穩(wěn)高壓消防水泵系統(tǒng)改造方案優(yōu)選——改造方案

1、穩(wěn)高壓消防水泵系統(tǒng)改造方案優(yōu)選改造方案 穩(wěn)壓消防水系統(tǒng)保持一定的壓力，其中作用有兩方面：一是提高供水速度，二是自動啟動消防給水泵，縮短水泵啟動時間。在穩(wěn)高壓系統(tǒng)設計中，高壓主泵及啟動工藝都是相同的，如圖1所示。不同的是系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝設計。實際中主要有以下5種方案。 圖1消防系統(tǒng)高壓主泵及啟動控制系統(tǒng) 1、壓力控制穩(wěn)壓工藝 穩(wěn)壓泵壓力控制穩(wěn)壓工藝是當壓力控制系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)壓力低于某一給定值（如0.6mpa）時，給穩(wěn)壓泵電源控制系統(tǒng)指令，自動啟動穩(wěn)壓泵電機。10秒（或更長時間）后慢慢打開出口電動閥，實現(xiàn)平穩(wěn)自動啟動穩(wěn)壓泵。當系統(tǒng)壓力超過某一給定值，壓力控制系統(tǒng)首先自動關閉穩(wěn)壓泵出口電動閥，隨后切斷穩(wěn)

2、壓泵電機電源，實現(xiàn)平穩(wěn)自動停泵，通過自動啟動和自動關閉將消防水系統(tǒng)壓力控制在某一壓力范圍。其工藝流程如圖2所示。這種工藝的特點，不單是操作費用低，更主要的是能將系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在0.71.2mpa內，為壓力式泡沫系統(tǒng)快速投用創(chuàng)造條件。但如果系統(tǒng)泄漏較大，穩(wěn)壓泵啟動和關閉壓力控制點差值很小，穩(wěn)壓泵容易出現(xiàn)頻繁的啟動和停泵動作，不利于設備管理，甚至會增加設備費用。 圖2 泵壓力控制穩(wěn)壓工藝 2、常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝 壓力控制穩(wěn)壓工藝一個最大的缺點是穩(wěn)壓泵頻繁啟動，尤其是系統(tǒng)管線泄漏量較大時，這種問題更加突出，容易引起設備損壞，不符合設備管理要求。采取常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝可以很好解決這個矛盾。其工藝原理是：

3、穩(wěn)壓泵24小時運行，并通過壓力控制系統(tǒng)控制泵出口回流閥的開度來控制穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。這種控制工藝同樣可以將系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在0.71.2mpa，有利于撲滅初期火災，避免事故擴大，但最大的缺點是操作費用很高，能耗很大。其工藝如圖3所示。 圖3 常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝 在常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝中，當穩(wěn)壓泵流量遠遠大于消防水系統(tǒng)管網泄漏量時，系統(tǒng)壓力很快上升。壓力上升到穩(wěn)壓泵最大出口壓力（達到穩(wěn)壓泵最高揚程）時，水將在穩(wěn)壓泵葉輪間產生渦流，不利于穩(wěn)壓泵正常運行。為此，我們可以通過泵出口壓力調節(jié)閥開度調節(jié)回流量的大小來穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。 3.變頻穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝 為了解決常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝操作費用高，能耗大的問題，在實際設

4、計中，我們可以采用變頻穩(wěn)壓泵，通過調節(jié)穩(wěn)壓泵的流量對系統(tǒng)進行穩(wěn)壓，原理如圖4所示。工作過程：變頻穩(wěn)壓泵24小時運轉，系統(tǒng)壓力超過一定值時，電機轉速減低，流量減少，系統(tǒng)壓力下降。當系統(tǒng)壓力下降到一定值，電機轉速增加，流量增大，壓力上升，使系統(tǒng)壓力維持在一定的壓力范圍內。在火災時期，系統(tǒng)大量用水，穩(wěn)壓泵轉速加快，供水增加，但系統(tǒng)短時間內仍無法恢復設定壓力，主泵自動啟動，直接供水。系統(tǒng)壓力超過0.8mpa，變頻穩(wěn)壓泵轉速非常慢，不用停泵。 與常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝相比，變頻穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝的特點是：采用變頻穩(wěn)壓泵既可以省電，無需設置系統(tǒng)泄壓閥而可以避免系統(tǒng)逼壓，操作費用更低，設計更合理。這種工藝不僅能滿足

