討論范圍,文章所涉及的氣壓水罐指水調(diào)節(jié)容量為450L及以下的氣壓水罐?！　‘斚到y(tǒng)設(shè)有氣壓水罐,而氣壓水罐不貯存消防主泵啟動前消防所需的水量,氣壓水罐的設(shè)置,其目

3、的只在于:(1)控制穩(wěn)壓泵的啟停;(2)緩解穩(wěn)壓泵啟停過于頻繁;(3)緩沖因停泵水錘原因而造成的對系統(tǒng)的壓力沖擊?！　　　D1　　對這種情況,常規(guī)做法是將穩(wěn)壓泵啟動壓力,即壓力下限值略高于消防主泵揚程,穩(wěn)壓泵的停泵壓力,即壓力上限值按氣壓水罐工作壓力比,即氣壓水罐調(diào)節(jié)容積確定,也有按經(jīng)驗系數(shù)值確定的,其方法與第一種情況相仿,以圖示表示見圖2。相應(yīng)于P3和P4的水位為h3和h4,h3與h4之間區(qū)域的水容積為緩沖水容積。也有將消防主泵的啟動壓力值設(shè)置在氣壓水罐內(nèi)的,如果這樣則圖2就轉(zhuǎn)換成圖1形式?！　∵@種做法長期以來未被質(zhì)疑而得到許可,是基于以下原因:(1)對穩(wěn)壓泵的功能是為了使消防給水管網(wǎng)水

4、壓穩(wěn)定的理解存在片面性和表面化。(2)認為消防泵,包括消防主泵和穩(wěn)壓泵,不必要象生活泵那樣要計及效率和能耗。同時為穩(wěn)妥起見,認為水泵揚程高,管網(wǎng)壓力高不會有壞處,于消防滅火有利。(3)按消防設(shè)計流量計算消防主泵揚程,再據(jù)此以計算穩(wěn)壓泵設(shè)定壓力值和揚程,較為簡便。(4)對消防方面的技術(shù)問題沒有深究。但情況正在起變化,隨著穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)日益得到重視,由于集中穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的應(yīng)用,對某些問題有了新的認識:(1)水泵揚程高、管網(wǎng)壓力高在有些情況不是好事。管網(wǎng)長期處于高壓狀態(tài)下運行,容易加劇滲漏、引起管道配件移位等問題發(fā)生。　　(2)消防主泵啟動次數(shù)少,可以不必要象生活泵那樣計及效率及能耗,而穩(wěn)壓泵

5、情況不同,啟停頻繁,完全不考慮穩(wěn)壓泵的效率和能耗是不妥當?shù)?。因?有必要在滿足最不利處滅火設(shè)施消防用水水壓和水量要求的前提下,確定穩(wěn)壓泵的揚程和壓力設(shè)定值?！　‘斚乐鞅霉ぷ鲿r:消防設(shè)計流量為Qs;最不利處滅火設(shè)施在消防時要求的水壓為Hx;最不利處滅火設(shè)施與消防主泵的標高差為ΔΗ;管網(wǎng)為通過消防設(shè)計流量所需的沿程水頭損失為Hy;管網(wǎng)為通過消防設(shè)計流量所需的局部水頭損失為Hj,則消防主泵的揚程為:　　H=Hx+ΔH+Hy+Hj(1)　　當穩(wěn)壓泵工作時:穩(wěn)壓泵的流量為1L/s或5L/s;最不利處滅火設(shè)施在消防時要求的水壓仍為Hx;最不利處滅火設(shè)施與穩(wěn)壓泵的標高差為ΔH′,當穩(wěn)壓泵為低位敷設(shè),與

6、消防主泵同在消防水泵房時,ΔΗ′與ΔH數(shù)值相當接近;管網(wǎng)為通過穩(wěn)壓流量所需的沿程水頭損失為Hy′;管網(wǎng)為通過穩(wěn)壓流量所需的局部水頭損失為H′j;則穩(wěn)壓泵的揚程為:　　H′=Hx+ΔH′+Hy′+Hj′(2)　　比較公式(1)和(2),Hx=Hx,ΔH·ΔΗ′。沿程水頭損失和局部水頭損失都決定于流量,穩(wěn)壓泵的流量遠遠小于消防主泵流量,因此Hy′nHy,Hj′nHj,即H′nH。結(jié)論是H′≠H,在滿足最不利處滅火設(shè)施消防水壓要求的前提下,穩(wěn)壓泵的揚程可以不等于消防主泵的揚程,穩(wěn)壓泵的揚程可以低于消防主泵的揚程。這個結(jié)論會帶來設(shè)計人員的幾重顧慮:　　(1)不好理解。一般都認為消防主泵的揚程就是消

7、防所需的壓力,但不理解不同的設(shè)計流量允許有不同的消防所需壓力。因此從表面上看,穩(wěn)壓泵的揚程低于消防主泵的揚程似乎不好理解,但實質(zhì)上,這兩者都是以滿足最不利處滅火設(shè)施消防用水水壓要求為前提的。區(qū)別在于消防主泵流量大,穩(wěn)壓泵流量小,即使都為了滿足同一地點、同一目的、同一用途的水壓要求,而由于消防設(shè)計流量和穩(wěn)壓流量數(shù)值的差別,使兩種泵的揚程有所不同。但即使兩種泵的揚程不同,從保證消防水壓要求方面,不會存在問題?！　?2)對管網(wǎng)