高压给水加热器

高压给水加热器（精选四篇）

高压给水加热器 篇1

某1000 MW超超临界机组所配置的U型管、卧式、单列高压给水加热器(以下简为高加),是国内首次研制的百万千瓦级单列高加。与同等级机组的双列高加相比,单列高加设计尺寸更大,管板结构特别厚重。与双列高加相比,在同等的 特殊运行工况下,会使管板承受更大的热应力及热负荷冲击。半球形水室封头与管板连接处是运行工况变化而产生应力冲击最恶劣的地方,随着机组参数变化以及单列高加的流量增加,这些薄弱环节必须严格把关,确保安全。

本文应用PATRAN/NASTRAN有限元分 析软件 ,对高加管板 上呈正三 角排布的 换热管所 围成的管 板单元进 行温度场分 析。同时 ,对高加半 球形水室 进行汽轮 机调节阀 全开(VWO)工况下的 稳态温度 场和应力 场分析 ,并进行强 度校核。

1高加结构特点及主要参数

1.1高加结构尺寸

A6、A7、A8高加管板水室结构和几何尺寸完全相同,水室锻件壁厚为220 mm,球面内半 径为1300 mm。管板外径 为3040mm,管板厚度680mm,管板和水室球壳间均匀过渡,过渡半径为120mm。

管板上换热管按中心距21 mm正三角形排列,管子外径16mm,壁厚2.5 mm。管板厚度/孔心距 =680/21=32.38>2,属于“厚管板”。因此,其当量弹性模量与管板厚度无关。管板的孔间带效率为0.23,等效弹性系数为0.3,当量泊松 比为0.41,强度削弱系数为0.4。

A6高加筒体为外径2910mm、壁厚55 mm、筒体轴心 与管板轴心同心的圆柱筒。A7高加筒体为外径2830mm、壁厚90mm、筒体轴心相对于管板轴心下移65 mm的圆柱筒。A8高加筒体为外径2730mm、壁厚115mm、筒体轴心与管板轴心同心的圆柱筒。

1.2高加各部位的材料属性

高加各部位的材料属性如表1所示。

2 换热管管间温度场分析

高加管板的换热管按正三角形排列,换热管在管板上所围成的区域如图1所示。取管子所围区域的1/6作为计算区域,如图2所示。单元划分时,采用四面体单元Tet-4,网格划分后的节点总数为8999个,单元总数为47372个。

有限元模型上施加的边界条件:管内水与管壁之间为对流换热。高加进 水温度220℃,水管内壁 对流换热 系数15500 W/(m2·℃),管板初始温度20℃。采用瞬态分析,取计算时间为15s,时间步长为1s。经计算,管壁和管板的温度变化情况如图3所示。

从图3可以看出在管子中注入热水后管板的 温度变化 情况。在16s的时间内基本达到温度平衡,因此可以认为布管区的管板能够在短时间内达到温度平衡,注水产生的热应力对管板布管区的影响较小。

3 高加 VWO 工况的稳态温度场和应力场分析

3.1有限元模型的建立

如图4所示,取A6高加垂直剖分的一半作为计算区域,采用四面体单元Tet-4,有限元模 型建立完 成后的节 点总数为44838个,单元总数为239529个。

3.2VWO工况下稳态温度场和应力场分析

高加进水温度191.2℃,出水温度220.8℃,进水设计 压力39 MPa,抽汽压力2.353 MPa。

采用稳态分析,分别得到高加的温度场 和应力场 分布,如图5、图6所示。

通过计算,得到最大热应力为44.2 MPa,最大压力应力为269 MPa,同时考虑温度、压力和重力作用时的最大综合应力为273 MPa。这些应力最大值都发生在管板上非布管区的管板与水室的过渡段内表面。

3.3高加的强度考核

采用等效线性化方法,利用合力等效和 合力矩等 效原理,将有限元法计算结果近似分解成薄膜应力和弯应力,分别求出一次总体薄膜应力Pm、一次弯曲 应力Pb、一次局部 薄膜应力Pl 和二次应力Q。根据应力分类的强度校核方法,在给定最小许用应力Sm的条件下,用如下准 则进行许 用应力考 核[1]:(1)一次总体薄膜应力强度Pm≤KSm;(2)一次局部薄膜应力强度Pl≤1.5KSm;(3)一次薄膜加一次弯曲应力强度Pl+Pb≤1.5KSm;(4)一次加二次应力强度Pl+Pb+Q≤3Sm (K为载荷组合系数,这里取1)。

