氣壓給水設備原理和選用

概述 氣壓給水設備是給水系統(tǒng)的種利用密閉貯罐內空氣的可壓縮性進行貯存、調節(jié)和壓送水量的裝置。其作用相當于高位水箱或水塔，適用于工業(yè)給水，城鎮(zhèn)住宅小區(qū)、多層、高層建筑給水，農村給水及噴灌，軍事設施、鐵路、碼頭、施工現(xiàn)場、地震區(qū)建筑給水，消防供水，熱水采暖系統(tǒng)補給水，輸油系統(tǒng)，還可輸送溫度不高于60的清水或物理及化學性質類似清水的其他液體之用。 1優(yōu)點 (1)靈活性大，便于搬遷和隱蔽，便于改建或擴建工程； (2)氣壓水罐可以設在任何高度； (3)建設速度快，施工安裝簡便，工期短，土建費用較低； (4)運行可靠，維護簡單，管理方便； (5)氣壓水罐是密閉裝置，水質不易被污染； (6)在工程建設中，可先用于施工，而后再用于工程，節(jié)省臨時設施費用； (7)氣壓給水設備可集中置于室內，便于防止凍結； (8)氣壓水罐還有消除水錘的作用。 2缺點 (1)調節(jié)水量小，一般調節(jié)水量約為總容積的1535： (2)供水水壓變化較大，變壓式氣壓給水壓力變化較大，可能影響給水配件的使用壽命，給用水帶來影響； (3)供水安全眭較差，由于有效容積較小，一旦發(fā)生停電或自控失靈，則斷水機率較大； (4)耗電較大，水泵啟動頻繁，啟動電流大；氣壓給水的水泵揚程要額外增加的電耗，這部分是無用功但是必須的，一般增加1525； (5)水泵一般不可能全在高效區(qū)運行，平均效率較低；(6)鋼材消耗量大，且對用材、加工條件、檢驗手段均有嚴格要求。分類 1按壓力穩(wěn)定情況可分為變壓式和定壓式兩類。 (1)變壓式氣壓給水裝置 在用戶對水壓沒有特殊要求時，一般常用變壓式氣壓給水裝置。氣壓水罐內的空氣壓力隨供水工況而變，給水系統(tǒng)處于變壓狀態(tài)下工作。 氣壓水罐中的水在壓縮空氣的壓力下被輸送至給水管網，隨著氣壓水罐內水量減少，空氣體積膨脹，壓力減少，當壓力降至設計最小工作壓力時，壓力控制器使水泵肩動供水，水泵出水除供用戶外，多余部分進入氣壓水罐，罐內空氣又被壓縮，使壓力上升，當壓力上升至最大工作壓力時，壓力控制器又使水泵關閉(見圖1.10-1)。 (2)定壓式氣壓給水裝置在用戶要求水壓穩(wěn)定時，可在變壓式氣壓給水裝置的供水管上安裝調壓閥，使閥后的水壓在要求范圍之內。也可在雙罐復壓式給水裝置的壓縮空氣連通符上安裝調壓閥，調節(jié)閥后氣壓在要求范圍之內，使管網處于恒壓下工作(見圖1.10-2)。2.按氣壓水罐的形式分為補氣式（自平衡補氣式和余量補氣式）氣壓給水設備和隔膜式（膽囊式）氣壓給水設備兩類。氣壓給水設備的選擇與計算1. 氣壓給水設備的選擇及要求（1） 氣壓給水設備的選擇，應考慮下列因素：1） 一般宜采用變壓式供水方式，當供水壓力有恒定要求時則可采用定壓式氣壓給水設備，齊定壓范圍可為0.05MPa;2） 氣壓水罐的形式，一般宜選用立式氣壓水罐；當選用補氣式氣壓水罐時，應優(yōu)先選用自平衡補氣式氣壓水罐或水力定量補氣式氣壓水罐。 當選用補氣式氣壓水罐時，設置氣壓水罐的環(huán)境應滿足：無灰塵，粉塵，通風良好，空氣交潔凈的場所。 (2)氣壓給水設備配套水泵及進出水管的要求： 1)氣壓給水系統(tǒng)供水量：(以揚程H=(P1+P2)/2時，泵或泵組所對應的流量)，應等于或大于給水系統(tǒng)所需最大小時用水量的12倍；水泵應在高效區(qū)內運行； 2)氣壓給水設備用于補氣專用的水泵，宜采用1用1備、自動切換配置。需多臺水泵并聯(lián)工作時，水泵工作臺數(shù)不宜超過三臺，并應遞次交替運行； 3)隔膜式氣壓水罐的進出水管，宜合用一個，但應控制限量進水時間，而在配水上應能調節(jié)最大秒流量的變化。在較大的給水系統(tǒng)中，可能有23臺水泵并聯(lián)運行，超過用水量的供水可進氣壓水罐貯備，氣壓水罐貯滿后(即貯滿調節(jié)水量，罐內壓力達到P2時)可停止一臺水泵工作；故進水管可以縮小到1416左右，可按限時計；當給水系統(tǒng)用水達設計最大用水量時，可由氣壓水罐向給水管網中補水，以滿足瞬時超流量的用水要求，故氣壓水罐的配水管應等同于給水主管；參見圖1.10-1進水、配水管作法。 (3)氣壓給水設備的附件及技術要求： 1)氣壓給水設備應設安全閥、壓力表和控制閥門，安全閥、壓力表可裝在罐頂，也可裝在靠近的管路上；各控制閥門可根據需要設置； 2)定壓式氣壓水罐應裝設自動調壓裝置，參見圖110-2； 3)生活給水用隔膜式氣壓水罐時，橡膠隔膜應采用食品級橡膠，并應符合耐壓、耐疲勞等的技術要求； 4)生活給水用補氣式氣壓水罐的內表面及止氣閥的外表面，應噴涂無毒性防腐涂料； 5)生活給水用補氣式氣壓水罐的補氣罐、空壓機的進氣口應設空氣過濾裝置；空壓機應采用無油潤滑型空氣壓縮機； 6)選擇補氣式氣壓給水罐時，其氣壓水罐的配水口處應裝堤止氣裝置； 7)氣壓給水設備應有可靠的和完善的自動控制設備，并有自動顯示和報警等功能。 (4)氣壓給水設備的充氣： 1)隔膜式氣壓水罐的充氣：一般用空氣鋼瓶充氣，可在出廠前充氣，也可在現(xiàn)場安裝后充氣，充氣壓力充到P0 2)補氣式氣壓水罐的充氣：一般在安裝完畢后試運行當中充氣。 (5)氣壓水罐宜布置在室內，其環(huán)境條件應符合氣壓給水的有關要求： 1)環(huán)境溫度宜為540；空氣相對濕度不宜大于85；位于地下室時，通風換氣次數(shù)不應少于6次； 2)機房的門宜向外開；宜在氣壓水罐上方設起吊裝置；要預留安裝洞口，其洞口尺寸應考慮最大設備的進出。 (6)氣壓水罐的布置要求： 1)罐頂至建筑結構最低梁底距離不宜小于1.Om； 2)罐與罐之間及罐與墻之間的凈距不宜小于0.7m； 3)罐體應置于混凝土底座上，底座應高出地面不小于0.1m；整體組裝式氣壓給水設備采用金屬框架支承時，可不設設備基礎。 (7)氣壓水罐的設置位置： 1)在一個小區(qū)的給水系統(tǒng)中，把氣壓水罐沒在小區(qū)最不利用水點的位置上，在一棟高層建筑中，把氣壓水罐設置在最高的用水點處也就是最不利用水點處；這樣的設置，能充分利用氣壓水罐的有效調節(jié)水容積，能降低氣壓水罐的工作壓力，能降低加壓水泵的能耗，因此是比較經濟的、節(jié)能的； 2)氣壓水罐的供水原理就是利用罐內氣體的壓縮和膨脹的關系進行供水的，根據“波義爾一馬略特”定律：罐內壓力提高一倍，則罐內貯水的空間就增大一倍，因此，罐內原始壓力越低越好，所以把氣壓水罐設在最不利用水點處就最好；把氣壓水罐設置在最不利用水點處，則氣壓水罐本身的原始壓力就較小，因此氣壓水罐的計算強度就降低，用料減少，投資就會節(jié)省；在水泵選型上，由于罐內原始壓力降低，增加調節(jié)水容積后，罐內壓力增加也不會太多，只是增加供水沿程管道的水頭損失，壓力變化小、選泵也好選，水泵運行就可節(jié)省能量； 3)氣壓水罐的總容積與氣壓水罐的內壓力比有關系，而內壓力比又與氣壓水罐設置位置的高、低有關系。