稳压泵压力和扬程的计算

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1、稳压泵的压力设定值决定于稳压泵扬程,稳压泵的扬程一般不另行计算,而是采用消防主泵的扬程,其原因在于设置稳压泵的目的是使消防给水管网的水压稳定。而在集中稳高压给水系统中,这样确定的稳压泵扬程及设定压力值,往往使消防给水管网始终处于较高压力工况,因而使管网内水压与管道及其接口的承压能力这一对矛盾趋于突出。从保证最不利处灭火设施水压要求这一基本前提出发,提出确定稳压泵扬程和设定压力的新思路,并按3种情况分别作出说明。　　在稳高压消防给水系统这个大题目下,有许多文章要做,需要作进一步深入探讨。我们已经就稳高压给水系统与高压、临时高压给水系统的区别、特点、稳压泵的流量等方面谈了些看法,本文想着重说明

2、稳压泵的扬程确定和压力设定,供同行们探讨。稳压泵的扬程和压力设定值的确定,要区分3种情况:(1)稳高压消防给水系统中,稳压泵与消防主泵共用气压水罐;(2)稳高压消防给水系统中,稳压泵设气压水罐;(3)稳高压消防给水系统中,有稳压泵而无气压水罐。至于消防给水系统中设置用以替代消防水箱的气压水罐,而其水调节容量不论为18m3,12m3,6m3,还是《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ45-85)修订本送审稿中规定的2.4m3,都不在本文讨论范围,文章所涉及的气压水罐指水调节容量为450L及以下的气压水罐。　　当系统设有气压水罐,而气压水罐不贮存消防主泵启动前消防所需的水量,气压水罐的设置,其目

3、的只在于:(1)控制稳压泵的启停;(2)缓解稳压泵启停过于频繁;(3)缓冲因停泵水锤原因而造成的对系统的压力冲击。　　　　图1　　对这种情况,常规做法是将稳压泵启动压力,即压力下限值略高于消防主泵扬程,稳压泵的停泵压力,即压力上限值按气压水罐工作压力比,即气压水罐调节容积确定,也有按经验系数值确定的,其方法与第一种情况相仿,以图示表示见图2。相应于P3和P4的水位为h3和h4,h3与h4之间区域的水容积为缓冲水容积。也有将消防主泵的启动压力值设置在气压水罐内的,如果这样则图2就转换成图1形式。　　这种做法长期以来未被质疑而得到许可,是基于以下原因:(1)对稳压泵的功能是为了使消防给水管网水

4、压稳定的理解存在片面性和表面化。(2)认为消防泵,包括消防主泵和稳压泵,不必要象生活泵那样要计及效率和能耗。同时为稳妥起见,认为水泵扬程高,管网压力高不会有坏处,于消防灭火有利。(3)按消防设计流量计算消防主泵扬程,再据此以计算稳压泵设定压力值和扬程,较为简便。(4)对消防方面的技术问题没有深究。但情况正在起变化,随着稳高压给水系统日益得到重视,由于集中稳高压给水系统的应用,对某些问题有了新的认识:(1)水泵扬程高、管网压力高在有些情况不是好事。管网长期处于高压状态下运行,容易加剧渗漏、引起管道配件移位等问题发生。　　(2)消防主泵启动次数少,可以不必要象生活泵那样计及效率及能耗,而稳压泵

5、情况不同,启停频繁,完全不考虑稳压泵的效率和能耗是不妥当的。因此,有必要在满足最不利处灭火设施消防用水水压和水量要求的前提下,确定稳压泵的扬程和压力设定值。　　当消防主泵工作时:消防设计流量为Qs;最不利处灭火设施在消防时要求的水压为Hx;最不利处灭火设施与消防主泵的标高差为ΔΗ;管网为通过消防设计流量所需的沿程水头损失为Hy;管网为通过消防设计流量所需的局部水头损失为Hj,则消防主泵的扬程为:　　H=Hx+ΔH+Hy+Hj(1)　　当稳压泵工作时:稳压泵的流量为1L/s或5L/s;最不利处灭火设施在消防时要求的水压仍为Hx;最不利处灭火设施与稳压泵的标高差为ΔH′,当稳压泵为低位敷设,与

6、消防主泵同在消防水泵房时,ΔΗ′与ΔH数值相当接近;管网为通过稳压流量所需的沿程水头损失为Hy′;管网为通过稳压流量所需的局部水头损失为H′j;则稳压泵的扬程为:　　H′=Hx+ΔH′+Hy′+Hj′(2)　　比较公式(1)和(2),Hx=Hx,ΔH·ΔΗ′。沿程水头损失和局部水头损失都决定于流量,稳压泵的流量远远小于消防主泵流量,因此Hy′nHy,Hj′nHj,即H′nH。结论是H′≠H,在满足最不利处灭火设施消防水压要求的前提下,稳压泵的扬程可以不等于消防主泵的扬程,稳压泵的扬程可以低于消防主泵的扬程。这个结论会带来设计人员的几重顾虑:　　(1)不好理解。一般都认为消防主泵的扬程就是消

7、防所需的压力,但不理解不同的设计流量允许有不同的消防所需压力。因此从表面上看,稳压泵的扬程低于消防主泵的扬程似乎不好理解,但实质上,这两者都是以满足最不利处灭火设施消防用水水压要求为前提的。区别在于消防主泵流量大,稳压泵流量小,即使都为了满足同一地点、同一目的、同一用途的水压要求,而由于消防设计流量和稳压流量数值的差别,使两种泵的扬程有所不同。但即使两种泵的扬程不同,从保证消防水压要求方面,不会存在问题。　　(2)对管网