采用上述 方法,分别求出 一次总体 薄膜应力Pm=96.9 MPa;一次弯曲应力Pb=120.85MPa;一次局部薄膜应力Pl=96.9MPa;二次应力Q=44.2MPa。根据应力分类的强度校核方法,在给定最小许用应力Sm=163 MPa的条件下,用如下准则进 行许用应 力考核:(1)Pm=96.9 MPa< KSm=163 MPa;(2)Pl=96.9 MPa<1.5KSm=244.5 MPa;(3)Pl+Pb=217.75 MPa<1.5KSm =244.5 MPa;(4)Pl+Pb+Q=261.95 MPa<3Sm=489 MPa。

在管板布管区,计算的最大热应力为15.1 MPa,最大压力应力为93.3 MPa,同时考虑温度、压力和重力作用时的最大综合应力为96.9 MPa。这些应 力最大值 都发生在 管板布管区内。

同样采用等效线性化方法,将计算结果近似分解成薄膜应力和弯应力,分别求出一次总体薄膜应力Pm=41.97 MPa;一次弯应力Pb=22 MPa;一次局部薄膜应力Pl=41.97 MPa;二次应力Q=41.97 MPa。根据应力分类的强度校核方法,在给定最小许用应力Sm=65.2 MPa的条件下,用如下准则进行许用应力考核:(1)Pm=41.97 MPa

根据上述应力校核结果,A6高加管板 设计满足 应力考核条件,是安全的。由于在管板的布管区主要承受水室的压力应力,温度应力相对较小,而A6的水室压 力最大,因此在A6布管区满足强度要求后,A7、A8的布管区 应力必然 满足强度 要求,故不必进行校核。

用同样的方法对A7、A8高加进行分析,为节省篇幅,这里不再赘述。最终的强度评定结果如表2所示。

单位:MPa

4结论

(1)在VWO工况下,3个高加的压力应力相差不大,因为给水压力相等,抽汽压力相差也较小。(2)A7的热应力较其他2个高加的热应力明显增大,其原因是A7的给水进、出口温度相差达到57℃,而A6只有29℃,A8只有20℃。(3)通过强度校核,可知3个高加在 最危险的VWO工况下都 是安全的。

摘要：应用有限元分析方法,对某1 000MW超超临界机组的单列U型管高压给水加热器建立有限元模型,进行温度场和应力场分析,并在此基础上进行强度校核,为加热器的安全运行提供理论分析基础。

高压给水加热器 篇2

热力学原理告诉我们:无论参数如何选择, 给水回热加热总是能够提高汽机装置的热效率, 投入高压给水加热器 (简称高加) 一般可降低燃料消耗10%~15%。给水加热器作为机组的主要辅机设备, 其运行参数是否合理, 关系到机组运行的经济性。本文主要结合OPTIPRO软件, 在320MW、450MW、550MW三个工况下进行试验, 对比分析高加水位在-100~10mm之间变化时, 对高加出水温度、加热器端差及经济性的影响。

2 高加简介

高加的作用是用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水, 以提高机组的热效率。高压给水加热器按型式可分为混合式加热器和表面式加热器, 本电厂中采用的就是卧式表面式加热器。高加设计为三段式结构, 即过热蒸汽冷却段、饱和蒸汽凝结段和疏水冷却段。

2.1 过热蒸汽冷却段

过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的过热度来提高给水温度的:它位于给水出口段, 并有包壳板密闭。采用过热蒸汽冷却段可提高离开加热器的给水温度, 使它接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度。

2.2 饱和蒸汽凝结段

凝结段是利用蒸汽冷凝时的汽化潜热加热给水的。一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀分布, 并起支撑传热管的作用。凝结段是高加的主体部分, 由于蒸汽的凝结放热量是三个阶段中最大的, 所以给水在这个阶段的焓升也是三个阶段中最大的。

2.3 疏水冷却段

疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的温度较低的给水, 从而使疏水温度降至饱和温度以下。疏水冷却段位于给水进口流侧, 并有包壳板密闭。疏水温度降低后, 当流向下一个压力较低的加热器时, 减弱了在管道内发生汽化的趋势。包壳板在内部加热壳侧总体部分隔开, 从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位, 使该段密闭。疏水进入该段, 由一组隔板引导流动, 从疏水出口管疏出。