氣壓水罐設置位置越高越接近最不利用水點，則氣壓水罐內壓力就越小，則有效調節(jié)水容積就可增大。氣壓水罐設置位置越低、距離最不利用水點越遠，則氣壓水罐內壓力就越大，有效調節(jié)水容積就要減少。一般的氣壓水罐設置位置最高不要高高最不利用水點5m；最低不要低于加壓泵站為宜。2.氣壓水罐的計算容積計算參見圖1.10-3.(1)氣壓水罐的總容積應按下式計算： Vq=(*Vq1)/(1-b) (1.10-1)式中Vq氣壓水罐總容積(m3)； Vq1氣壓水罐的水容積(m3)；應大于或等于調節(jié)水容積；b氣壓水罐內的工作壓力比(以絕對壓力計)；b =0650. 85氣壓水罐的容積系數(shù)；立式隔膜式為105； 立式補氣式為110； 臥式隔膜式為110； 臥式補氣式為1 25。(2)氣壓水罐的調節(jié)水容積應按下式計算： (1.10-2)式中Vq2氣壓水罐的調節(jié)水容積(m3)；qb水泵(或泵組)的出流量(m3h)；aa安全系數(shù)；宜取1.01.3；Nq水泵在1h內的啟動次數(shù)；宜取68次。(3)氣壓水罐內最低工作壓力時罐內空氣的體積，應按下式計算： （1.10-3）式中Vq3設計最低工作壓力時罐內空氣體積(m3)；P1氣壓水罐內設計最低工作壓力(絕對壓力MPa)；P2氣壓水罐內設計最高工作壓力(絕對壓力MPa)；b氣壓水罐內的工作壓力比，即氣壓水罐內最低工作壓力與最高工作壓力的比值(以絕對壓力)； 一般取b =0.650.85；但b值又與氣壓水罐高置或低置有關，高置時b值可取0.450.65；低置時b值可取O65O85。 一般P2-P1為0.1MPa0.2MPa之間為宜，相差太大雖可減小氣壓水罐的總容積，但增加了電耗，水泵的工作效率也要降低。設計中應該使水泵運行在高效區(qū)內為好。所以，當P1值較小時，建議b值取0.450.65；當P1值較大時，建議b值取0.650.85為宜。(4)氣壓水罐內最高工作壓力時罐內空氣的體積，應按下式計算： （1.10-4）式中Vq4沒計最高工作壓力時罐內空氣體積(m3)。(5)氣壓水罐內最低工作壓力時罐內的保護水容積，應按下式計算： （1.10-5）式中Vq5保護水容積，設計最低工作壓力時罐內的保護水容積(m3)；P0氣壓水罐內無水時的充氣壓力(絕對壓力MPa)。(6)氣壓水罐設計最低工作壓力的計算：其值應根據給水管網中最不利用水點需要壓力計算確定，應按下式計算 (1.10-6)式中P1氣壓水罐最低工作壓力(表壓力MPa)(不得使管網最不利配水點處壓力小于0.05MPa)； H1最小利用水點與水泵吸水池最低水位的幾何高程差(M)； H2給水管網的總水頭損失(KPa)； H3最不利用水點需要壓力(MPa)，(0.05MPa)。(7)氣壓水罐沒計最高工作壓力的計算： 其值應根據給水管網中最不利用水點需要壓力和需要氣壓水罐調節(jié)水容積的水量經計算確定，可按下式計算： （1.10-7）式中P2氣壓水罐最高工作壓力(表壓力MPa)(不得使管網最大壓力處配水點的水壓大于0.55MPa)。