浅谈消防稳压泵在工业厂房的设置分析
2021-04-28肖俊鹏
摘 要:在工业厂区消防设计中,消防稳压泵通常有设置于消防水泵房或厂房消防水箱间两种方式,现分别从稳压泵特性参数、工作压力、系统控制三个方面对其进行设计计算,分析哪种方式能有效减少稳压泵扬程、有利于稳压泵的启停控制及对消防主泵的影响最小。
关键词:稳压泵;消火栓;消防水泵房
中图分类号:TE964 文献标识码:A DOI:10.12296/j.2096-3475.2021.05.273
一、项目概况
1.基本情况
这次选取河南某垃圾电站项目作为我们消防计算分析对象,本项目中:主厂房建筑高度47.3m,建筑层数为地上一层(局部五层),地下一层,建筑占地面积12449.85㎡,总建筑面积25619.63㎡,计算容积率面积35424.1㎡。
消防水箱间设置在主厂房25.00m层;消防水泵房单独设置,消火栓系统泵组位于地下-3.50m层。
2.消防设计参数
项目室外消火栓设计流量20L/s,室内消火栓设计流量30L/s,主厂房为项目最高建筑物,最不利点消火栓栓口标高为26.10m,高位消防水箱最低有效水位26.30m与其高差0.2m,按规范要求不满足水灭火设施最不利点处静水压力 0.10 MPa压力要求,应设稳压泵。(本文计算过程均不考虑沿程损失)
二、稳压泵设置于消防水箱间
当稳压设备及消防水箱设置于消防水箱间时,其消防给水原理图如图1所示:
1.稳压泵流量计算
根据“GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范”及“GB 50229-2019 火力发电厂与变电站设计防火标准”,其流量计算按照消防给水设计流量的 1%~3%,即(20+30)×(1%~3%)=(05~1.5)L/s,我们取1L/s作为计算依据。
2.稳压泵扬程计算
根据“GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范”5.3.条文:1.稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值,且增加值宜为 0.07MPa~0.10MPa:2.稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施的在准工作状态时的压力大于该处的静水压,且增加值不应小于 0.15MPa。
结合项目资料,消防水箱间内稳压泵吸水管高度为25.50m,消火栓系统主泵压力开关高度为-2.5m,图1中H为最不利点消火栓栓口与消火栓系统主泵压力开关高差26.10+2.5=28.6m;H1为稳压泵吸水管与最不利点消火栓栓口高差25.5-26.1=-0.6m;H2为消防水箱最高有效水位与稳压泵吸水管高差28.40-25.5=2.9m。根据“15S909消防给水及消火栓系统技术规范图示”:
(1)稳压泵启泵压力P1≥15-H1,且≥H1+H2+10,即P1=15.6m取值16m。
(2)稳压泵停泵压力P2=P1/0.80,即P2=20m。
(3)消防泵启泵压力P=P1+H1+H-(7~10),即P=33.~36.6m取值34m。
三、稳压泵设置于消防水泵房
当稳压设备及消防水箱设置于消防水泵房时,其消防给水原理图如图2所示:
1.稳壓泵流量计算
根据上述计算,我们仍然取1L/s作为计算依据。
2.稳压泵扬程计算
结合项目资料,消防水泵房内消火栓系统主泵出水口高度为-3.0m,图1中H为最不利点消火栓栓口与消火栓系统主泵出水口高差26.10+3.0=29.1m;H2为消防水箱最高有效水位与消火栓系统主泵出水口高差28.40+3.0=34.m。根据“15S909消防给水及消火栓系统技术规范图示”:
(1)稳压泵启泵压力P1≥H+15,且≥H2+10,即P1=44.1m取值45m。
(2)稳压泵停泵压力P2=P1/0.85,即P2=52.94m取值53m。
(3)消防泵启泵压力P=P1-(7~10),即P=35~38m取值35m。
四、对比分析
1.当稳压泵设置于消防水箱间时,流量为1L/s,扬程为20m,电机功率约为0.6kW;当稳压泵设置于消防水泵房时,流量为1L/s,扬程为53m,电机功率约为1.6kW。从数据上看,稳压泵设置于消防水箱间比较能减少功耗。
2.从经济角度考虑,稳压泵设置于消防水箱间时,减少了水泵房造价及有效利用了主厂房高处的平台空间,且购置水泵时,也可以相应节省成本。
3.从系统控制方面来看,当稳压泵设置于消防水箱间时,其压力开关只负责稳压泵的启停,启停值为0.16Mpa和0.2Mpa;而当稳压泵设置于消防水泵房时,其压力开关负责整个消火栓系统加压启停,稳压泵启停值为0.45Mpa和0.53Mpa,消火栓系统主泵启动值为0.35Mpa。所以稳压泵设置于消防水箱间,有利于稳压泵的启停控制效果。
五、结语
综上所述,对于工业厂区来说,无论从经济性还是系统可靠性考虑,消防稳压设备放置于消防水箱间都更有优势,也更加节能环保。
参考文献:
[1]杨鹏玺.消防稳压设施设在水箱间与泵房的对比分析[J].山西建筑,2016,42(36):140-142.
作者简介:肖俊鹏(1988-),男,籍贯:广州茂名,民族:汉族,职称:中级工程师,学历:学士,研究方向:建筑给排水及消防。
(中国轻工业广州工程有限公司 广东广州 511400)