氣壓罐選型,怎樣選擇氣壓罐

氣壓罐在第二次生活供水中是應用廣泛的產品，氣壓罐工作原理是當外界有壓力的水進入氣壓罐氣囊內時，密封在罐內的氣氣被壓縮，根據波義耳氣體定律，氣體受到壓縮后體積變小壓力升高，直到氣壓罐內氣體壓力與水的壓力達到一致時停止進水。當水流失壓力減低時氣壓罐內氣體壓力大于水的壓力，此時氣體膨脹將氣囊內的水擠出補到系統，直到氣體壓力與水的壓力再次達到一致時停止排水。

氣壓罐選型

氣壓罐增壓系統的設計計算內容主要有兩個部分，即氣壓罐總容積的計算和每個壓力控制點壓力值的計算。總容積的計算確定所選壓力罐的大小，壓力的計算確定穩壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。
2.2.1氣壓罐的總容積V
　　氣壓罐的總容積一般按公式V= βV_X÷(1- α_b)計算。
　　式中：V為氣壓罐的總容積m³；V_X為消防水總容積等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩壓水容積之和；β為氣壓罐的容積系數，臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數分別為1.25，1.10和1.05；α_b為氣壓罐低工作壓力和高工作壓力之比(以絕對壓力計)，一般宜采用0.65～0.85。
　　消防貯水總容積(V_X)：設置氣壓罐的目的是為了保證火災發生初期消防泵沒有啟動之前消火栓和噴頭所需的水壓，這段時間約為30s。對于消火栓給水系統，按同時使用2支水槍(每支水槍流量5 L/s)計，消防貯水容積為2*5*30=300L；對于自動噴水滅火系統，按5個噴頭同時開啟，每個噴頭以1 L/s計，消防貯水容積為5*1*30=150L。當2個系統共用氣壓罐時，消防貯水總容積為300+150=450L。
　　緩沖水容積V₁一般不小于20L，穩壓水容積V₂一般不小于50L。
2.2.2壓力控制點壓力值的計算
　　氣壓罐設4個壓力控制點，如圖2所示。其中：P₁為氣壓罐低工作壓力點或氣壓罐充氣壓力，即消防貯水容積的下限水位壓力，等于不利點消火栓所需的水壓H_min，其計算方法同增壓泵；P₂為高工作壓力，即啟動消防泵的壓力值。按下式計算：
　　P₂ =(P₁ + 0.098)÷ α_b - 0.098
　　P₀₁為穩壓水容積下限水位壓力，此時啟動穩壓泵；P₀₂為穩壓水容積上限水位壓力，即氣壓罐高工作壓力，此時停止穩壓泵。
　　由于壓力傳感器有精度、穩定性的要求，一般使緩沖水容積的上、下限水位壓差不小于0.02~0.03 Mpa；穩壓水容積的上、下限水位壓差不小于0.05 ~0.06Mpa。則：
　　P₀₁ = P₂ + 0.02~0.03Mpa　　　　P₀₂ = P₀₁ + 0.05~0.06Mpa = P₂ + 0.07~0.09MPa
2.2.3計算舉例
　　筆者在一棟建筑高度接近100m的一類綜合樓建筑中，頂部幾層采用立式氣壓罐穩壓，屋頂水箱至頂層消火栓栓口的距離:H = 4m。屋頂水箱至頂層消火栓處的水頭損失∑h=0.82m
　　氣壓罐工作壓力比：α_b = 0.76
　　氣壓罐總容積：V= βV_X÷(1- α_b) = 1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m³
　　選用：SQL1000×0.6氣壓罐一臺
　　氣壓罐充氣壓力：
　　P₁ =H_min= H_q+ H_d+ H_K+∑h-H = 0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04 = 0.14(Mpa)
　　高工作壓力：P₂ =(P₁ + 0.098)÷ α_b - 0.098 = 0.14 ÷ 0.76-0.098 = 0.22 (Mpa)
　　穩壓泵啟動壓力：P₀₁ = P₂ + 0.02~0.03Mpa = 0.22+0.02~0.03 = 0.24~0.25(Mpa)
　　穩壓泵停泵壓力：P₀₂ = P₂ + 0.07~0.09Mpa = 0.22+0.07~0.09 = 0.29~0.31(Mpa)
　　穩壓泵揚程：H = (P₀₁ +：P₀₂ )÷2 = (0.24+0.39)÷2 = 0.27 (Mpa)
　　穩壓泵流量：Q ≤5.0L/S
　　選用40LG12-15×2水泵兩臺 一用一備 每臺：Q = 4.17L/s　　H = 27m　　N = 2.2KW
2.2.4穩壓泵的流量
　　由于消防初期流量由氣壓罐供給，泵的流量只需考慮系統的滲漏量或氣壓罐對流量的要求，所以流量可適當選小一點。對于消火栓系統穩壓泵的流量以約小于1個消火栓的出水量計，為≤5 L/s。噴灑系統穩壓泵的流量以約小于1個噴頭的出水量計，為≤1 L/s。