3.水泵類型的選擇與計算 (1)水泵類型的選擇：水泵類型是很多的，它有單級水泵和多級水泵，它有立式水泵和臥式水泵，還有單吸式和雙吸式水泵，有管道式和液下式水泵等。但其選擇重點應是配合、適應氣壓水罐的水泵，也就是選擇水泵特性曲線比較陡直的水泵、其曲線壓差在1020rn之間的水泵，因為氣壓水罐的氣體壓差P1P2一般為1020m之間，這是比較經濟的技術參數(shù)；一般的氣壓給水設備常用的立式水泵為DL型多級離心泵和技術參數(shù)相近的其他立式泵；臥式水泵為DA1型多級離心泵和技術參數(shù)相近的其他臥式離心泵。 (2)水泵的工作臺數(shù)選擇：應根據給水管網水量的大小變化與設計氣壓水罐調節(jié)水容積的多少選用所匹配的水泵型號和并聯(lián)運行的水泵臺數(shù)，使其系統(tǒng)中一部分水泵進行交替連續(xù)運行，只有1臺水泵經常啟閉運行，這種組合運行方式可減少氣壓水罐的調節(jié)水容積，氣壓水罐的調節(jié)水容積只需間歇運行水泵流量的l2流量即可。 根搌給水管網用水餐的大小變化，可以選用多臺水泵并聯(lián)運行，并聯(lián)水泵運行臺數(shù)越多，則氣壓水罐總容積就越小，但并聯(lián)水泵臺數(shù)一般不宜超過4臺。如為4臺水泵并聯(lián)運行，則氣壓水罐總容積較單臺水泵運行可減少34。但是增加水泵并聯(lián)運行臺數(shù)將增加機電設備贊費用和增加泵房建筑面積；所以選擇水泵并聯(lián)運行臺數(shù)多少?應與給水管網用水量大小、氣壓水罐總容積的大小等進行技術經濟比較確定。 (3)加壓水泵或泵組的工作揚程范圍計算應按下列公式： Ha=P1+H1+H2 (1.108) Hb=P2+H1+H2 (1.109)式中Ha水泵和泵組的所需最低揚程(m)； Hb水泵和泵組的所需最高揚程(m)； P1氣壓水罐的最低工作壓力(mH20)； P2氣壓水罐的最高工作壓力(Mh20)； H1氣壓水罐與最低水位的高程差(m)； H2氣壓水罐至水泵問配水管道的沿程總水頭損失(m)。 根據氣壓水罐供水系統(tǒng)的特點，水泵和泵組應有最低工作壓力Ha和最高工作壓力Hb這個供水壓力范圍(最低工作壓力Ha:應滿足給水管網中最不利用水點所需工作壓力；最高工作壓力Hb在滿足Ha后再計算氣壓水罐內所需調節(jié)水容積時的計算所得結果P2的計算確定)。一般的這個工作范圍應根據水泵的工作特性曲線而定。可在1020m壓差之間采用，最好在1218m壓差之間。1.10.4 補氣式氣壓給水設備 1泄空補氣方式 對于允許短時停水、用水壓力不大、對水壓穩(wěn)定要求不嚴的小型氣壓水罐，可以采用定期泄空罐內存水的方法進行補氣。在泄水的同時，打開設在罐頂?shù)倪M氣閥，使空氣補入(進氣閥口應設過濾器)。罐內補滿空氣后，將進氣閥和泄水閥關閉后，再啟動水泵，投入使用。見圖110一4最簡單的一種。一般每半月放水充氣一次。 2利用空氣壓縮機補氣方式 罐內壓縮空氣與水接觸，由于滲漏和溶解，罐內空氣逐漸減少，為確保氣壓給水系統(tǒng)的運行工況，需要隨時補氣。