稳高压消防水泵系统改造方案改造方案三

稳高压消防水泵系统改造方案改造方案三

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稳高压消防水泵系统改造方案优选——改造方案（三）稳压消防水系统保持一定的压力，其中作用有两方面：一是提高供水速度，二是自动启动消防给水泵，缩短水泵启动时间。在稳高压系统设计中，高压主泵及启动工艺都是相同的，如图1所示。不同的是系统稳压工艺设计。实际中主要有以下5种方案。

图1消防系统高压主泵及启动控制系统

1、压力控制稳压工艺

稳压泵压力控制稳压工艺是当压力控制系统检测到系统压力低于某一给定值（如0.6MPa）时，给稳压泵电源控制系统指令，自动启动稳压泵电机。10秒（或更长时间）后慢慢打开出口电动阀，实现平稳自动启动稳压泵。当系统压力超过某一给定值，压力控制系统首先自动关闭稳压泵出口电动阀，随后切断稳压泵电机电源，实现平稳自动停泵，通过自动启动和自动关闭将消防水系统压力控制在某一压力范围。其工艺流程如图2所示。这种工艺的特点，不单是操作费用低，更主要的是能将系统压力稳定在0.7—1.2MPa内，为压力式泡沫系统快速投用创造条件。但如果系统泄漏较大，稳压泵启动和关闭压力控制点差值很小，稳压泵容

易出现频繁的启动和停泵动作，不利于设备管理，甚至会增加设备费用。

图2泵压力控制稳压工艺

2、常规稳压泵稳压工艺

压力控制稳压工艺一个最大的缺点是稳压泵频繁启动，尤其是系统管线泄漏量较大时，这种问题更加突出，容易引起设备损坏，不符合设备管理要求。采取常规稳压泵稳压工艺可以很好解决这个矛盾。其工艺原理是：稳压泵24小时运行，并通过压力控制系统控制泵出口回流阀的开度来控制稳定系统压力。这种控制工艺同样可以将系统压力稳定在0.7—1.2MPa，有利于扑灭初期火灾，避免事故扩大，但最大的缺点是操作费用很高，能耗很大。其工艺如图3所示。

图3常规稳压泵稳压工艺

在常规稳压泵稳压工艺中，当稳压泵流量远远大于消防水系统管网泄漏量时，系统压力很快上升。压力上升到稳压泵最大出口压力（达到稳压泵最高扬程）时，水将在稳压泵叶轮间产生涡流，不利于稳压泵正常运行。为此，我们可以通过泵出口压力调节阀开度调节回流量的大小来稳定系统压力。

3.变频稳压泵稳压工艺

为了解决常规稳压泵稳压工艺操作费用高，能耗大的问题，在实际设计中，我们可以采用变频稳压泵，通过调节稳压泵的流量对系统进行稳压，原理如图4所示。工作过程：变频稳压泵24小时运转，系统压力超过一定值时，电机转速减低，流量减少，系统压力下降。当系统压力下降到一定值，电机转速增加，流量增大，压力上升，使系统压力维持在一定的压力范围内。在火灾时期，系统大量用水，稳压泵转速加快，供水增加，但系统短时间内仍无法恢复设定压力，主泵自动启动，直接供水。系统压力超过0.8MPa，变频稳压泵转速非常慢，不用停泵。

与常规稳压泵稳压工艺相比，变频稳压泵稳压工艺的特点是：采用变频稳压泵既可以省电，无需设置系统泄压阀而可以避免系统逼压，操作费用更低，设计更合理。这种工艺不仅能满足系统压力要求，而且能很好运解决稳压泵稳压工艺和常规稳压泵稳压工艺存在的设备管理费或操作

成本费高的突出问题，但不足的是变频设备一次性投资较大，2台18kW 的变频器大约3.6万元。

图4变频稳压泵控制工艺

4、新鲜水系统稳压工艺

利用稳压给水泵来稳定系统压力的工艺最大的不足是投资或操作成本大，或设备管理费高。为了解决这个问题，我们可以采用新鲜水系统稳压工艺。公用工程新鲜水系统压力在0.4—0.45MPa，而且压力相当稳定。通过单向阀将新鲜水系统和消防水系统连通，由新鲜水系统对消防水系统进行稳压。当消防水系统压力瞬间下降到给定值，在30秒钟内无法恢复时，消防给水泵自动启动进行补水。其工艺过程如图5所示。

图5新鲜水系统稳压工艺

新鲜水与消防水系统连接单向阀的流量是新鲜水系统稳压工艺的关键。单向阀流量过大，即使消防水系统出水灭火，系统压力下降不明显，消

防给水泵无法自动启动，消防水系统压力无法达到0.79MPa以上，不能满足消防灭火要求，拖延救灾时间，影响火灾扑救工作。如果消防水系统由于投用时间长而泄漏量较大，单向阀流量过少，压力容易波动，造成消防给水泵频繁启动，影响设备管理。在实际设计中，我们首先对消防水系统的泄漏量要进行测试、调查，力求得到较为准确的数据。另外，消防水系统压力只能稳定在0.4—0.45MPa，无法快速投用压力式泡沫系统（压力式泡沫系统投用条件是供水压力在0.7MPa以上），限制了这种工艺的应用。

5.高位消防储水罐液位稳压工艺

新鲜水系统稳压工艺能够解决设备管理费、操作费高或投资费用大的问题，这是一种较好的设计方案。但采用新鲜水系统稳压工艺是有条件的，也有不足，如区域必须有新鲜水系统，而且新鲜水系统与消防水系统单向连通阀门开度要反复调试。一些大型单独的罐区，由于远离装置区域，新鲜水系统稳压工艺就无法实施了。在这种情况下，大型罐区可以利用储水罐与系统管线通过单向阀直接连通的方式对消防水系统进行稳压和控制消防给水泵自动开启，系统平时压力由储水罐液位高度控制，其工艺如图6所示。

图6高位消防储水罐液位稳压工艺

一般5000m3储水罐液位高度为15m。罐底静压可以达0.15MPa。当系统大量用水时，系统压力急剧下降到某设定值，消防高压泵自动启动。

该设计的特点是操作费用低，投资省，设备管理简单，但仅适用于有高位消防水罐的单独罐区，而且设计过程中突出的难点是系统与储水罐连通管线流量的设计。流量设计过大，消防泵启动灵敏度低，影响给水泵启动时间。流量设计小，系统管线出水量远大于水罐供水量，消防给水泵启动后，管线充水时间长，严重影响系统供水速度。同新鲜水系统稳压工艺一样，这种液位稳压工艺受储水罐液位高度的影响，压力只能稳定在0.15MPa左右，无法快速投用压力式泡沫系统。