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水泵知识

管网叠压系统水泵和压力罐的选择

文章热度:1651

    某供水系统设计流量Q = 50 m3 /h,拟采用管网叠压方式供水,加压设备放在负一层,经水力计算水泵出口所需压力HO = 720 kPa。相对于水泵出口的市政管网水压变化范围为180~260 kPa,即水泵运行的扬程范围为460~540 kPa,经初步分析有以下2种选泵方案:
  a. 2台80DL ×3型水泵( 1用1备) ;
  b. 2台DA1 - 100 ×3 型水泵( 1 用1 备) 。取β =0. 5,比较2种方案所选水泵的适用性,相关技术参数对比见表1。
表1 不同方案的技术参数对比
技术参数
方案 ①
方案 ②
QA / (m 3 /h -1 )
32. 40
36. 00
QB / (m 3 /h -1 )
65. 16
72. 00
HA / kPa
648
582
HB / kPa
513
426
Hmax /kPa
540
540
HPmax /kPa
586. 7
549. 1
HC / kPa
364. 5
327. 4
Qmax / (m 3 /h -1 )
50. 00
50. 00
QPm ax / (m 3 /h -1 )
60. 06
54. 74
QC / (m 3 /h -1 )
24. 30
27. 00
 
 经对比可知,虽然2个方案的最大供水能力均满足设计流量要求,市政管网水压变化时水泵扬程也都在高效区的扬程范围内,但方案a在以下几方面优于方案b:
① 随着生活水平的提高及卫生设施的完善,当建筑内部用水量增大时,方案a具有超过20%的发展空间,而方案b的发展空间不足10%;
② 由于方案a高效运行的下限流量小于方案b,如果设置小型气压水罐辅助供水,在气压水罐调节容积相等的条件下,方案a每小时的水泵启动次数少于方案b,如果水泵每小时启动次数相同,方案a所需调节容积小于方案b;
③相对于设定的工作压力而言,在用水量最大时,方案b只有9. 1 kPa的富余水压,当市政管网最低水压受其他因素影响(如市政管网管壁结垢阻力系数增大、周边用户用水量增加、水头损失增大等)而进一步降低时,难以保证最大供水量,而方案a有46. 7 kPa的富余水压,对市政管网水压的下降有较大的适应性。
稳压罐的选择
   《高层民用建筑设计防火规范》所指的增压水泵,既指增压用的增压泵,也指稳压用的稳压泵,规范条文未予区分,而实际上增压泵和稳压泵在作用和功能上有所区别,其流量值也不相同。稳压泵是消防泵的一种,用于自动喷水灭火系统和消火栓给水系统的压力稳定,使系统水压始终处于要求压力状态,一旦喷头或消火栓出水,即能流出满足消防用水所需的水量和水压。稳压泵和增压泵,尽管都是增压设施一种,稳压泵运行在喷头和消火栓未曾出流时,增压泵工作在喷头和消火栓已经出水,而消防用水的水压不足,需增加水压时。增压泵用于喷头和消火栓已经出流,而消防用水的水压不足,需增加水压才能满足消防用水的水压要求。其时,增压泵的流量应保证一个喷头或一个消火栓的出流量,即不小于1L/ s 或5L/ s。但增压泵一经启起,消防主泵随后也随之启动,增压泵的作用显得并不十分迫切和必要。稳压泵不同于增压泵,系用于使自喷淋系统和消火栓系统始终处于要求的压力工况条件,一旦出流即能满足消防用水所需的水压和水量要求。其作用是十分明显的,因此规范所指的增压水泵,实质上是指稳压泵,尤其是自动喷水灭火系统的稳压泵稳压泵的流量值决定于诸多因素,其中较主要的因素有:
   (1) 系统的类别 当稳压泵用于自喷淋系统时,考虑一个喷头的水量;而用于消火栓系统时,考虑一个消火栓的水量。
   (2) 有无气压水罐配套设置有无气压水罐配套设置时,稳压泵的流量按不大于一个喷头或一个消火栓的水量计算。有气压水罐配套设置时,系统的水量补充和压力保证是靠气压水罐来实施的,稳压泵的流量只需满足气压水罐对流量的要求,即稳压泵的流量应考虑气压水罐的调节容积的因素。此时,稳压泵流量应按气压给水设备罐内空气和水的总容积和罐内水的容积计算公式计算确定。水泵出水量应为当罐内为平均压力时,不小于管网最大小时流量的112 倍。《高规》条文并无气压水罐必须配置的规定,但无气压水罐,稳压泵启动频繁,容易损坏;有气压水罐,稳压泵启动频繁问题可以得到缓解,系统的稳压工况的保证能得到更好的体现。但需增加气压水罐的费用,一般情况配套设置的气压水罐容积毋需过大,容积以小于50L 为宜。
   (3) 系统范围 设有稳压泵的准高压给水系统(或称稳高压给水系统) ,其范畴有在室内的,也有室内和室外的。室内准高压给水系统,管材采用钢管,接口采用螺纹、法兰或焊接连接,管网系统的渗漏主要发生在水泵的密封部位,其数量相对而言是有限的。而室内外准高压给水系统,由于室外管材采用铸铁管,接口采用承插式连接,接口密封采用橡胶圈,管网的范围较大,接口渗漏在整个渗漏量中占有相当比重。管道施工后随即进行回覆土,有时接口部位用混疑土围护加固,即便有渗漏,也很难采取补救措施。凡此种种都说明室内外采用准高压给水系统时,稳压泵的流量应留有足够的余地。总的来说,稳压泵的流量应根据不同情况作相应的调整。

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