3 理论分析

正常运行中, 我们应控制高加疏水水位在正常水位, 过高或过低都会对机组的经济性和安全性有一定的影响。同时高加水位的变化会引起给水温度的变化, 而给水温度的变化对锅炉和汽机运行的经济性都有很明显的影响。

(1) 高加低水位运行时, 由于疏水不能浸没内置疏水冷却段的疏水入口, 使得饱和蒸汽与疏水冷却段的金属传热面直接接触, 引起饱和蒸汽的换热量增加, 最终使该级高加抽汽量增加, 给水焓升上升, 高加疏水温度和高加出口给水温度上升, 高加端差降低。同时由于饱和蒸汽在疏水冷却段的放热导致疏水换热减小, 疏水温度增加, 疏水端差上升, 还排挤了下一级高加的抽汽, 使得回热循环的热经济性降低。水位过低时疏水冷却段不能正常工作, 由加热器排出的疏水过冷度变小, 疏水在流动过程中就很容易因压损而造成疏水在管道里闪蒸。闪蒸后形成高速流动的汽水混合物, 可能会对管路的弯头、阀门及下级加热器造成冲刷损坏。

(2) 高加高水位运行时凝结段的部分传热面将浸没在水中, 使得凝结段的饱和蒸汽放热量减小, 最终使该级高加抽汽量减小, 给水焓升降低, 高加疏水温度和高加出口给水温度下降, 高加端差增加, 从而降低了回热循环的热效率和热经济性。同时水位过高会引起加热器的性能下降, 严重时还将破坏过热段的传热并将严重冲蚀管子, 使加热器损坏。水位太高时水就有可能通过抽汽管路倒流入汽机, 引起汽机叶片断裂、大轴弯曲等重大事故。

(3) 给水温度上升 (或下降) , 在其它条件不变时, 会引起锅炉蒸发量增加 (或降低) , 主汽压升高 (或降低) , 而炉膛出口烟气温度及烟气量不变, 从而引起主再热汽温降低 (或升高) , 汽机热耗增加 (或减小) 。主汽压升高 (或降低) 后, 机组协调参与调节, 使制粉和风烟系统的出力适当降低 (或提高) , 主汽压力逐渐恢复正常值, 主再热汽温度则会进一步降低 (或升高) , 同时锅炉损失减小 (或增加) , 锅炉效率提高 (或降低) 。制粉和风烟系统的出力降低 (或增加) , 各设备的耗电量降低 (或增加) , 厂用电率也会有所降低 (或增加) 。从以上分析可以看出:给水温度提高 (或降低) 后, 锅炉效率提高 (或降低) 了, 厂用电率下降 (或升高) 了, 但是汽轮机的热耗增加 (或减小) 了。所以高加水位变化对机组经济性的影响应为对汽轮机汽耗、热耗、锅炉效率及厂用电率各因素综合叠加后的影响。

4 试验、试验数据及结论

(1) 正常运行中, 1号高加的水位偏置设为-15mm, 实际水位大约在-20~-10mm之间波动。表1即为通过OPTIPRO软件测取的各个典型负荷下1号高加水位在-100mm与-15mm两个工况下的高加出水温度、加热器端差以及汽耗、热耗、锅炉效率、供电煤耗等试验数据。

(2) 从表1数据可以明显看出: (a) 在不同负荷下当水位从-15mm变化至-100mm时, 高加的焓升升高, 加热器端差变小, 高加出口给水温度提高, 且随着负荷的增加焓升的增加值逐渐减小, 高加出口给水温度的增加值也逐渐减小, 因此可以看出高加水位在适当降低后, 单个加热器的效率是提高的, 且随着负荷的升高, 高加水位降低对加热器效率的提升度降低。 (b) 从汽耗方面看, 在各个负荷下水位降低后汽耗都略有上升, 说明在水位降低后高加抽汽量相对有所增加。 (c) 从标准供电煤耗分析, 供电煤耗是机组经济性的最直接体现, 由前面分析我们知道, 高加水位变化对机组经济性的影响为对汽轮机汽耗、热耗、锅炉效率、厂用电率等因素的综合叠加影响。从试验数据可以看出, 在不同负荷下高加水位由-15mm降低至-100mm后汽轮机汽耗和热耗的增加值大于锅炉损失和厂用电量的降低值, 从而导致总体供电煤耗增加, 机组经济性下降, 试验结果和上文的推论基本一致, 同时我们发现高负荷阶段高加水位降低后对供电煤耗的影响大于低负荷下的影响。