如圖1.10-5所示，當失氣后罐內最高工作壓力時的水位超過了設計最高水位時，在最高設計水位以上100300mm處設置水位電極，啟動空壓機向罐內補氣使水面下降；當水面恢復到設計最高水位時(罐內壓力仍維持設計最高工作壓力)電極斷開，空壓機關閉，停止補氣?？諌簷C的性能應根據氣壓水罐的總容積和罐內壓力的大小而定，其工作壓力應為罐內工作壓力的12倍。其空壓機的排氣量可根據氣壓水罐總容積確定，一般的氣壓水罐總容積為316 5m3時空壓機排氣量可為0.050 25m3min。 3水位電極、電磁閥補氣：見圖1.106 當氣壓水罐失氣后，罐內最高工作壓力時的水位超過最高設計水位，在最高設計水位以上h處設有水位電極，控制電磁閥開，并使電磁閥關閉，補氣罐排水吸氣，當水排空吸滿空氣后，電磁閥關開，借助氣壓水罐內水位與補氣罐內水位差，將補氣罐內的空氣補入氣壓水罐內。電磁閥開關的時間以使補氣罐內的排水、吸氣，當補氣罐內水排空吸滿空氣后，電磁閥關開，這段時間由時間繼電器控制。經過這一特定時間后，如果氣壓水罐內水位低于水位電極，則仍保持電磁閥關開的狀態(tài)，若水位電極仍淹沒水中或另一次開泵后水位上升水位電極被淹沒，則又重復補氣動作。 4利用水泵出水管設補氣罐的補氣方式 這種補氣方式屬于余量式補氣，如圖1.1-07所示，一般水泵均采用自灌式吸水，水泵啟動時，水泵出水管和補氣罐內充滿水，止回閥開啟向氣壓水罐內充水，進氣止回閥關閉，水泵停止時，止回閥關閉，補氣罐內水及高出貯水池水面管段中的水經水泵吸水管回流到貯水池，使進氣止回閥開啟，補氣罐內充滿空氣。當下次水泵肩動時，補氣罐內增壓，關閉進氣止回閥，打開止同閥將水泵出水管和補氣罐內空氣壓進氣壓水罐內，這樣水泵每肩動一次就向氣壓水罐補進一定量的空氣，補氣量的大小可視氣壓水罐需氣量而定，一般的補氣罐的容積約為氣壓水罐容積的23。在水泵不斷啟、停，不斷補氣的情況下，所積累的空氣量可能大于實際需要量時，罐內水位降到設計最低水位以下2050mm時，則由自動排氣閥將多余的空氣釋放出去，直到水位恢復正常，自動排氣閥關閉(要在設計最低水位下1020mm處安裝自動排氣閥)。 5水力自動定量補氣器補氣方式 這種補氣器的特點是以氣壓水罐內的壓力水驅動，不用水位電極、電磁閥及外接電源；當罐內水位高于設計最高水位時就自動補氣，自動保持罐內空氣量恒定。構造原理圖(見圖1.10-8)。 初次運行時，手動控制將補氣器充滿水，關閉進水閥。補氣器充滿水后，浮子3上浮，通過連桿4、5，帶動進水閥6關閉，同時排水閥7開，補氣器排水吸氣。進水排水閥為一互鎖的雙聯(lián)閥體，即此開彼關，彼開此關。浮子室上端是封閉的，當浮子室外水位下降到浮子室頂以下時，浮子室內因無空氣進入，水位不下降浮子保持上浮位置。當浮子室外水位降到浮子拳進氣水封8以下時，水封破壞，空氣進入浮子室，浮子室內水位下降，浮子也下降通過連桿使進水閥6開，排水閥7關，補氣器進水，補氣器內的空氣從排氣止回閥13排出并經連接管進入氣壓水罐，當補氣器內水位上升到浮子室進氣水封彎管8上口以上時，浮子室內空氣被封住，浮子室內的水位因空氣被壓縮而稍有上升外，不隨浮子室外水位上升而上升，使浮子保持下降位置。浮子室內外水位差為。浮子室排氣水封彎管9的兩翅各與浮子室及補氣器內的空氣相連通。因此，水封兩翅管內水位也形成一個差值，其值亦為h。