5、系統(tǒng)壓力要求，而且能很好運解決穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝和常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝存在的設備管理費或操作成本費高的突出問題，但不足的是變頻設備一次性投資較大，2臺18kw的變頻器大約3.6萬元。 圖4 變頻穩(wěn)壓泵控制工藝 4、新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝 利用穩(wěn)壓給水泵來穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的工藝最大的不足是投資或操作成本大，或設備管理費高。為了解決這個問題，我們可以采用新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝。公用工程新鮮水系統(tǒng)壓力在0.40.45mpa，而且壓力相當穩(wěn)定。通過單向閥將新鮮水系統(tǒng)和消防水系統(tǒng)連通，由新鮮水系統(tǒng)對消防水系統(tǒng)進行穩(wěn)壓。當消防水系統(tǒng)壓力瞬間下降到給定值，在30秒鐘內無法恢復時，消防給水泵自動啟動進行補水。其工藝過程如圖5所

6、示。 圖5 新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝 新鮮水與消防水系統(tǒng)連接單向閥的流量是新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝的關鍵。單向閥流量過大，即使消防水系統(tǒng)出水滅火，系統(tǒng)壓力下降不明顯，消防給水泵無法自動啟動，消防水系統(tǒng)壓力無法達到0.79mpa以上，不能滿足消防滅火要求，拖延救災時間，影響火災撲救工作。如果消防水系統(tǒng)由于投用時間長而泄漏量較大，單向閥流量過少，壓力容易波動，造成消防給水泵頻繁啟動，影響設備管理。在實際設計中，我們首先對消防水系統(tǒng)的泄漏量要進行測試、調查，力求得到較為準確的數(shù)據。另外，消防水系統(tǒng)壓力只能穩(wěn)定在0.40.45mpa，無法快速投用壓力式泡沫系統(tǒng)（壓力式泡沫系統(tǒng)投用條件是供水壓力在0.7mpa以上）

7、，限制了這種工藝的應用。 5.高位消防儲水罐液位穩(wěn)壓工藝 新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝能夠解決設備管理費、操作費高或投資費用大的問題，這是一種較好的設計方案。但采用新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝是有條件的，也有不足，如區(qū)域必須有新鮮水系統(tǒng)，而且新鮮水系統(tǒng)與消防水系統(tǒng)單向連通閥門開度要反復調試。一些大型單獨的罐區(qū)，由于遠離裝置區(qū)域，新鮮水系統(tǒng)穩(wěn)壓工藝就無法實施了。在這種情況下，大型罐區(qū)可以利用儲水罐與系統(tǒng)管線通過單向閥直接連通的方式對消防水系統(tǒng)進行穩(wěn)壓和控制消防給水泵自動開啟，系統(tǒng)平時壓力由儲水罐液位高度控制，其工藝如圖6所示。 圖6 高位消防儲水罐液位穩(wěn)壓工藝 一般5000m3儲水罐液位高度為15m。罐底靜壓可以達0.15mpa。當系統(tǒng)大量用水時，系統(tǒng)壓力急劇下降到某設定值，消防高壓泵自動啟動。 該設計的特點是操作費用低，投資省，設備管理簡單，但僅適用于有高位消防水罐的單獨罐區(qū)，而且設計過程中突出的難點是系統(tǒng)與儲水罐連通管線流量的設計。流量設計過大，消防泵啟動靈敏度低，影響給水泵啟動時