5 结论

(1) 高加水位设置是合适的, 运行中应尽可能保持0~-15mm的水位;

(2) 单个高加水位降低后会使其出口给水温度上升, 加热器端差变小;

(3) 高加水位大幅度降低后会引起供电煤耗增加, 机组的经济性下降。

(4) 高加水位降低后会使锅炉效率增加, 汽机总效率降低, 机组总效率降低。且高负荷阶段对机组经济性以及煤耗的影响程度大于低负荷阶段的影响。

摘要：高压给水加热器 (简称高加) 疏水水位过高或过低都会对机组的经济性和安全性产生一定的影响。同时高加水位的变化会引起给水温度的变化, 而给水温度的变化对锅炉和汽机运行的经济性都有很明显的影响。文中主要结合OPTIPRO软件, 对比分析高加水位在-100m m～-10m m之间变化时, 对高加出水温度、加热器端差以及机组经济性的影响。

关键词：高加水位,煤耗,经济性

参考文献

[1]哈尔滨锅炉厂.高压加热器产品设计使用说明书[Z].2003.

浅谈高压给水系统 篇3

关键词：稳高压给水系统,准高压给水系统,稳压装置,稳压泵

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中关于我国消防给水系统按压力区分有高压 (常高压) 给水系统、临时高压给水系统和低压给水系统3类。对有稳压装置 (稳压泵、气压水罐等) 的消防给水系统也按临时高压给水系统处置, 技术措施与临时高压给水系统一样对待。

1988年至1993年修订《高层民用建筑设计防火规范》时, 有关人员对设有稳压装置的消防给水系统曾提出命名为准高压给水系统的设想, 以便与高压或临时高压给水系统区别, 但由于种种原因未能达成共识。

1 分类

稳高压给水系统按稳压装置区分有:1.1设稳压泵的稳高压给水系统。准工作状态时的消防用水水压靠稳压泵运行来保证。稳压泵的扬程应满足最不利处灭火设施水压要求, 稳压泵的流量应大于管网漏失水量。1.2设气压水罐的稳高压给水系统。准工作状态时的消防用水水压靠气压水罐的压力保证, 气压水罐的压力由配套设置的水泵来提供。气压水罐的最低工作压力应满足最不利处灭火设施水压, 气压水罐的供水量应大于管网漏失水量。1.3设高位水箱的稳高压给水系统。准工作状态的消防用水水压靠高位水箱的设置标高来保证, 高位水箱的设置标高应满足最不利处灭火设施的水压要求, 高位消防水箱配备向水箱进水的给水泵。但由于高位水箱的供水量远远大于管网漏失水量, 因而一般应推荐设稳压泵和设气压水罐的稳高压给水系统。稳高压给水系统也可按供水范围来区分, 即:a.独立稳高压给水系统, 一幢建筑、一些场所或一个部位一个系统。b.集中稳高压给水系统, 几幢建筑共用一个系统。c.区域稳高压给水系统, 一个区域用一个系统。近些年来, 情况有了变化:一是设有稳压装置的消防给水系统从独立型向集中型或区域型方向发展, 管网范围大了, 存在的问题也就有所不同;二是设有稳压装置的消防给水系统的工程数量日益增多, 从量变到质变, 对这类系统的认识也逐步得到深化;三是设有稳压装置的消防给水工程不仅有国内自行设计的, 也有参照国外规范设计的, 也有由国外设计机构进行设计的, 从而使人们对这类系统的国内外情况有了更多的了解。经过比较、探讨, 深深感到这类系统确有别于高压和临时高压给水系统, 宜确立其为稳高压给水系统或准高压给水系统。