隨著補氣器內水位的上升，h值越來越大，排氣水封管水位下降端水位降到水封彎管以下時，則水封破壞，浮子室空氣通過排氣管11排出，浮子室水位上升，浮子上升，由連桿帶動進水閥6關閉，排水閥7開啟，補氣器排水，空氣進入補氣器，當水位下降到浮子室進氣水封以下時，浮子室進氣，浮子下降，使閥6開7閉，向氣壓水罐補氣。只要補氣器進水管處有水，補氣器就不停地循環(huán)動作，不斷地向氣壓水罐補氣。補氣器進水管處無水則不補氣。補氣器的安裝如圖110所所示，補氣器的水位上升管頂，應低于氣壓水罐內的設計最高水位，補氣器的進水管與氣壓水罐設計最高水位相連。補氣器的排氣管即氣壓水罐的補氣管應在氣壓水罐設計最高水位以上一定距離與它相連。為了使補氣器穩(wěn)定地工作，可在氣壓水罐設計最高水位處設一貯水盤，其容積可等于補氣器每補一次氣用水量的23倍。補氣器的排水可直接排至低水池或排入下水道。這種自動定量補氣器只有當壓力罐內空氣量不夠而水位上升到最高設計水位以上時才動作。當罐內空氣量達到設計空氣量，水位不超過最高設計水位，補氣器則自動停止運行，不會有過量的空氣補人氣壓水罐，因此氣壓水罐不需要設置自動排氣閥。6.設補氣罐的水泵吸水管補氣方式 設補氣罐的水泵吸水管補氣是在水泵吸水管上設補氣罐、止回閥，當水泵啟動時吸水管內形成負壓，將補氣罐內的水吸走。空氣通過進氣止同閥進入補氣罐，當補氣罐內水位降到一定位置時浮球下降堵住補氣罐的吸水口，阻止空氣進人水泵吸水管。泵停后吸水管上的止回閥關閉，形成泵前、后管道與氣壓水罐連通，利用氣壓水罐與補氣罐的水位差把補氣罐內的空氣補入氣壓水罐，見圖1.10-10。 7.自平衡補氣罐補氣方式 全自動自平衡補氣式氣壓水罐是種革新產品并申請了專利，它能根據氣壓水罐內氣體損耗情況自動補進適量體積的氣體，使補氣量與耗氣量達到平衡，使氣壓水罐內氣與水的占用體積始終保持恒定比值，確保調節(jié)水量占用體積。自平衡補氣式氣壓水罐的系統(tǒng)圖見圖1.10-11。 顯然管路系統(tǒng)有異於余量補氣式氣壓水罐，其控制系統(tǒng)由簡單的機械部件組成，經多次實驗動作十分可靠。 氣壓水罐供水系統(tǒng)的設計工況是氣、水在氣壓水罐內各占一定的體積比例，如果比例失衡，必然會不是氣多水少，就會水多氣少。在正常工況下，氣壓水罐P2壓力時的水位應如圖110-11所示位置。在運行過程中空氣隨水流失，造成水罐內氣體短缺，在停泵壓力P2控制下，水泵補水結束時水位必然會上升，并超過水位控制管(11)管口將管口淹沒，自平衡補氣閥自動關閉，補氣裝置的進氣管與氣壓水罐內氣體不再聯(lián)通。水泵停泵時，補氣罐內的水返回水池而形成負壓，吸氣閥自動打開，補氣裝置吸人空氣，待下一次水泵補水時將氣補人氣壓水罐內，直至水位下降至水位控制管(11)管口位置方停止向氣壓水罐內補氣。 當罐內空氣多余時，迫使水位下降至水位控制管(11)管口下方，補氣裝置的進氣管與氣壓水罐內氣體相聯(lián)通，由于罐內壓力大于大氣壓力，吸氣閥受罐內氣體壓力作用自動關閉，補氣罐處在負壓狀態(tài)下，氣壓水罐內空氣沿管路同人補氣罐，不再自外部吸入空氣，經反復運行直至氣壓水罐內的水位恢復至原設計水位。經實踐證明，該管路系統(tǒng)的水位精度非常高，約在l2mm范圍內波動。該設備可用于生活供水和消防供水，訂貨時需告知廠方設計參數(shù)，以確定水位控制管(11)管口的位置。 