一、设备组成
一套典型的消防稳压设备主要由三大部分组成:
1. 气压水罐(稳压罐)
· 结构:内部有一个橡胶隔膜(或气囊),将罐体分为两个腔室:气室(上部,充满氮气或空气)和水室(下部,与消防管网相连)。
· 工作原理:利用波义耳定律(P₁V₁ = P₂V₂)。当管网压力高时,水压压缩气室,储存能量;当管网压力低时,气室膨胀,将储存的水压入管网,补偿压力下降。它就像一个大号的“缓冲器”,吸收压力波动,减少稳压泵的启停频率。
2. 稳压泵
· 角色:是主动补压的核心执行部件。
· 特点:通常是一用一备(两台泵,一台工作,一台备用)的小型水泵,功率和流量远小于消防主泵。
· 工作逻辑:当管网压力下降到稳压泵启动压力(P1)时,启动稳压泵补水;当压力恢复到稳压泵停泵压力(P2)时,停止稳压泵。如果稳压泵运行后,压力继续下降(说明用水量大于稳压泵流量,火灾发生),则启动消防主泵。
3. 控制柜(电控系统)
· 大脑:是整个设备的控制中心。
· 功能:
· 接收来自压力传感器的管网压力信号。
· 根据预设的压力值(P1、P2、消防主泵启动压力P3等)自动控制稳压泵的启停。
· 实现两台稳压泵之间的自动切换和故障切换。
· 当压力持续降至主泵启动压力时,自动向消防主泵控制柜发出启动信号。
· 显示设备状态、故障报警等功能。
二、工作流程(工作原理)
以一个简单的例子说明其自动工作过程:
1. 正常状态(压力稳定):消防管网压力处于设定的高压值P2和低压值P1之间。此时,气压罐和气囊缓冲微小泄漏,所有水泵都不工作。
2. 轻微泄漏(压力下降):管网发生轻微泄漏,压力开始下降。
· 第一阶段(气压罐作用):压力降至P1时,气压水罐内的压缩气体将储存的水压入管网,减缓压力下降速度。此时泵不启动。
· 第二阶段(稳压泵启动):如果泄漏持续,气压罐的水排空后,压力会继续下降至稳压泵启动压力P1(泵)。控制柜接收到信号,启动主用稳压泵向管网补水,压力开始回升。
3. 补水完成(稳压泵停止):当压力回升到稳压泵停泵压力P2时,控制柜停止稳压泵。
4. 火灾发生(启动消防主泵):
· 有人打开消防栓或喷头爆裂,出水量远大于稳压泵的流量。
· 管网压力急剧下降,即使稳压泵全力运行,压力也无法回升,会持续下降。
· 当压力降至消防主泵启动压力P3(此压力值通常低于P1)时,控制柜判断为火灾信号,立即向消防主泵控制柜发出启动指令,消防主泵启动,提供大量灭火用水。
· 此时,稳压设备通常会自动停止工作或处于备用状态。