2 特点

稳高压给水系统全称稳高压消防给水系统, 简称稳高压给水系统。系统组成除与临时高压给水系统相同外, 还增加稳压装置。稳压装置有稳压泵、气压水罐 (配套设置增压泵) 或高位消防水箱 (配套设置给水泵) , 不论何种稳压装置都必须满足灭火设施所需用的消防用水水压要求。稳高压给水系统在准工作状态和消防时, 消防给水管网内的水压始终能满足消防用水对水压的要求。在准工作状态水压由稳压装置保证, 管网压力因渗漏而下降, 到水压设定下限值时, 稳压装置工作;水压上升至设定上限值时, 稳压装置停止;在消防时水压由消防主泵来保证。消防用水所需的流量在准工作状态由稳压装置供给, 其值一般小于消防设计流量, 而大于管网漏失水量;在消防时, 消防设计流量由消防主泵保证。稳高压给水系统的硬件和软件与高压给水系统和临时高压给水系统均有区别, 也有相同点。与高压给水系统的区别在于:a.高压给水系统不设消防主泵和稳压装置, 而稳高压给水系统设消防主泵和稳压装置。b.高压给水系统在准工作状态和消防时, 消防给水系统的水压和流量要求都能满足。而稳高压给水系统在准工作状态, 消防用水所需水压要求能满足, 而流量不能完全满足;只在消防时, 其消防用水所需水压和流量才能全部满足。稳高压给水系统与临时高压给水系统的区别在于:a.临时高压给水系统设有消防主泵, 但一般不设稳压装置, 只有当高位消防水箱不能满足最不利点顶层消火栓0.07MPa静水压力要求, 才设置包括稳压泵、气压水罐和增压泵在内的增压设施。而稳高压给水系统的特点之一就是设有稳压装置。b.临时高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压和流量都不能保证。而稳高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压是可以保证的, 流量也能满足初期火灾的用水量需要。两者在消防时对满足消防用水的水压和流量要求是完全一致的。

将3类系统在准工作状态和消防时的水压和流量的保证情况列表表示的话, 详见表1所示。

注:☆表示完全满足要求;√表示局部满要求;×表示不能满足要求。

3 优点

经过以上比较, 可以认定稳高压给水系统既有别于高压给水系统, 也有别于临时高压给水系统, 是介于两者之间的消防给水系统。介于两者之间既指它在消防体系中的位置, 也指它的安全度指标。对于稳高压给水系统, 在现行规范中是将它纳入临时高压给水系统的。我们觉得有必要将它从临时高压给水系统中分离出来, 并予以推荐和强调, 不仅是由于它在实质上与高压和临时高压给水系统有区别, 还在于它具有无可替代的优点和在许多技术问题方面有别于其他消防给水系统的不同处置方法。高压给水系统在准工作状态和消防时都要完全满足消防用水的水压和流量要求, 在实际工作中较难在一幢建筑中实施。而稳高压给水系统只需配置消防主泵和稳压装置就可实施, 相比之下, 就容易兑现。临时高压给水系统在准工作状态时, 由于消防用水的水压和流量不能完全满足, 因此一旦发生火灾, 不能有效地、及时地扑灭, 而稳高压给水系统不论在准工作状态和消防时, 对火灾初期和发展阶段, 都能满足相应的消防用水的水压和流量要求, 其灭火成功率高于临时高压给水系统。而增加的设施仅仅只有稳压装置, 所耗费用不多, 也是容易实施的。当然, 目前在国家标准中之所以对稳高压给水系统持保留态度, 没有定位, 除了认识方面的原因外, 还在于考虑动力供应和管理水平是否到位的问题。我们认为尽管这两方面的问题确实很重要, 但情况毕竟正在向好的方向转化, 电力供应已较过去改善, 制度性停电已成过去;两回路两路供电在工程中已能付诸实施;如进一步消防主泵采用柴油机启动, 不依靠电网来解决动力问题, 则动力供应问题可以认为已不成其为问题。管理方面消防水泵实行定期运转的自检制度, 提高了消防泵的可靠性, 消防主泵在材质和结构方面的改进, 以及专用消防泵的研制、开发使情况更有改善, 一般情况下, 是完全可以做到稳压装置和消防主泵正常运行的。应该承认在江总书记、党中央关注消防工作以来, 情况有了进一步的改善, 因此稳高压给水系统的命名、出台、推荐, 并不断地予以充实、完善乃至纳入规范, 已成为当务之急。

4 稳高压给水系统的技术问题

浅谈稳高压给水系统 篇4

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中关于我国消防给水系统按压力区分有高压 (常高压) 给水系统、临时高压给水系统和低压给水系统3类。对有稳压装置 (稳压泵、气压水罐等) 的消防给水系统也按临时高压给水系统处置, 技术措施与临时高压给水系统一样对待。