自平衡補氣式氣壓給水裝置不需自動排氣閥，在補氣罐和氣壓水罐內均設有止氣裝置，以防止罐內低水位時氣體流失。補氣罐底部應高出水池最高水位300500rnm，以利回水。 值得注意的是，當氣壓給水系統(tǒng)用于消防系統(tǒng)時，如果管網施工質量好、管路系統(tǒng)滲漏量很小，穩(wěn)壓泵長時間不能啟動或啟動次數(shù)較小，罐內氣體在長時間內會有損耗，氣壓水罐會因存氣量太少，成了水包，解決這一問題的方法可按圖110-1l中所設啟動控制閥和回水管調控閥門控制回水量，使穩(wěn)壓泵每小時啟動1次，使氣壓水罐在最高壓力時水位保持在設計要求的位置，即可確保消防需水量、貯備水量和補水量。這是實踐中行之有效的經驗。 應該注意：氣壓水罐用于消防時應該有四個壓力變化：P1為消防所需最低壓力；P1為氣壓水罐需貯備的消防水量后的壓力，也是消防泵的啟泵壓力，即貯備150L、300L、450L。水量后的壓力；P3為穩(wěn)壓泵的肩泵壓力，一般比P2高003005Mt)a；P3為穩(wěn)壓泵的停泵壓力，也是調節(jié)系統(tǒng)漏損量后的罐內壓力，一般控制P3P4為01MPa左有。四個壓力關系可見圖1.10-12； 要特別注意的是：普通補氣式氣壓水罐不適用于消防供水。普通補氣式氣壓水罐為保證罐內空氣量不虧損，以維持其所需工作氣壓，其所補充的空氣量大于其實際空氣損耗量，因此而得名為余量補氣式。 余量補氣式氣壓水罐內的空氣會越積越多并迫使水位下降，但其最高壓力始終維持不變。消防系統(tǒng)的氣壓水罐有4個壓力，見圖1 10一12；其最高壓力為P4，當消防管路滲漏使壓力下降至P3時，穩(wěn)壓泵啟動補氣補水，當壓力升至P4時穩(wěn)壓泵停泵。這樣多次重復運行，余量氣體越積越多，迫使P4水位下降至，P1水位下自動排氣閥處開始排放多余空氣。此時罐內P1P2的消防貯備水量為零而壓力仍為P4，當壓力降至P3時，穩(wěn)壓泵開始補氣補水，請注意，P3的起始水位為原來P1處，自動排氣閥排氣口孔徑為1mm，其排氣量小于穩(wěn)壓泵的補水量，水位上升淹沒排氣口停止排氣，水位繼續(xù)上升至P4壓力時停泵。上述過程周而復始，氣壓水罐中P3、p4水位永遠不會自動恢復原狀了，亦即消防貯備水量蕩然無存。反之如果自動排氣閥孔徑放大，使穩(wěn)壓泵的補水量小于排氣量，則罐內氣壓降至P2時會啟動消防泵，雖然排氣口會被淹沒，但沒有火災發(fā)生啟動消防泵也是不期望的。這就是普通補氣式氣壓水罐不適用于消防供水的原因。 用于消防供水系統(tǒng)的氣壓水罐應選用隔膜式(膽囊式)氣壓水罐和自平衡補氣式氣壓水罐；并應根據規(guī)范要求設置消防貯備水量和系統(tǒng)漏損水量等。 8定壓式氣壓給水設備 圖11013所示系定壓式氣壓給水設備的一種方式，其工作原理如下： 當水泵啟動時，貯水池中的水經水上底閥4、水泵6、補氣罐8送人氣壓水罐14中。用水量小于水泵流量時，多余流量注入罐內，罐內水位上升壓縮罐內空氣使壓力上升，達到壓力控制器27的上限值時，水泵停止工作。此時氣壓水罐14中的壓縮空氣將水壓入給水管網，罐內水位下降壓力降低，達到壓力控制器27的下限值時，水泵重新啟動，向氣壓水罐注水。如此往復循環(huán)不斷向管網供水。 