1 命名。

设有稳压装置的消防给水系统的命名, 目前有4种观点, 即a.高压给水系统;b.临时高压给水系统;c.准高压给水系统;d.稳高压给水系统。

拿准高压和稳高压给水系统两个术语相比较, 其内涵和外延是完全一致的。而准高压给水系统则给以更接近高压给水系统的错觉, 但实质上这个系统是介于高压和临时高压给水系统之间, 与两者都有距离;稳高压给水系统突出了这类系统设置有稳压装置的特点, 名称与其内涵更加一致。对以下设有稳压装置的该类消防给水系统称之为稳高压给水系统。

2 分类。

稳高压给水系统按稳压装置区分有:2.1设稳压泵的稳高压给水系统准工作状态时的消防用水水压靠稳压泵运行来保证。稳压泵的扬程应满足最不利处灭火设施水压要求, 稳压泵的流量应大于管网漏失水量。2.2设气压水罐的稳高压给水系统准工作状态时的消防用水水压靠气压水罐的压力保证, 气压水罐的压力由配套设置的水泵来提供。气压水罐的最低工作压力应满足最不利处灭火设施水压, 气压水罐的供水量应大于管网漏失水量。2.3设高位水箱的稳高压给水系统准工作状态的消防用水水压靠高位水箱的设置标高来保证, 高位水箱的设置标高应满足最不利处灭火设施的水压要求, 高位消防水箱配备向水箱进水的给水泵。但由于高位水箱的供水量远远大于管网漏失水量, 因而一般应推荐设稳压泵和设气压水罐的稳高压给水系统。稳高压给水系统也可按供水范围来区分, 即:a.独立稳高压给水系统, 一幢建筑、一些场所或一个部位一个系统。b集中稳高压给水系统, 几幢建筑共用一个系统。c区域稳高压给水系统, 一个区域用一个系统。近些年来, 情况有了变化:一是设有稳压装置的消防给水系统从独立型向集中型或区域型方向发展, 管网范围大了, 存在的问题也就有所不同;二是设有稳压装置的消防给水系统的工程数量日益增多, 从量变到质变, 对这类系统的认识也逐步得到深化;三是设有稳压装置的消防给水工程不仅有国内自行设计的, 也有参照国外规范设计的, 也有由国外设计机构进行设计的, 从而使人们对这类系统的国内外情况有了更多的了解。经过比较、探讨, 深深感到这类系统确有别于高压和临时高压给水系统, 宜确立其为稳高压给水系统或准高压给水系统。

3 特点。

稳高压给水系统全称稳高压消防给水系统, 简称稳高压给水系统。系统组成除与临时高压给水系统相同外, 还增加稳压装置。稳压装置有稳压泵、气压水罐 (配套设置增压泵) 或高位消防水箱 (配套设置给水泵) , 不论何种稳压装置都必须满足灭火设施所需用的消防用水水压要求。稳高压给水系统在准工作状态和消防时, 消防给水管网内的水压始终能满足消防用水对水压的要求。在准工作状态水压由稳压装置保证, 管网压力因渗漏而下降, 到水压设定下限值时, 稳压装置工作;水压上升至设定上限值时, 稳压装置停止;在消防时水压由消防主泵来保证。消防用水所需的流量在准工作状态由稳压装置供给, 其值一般小于消防设计流量, 而大于管网漏失水量;在消防时, 消防设计流量由消防主泵保证。稳高压给水系统的硬件和软件与高压给水系统和临时高压给水系统均有区别, 也有相同点。与高压给水系统的区别在于:3.1高压给水系统不设消防主泵和稳压装置, 而稳高压给水系统设消防主泵和稳压装置。3.2高压给水系统在准工作状态和消防时, 消防给水系统的水压和流量要求都能满足。而稳高压给水系统在准工作状态, 消防用水所需水压要求能满足, 而流量不能完全满足;只在消防时, 其消防用水所需水压和流量才能全部满足。稳高压给水系统与临时高压给水系统的区别在于:a.临时高压给水系统设有消防主泵, 但一般不设稳压装置, 只有当高位消防水箱不能满足最不利点顶层消火栓0.07MPa静水压力要求, 才设置包括稳压泵、气压水罐和增压泵在内的增压设施。而稳高压给水系统的特点之一就是设有稳压装置。b.临时高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压和流量都不能保证。而稳高压给水系统在准工作状态时, 消防用水的水压是可以保证的, 流量也能满足初期火灾的用水量需要。两者在消防时对满足消防用水的水压和流量要求是完全一致的。

将3类系统在准工作状态和消防时的水压和流量的保证情况列表表示的话, 详见表1所示。

4 优点。

经过以上比较, 可以认定稳高压给水系统既有别于高压给水系统, 也有别于临时高压给水系统, 是介于两者之间的消防给水系统。介于两者之间既指它在消防体系中的位置, 也指它的安全度指标。对于稳高压给水系统, 在现行规范中是将它纳入临时高压给水系统的。我觉得有必要将它从临时高压给水系统中分离出来, 并予以推荐和强调, 不仅是由于它在实质上与高压和临时高压给水系统有区别, 还在于它具有无可替代的优点和在许多技术问题方面有别于其他消防给水系统的不同处置方法。高压给水系统在准工作状态和消防时都要完全满足消防用水的水压和流量要求, 在实际工作中较难在一幢建筑中实施。而稳高压给水系统只需配置消防主泵和稳压装置就可实施, 相比之下, 就容易兑现。临时高压给水系统在准工作状态时, 由于消防用水的水压和流量不能完全满足, 因此一旦发生火灾, 不能有效地、及时地扑灭, 而稳高压给水系统不论在准工作状态和消防时, 对火灾初期和发展阶段, 都能满足相应的消防用水的水压和流量要求, 其灭火成功率高于临时高压给水系统。而增加的设施仅仅只有稳压装置, 所耗费用不多, 也是容易实施的。

5 稳高压给水系统的技术问题。

稳高压给水系统, 不论其为独立的、或是集中的、还是区域的, 都曾在消防工程中实施过。问题在于:过去将稳高压给水系统的技术问题或按高压给水系统对待, 或作为临时高压给水系统来处理。对它的一些特有情况并未深究, 而在实施上, 稳高压给水系统的技术问题的处置与高压、临时高压给水系统都有所不同。限于篇幅, 我不能在一篇论文中全面阐述稳高压给水系统的主要技术问题, 这里仅就稳高压给水系统的减压方式谈些看法。

在稳高压给水系统中给水管网内水压处于两种状态:一为消防灭火时, 消防主泵工作时的水力工况, 此时灭火设施已经出流, 管道内水在流动, 其压力为动压;一为准工作状态时, 消防主泵未工作, 而稳压泵或气压水罐为保持消防给水管网的动力稳定在工作, 此时管网存在少量渗漏现象, 其压力介于动压和静压之间。以稳压泵为例, 当稳压泵停泵时, 压力为静压, 但管网实际存在渗漏现象, 水在流动, 是为动压, 由于渗漏量极小, 也可以看成是静压, 实际情况是类似动压的静压;当稳压泵启动时, 由于管网存在渗漏, 压力为动压, 也由于同样的原因, 即渗漏量较小, 可以看成是静压, 实际情况是类似静压的动压, 当该压力值小于灭火设施工作压力时, 管网的减压设施可以采用减压孔板或节流管, 即只考虑灭火设施已经出流时的减压要求, 而当该压力值大于灭火设施工作压力时, 管网的减压设施只限制在减压孔板或节流管就不够了, 而应采用能减静压的减压阀, 使灭火设施所承受的水压值在允许工作压力值以下。

摘要：设有稳压装置 (稳压泵或气压水罐等) 的消防给水系统, 在我国归属于临时高压给水系统, 也有认为应归属于高压给水系统。分析了这类消防给水系统与高压、临时高压给水系统的不同点, 以及命名为稳高压给水系统的必要性, 并就其分类、特点和技术问题作必要的阐述。

关键词：稳高压给水系统,准高压给水系统,稳压装置,稳压泵

参考文献

[1]陈耀宗, 姜文源, 胡鹤钧等.建筑给水排水设计手册 (第一版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 1992.

[2]姜文源.建筑给水排水设计规范译解手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1996, 6.

[3]王增华, 曾雨华.建筑给水排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998, 6.

[4]GB50045-95, 国家技术监督局, 高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社.