當水泵停止工作時，補氣罐8中的水靠重力流同貯水池，罐內呈負壓狀態(tài)，外界空氣經空氣過濾器11及呼吸閥10進入補氣罐8，待水泵再次啟動時將空氣壓人氣壓水罐14中。由于不斷地自動補氣，氣壓水罐中的下限壓力將上升，最低水位下降。當達到液位信號器2l所限定的水位以下時，接通電磁閥28進行排氣，以降低氣壓水罐的壓力。使罐內壓力達到壓力控制器27的下限值。氣壓水罐14內壓力變化較大，為使給水管18得到較穩(wěn)定的壓力，在氣壓水罐出水管15上裝設氣動減壓閥17，便可得到給水管網中所需要的穩(wěn)定壓力。氣動減壓閥的氣源為氣壓水罐中的壓縮空氣。氣管上的調壓閥22是用來根據給水管網中的需要壓力，調節(jié)減壓閥的出水水壓，調畢即行關閉，使氣動減壓閥內的氣室保持該壓力值，以便使氣壓水罐內變化的高壓水經氣動減壓閥后以較穩(wěn)定的壓力向給水管網中供水。穩(wěn)定壓力的波動在0.05MPa以內。當停電時，停電保護閥19 r1動控制氣動減壓閥關閉，從而封閉氣壓水罐的出水管15，防止罐內壓縮空氣外泄。、_重新來電時，可使設備迅速投入正常運行。停電保護閥19是安裝在壓縮空氣管道上的電磁閥，有電時該閥關閉切斷壓縮空氣，停電時該閥開啟，罐內壓縮空氣通過氣管30及控制氣管20關閉氣動減壓閥17，重新來電該閥關閉切斷壓縮空氣，氣動減壓閥內的氣通過控制氣管20經停電保護閥排至大氣。設備投入正常運行。1.10.5 隔膜式氣壓給水設備 隔膜式氣壓水罐因有隔膜呈雙室形，即一室為氣、一室為水。由于氣、水不相接觸，杜絕了氣的溶解和逸出，從而使氣體損耗量大為減少，一次充氣可較長期使用，不需經常補氣不必另設補氣設施，可省去這部分投資，但需增加隔膜的費用。常用的隔膜形式有以下幾種： 1.帽形隔膜：我國隔膜式氣壓水罐的起步是由帽形開始的，它是將氣壓水罐分成兩段中間用法蘭固定隔膜，上面為氣室，下面為水室貯備調節(jié)水量。 2.囊形隔膜：從帽形發(fā)展到囊形是一個很大的改進，它縮小了固定隔膜的法蘭，減少了氣體的滲漏量、延長了補氣周期，并改變了帽形隔膜的180。曲撓變形為囊形脹縮變形、延長了隔膜的壽命；囊形隔膜的囊壁厚度約為610mm；水的凋節(jié)容積靠囊的脹、縮變形來保證；囊形隔膜的新發(fā)展又出現(xiàn)了“垂直折疊型”和“環(huán)向折疊型”及“膽囊型隔膜”；折疊型隔膜囊壁勿需脹縮變形造成調節(jié)水容積，而是靠囊壁的折疊、舒展來保證調節(jié)水容積的，這樣可以延長隔膜的使用壽命； (1)垂直折疊型隔膜：膜體較薄一些， 一般膽囊壁厚度為56mm，單支點固定，囊體近似手風琴風箱的折疊形式，由下向上伸展來造成調節(jié)水容積，水容積的最大體積可為氣壓水罐總容積的60；即疊型囊體內的水容積； (2)環(huán)向折疊型隔膜：膜體厚度一般為56mm；折疊形式近似瓜瓣的折疊形式，很像籃球膽的折疊；一般采用雙支點固定，即下而支承上面吊，折疊型囊體內的最大調節(jié)水容積可為氣壓水罐總容積的70；它不需要囊體的脹縮變形來保證，而是靠囊體的折疊、舒展來保證水容積的體積； (3)膽囊型隔膜：膽囊的大小與氣壓水罐的內徑很相近可略小一點，很像膽式暖水瓶，一般采用雙支點固定，即下面支承上面吊；折疊形式大多采用環(huán)向型折疊，囊壁厚度一般為56mm；水的調節(jié)容積是靠囊的折疊、舒展來保證的；氣壓水罐的膽囊必須是無毒的橡膠制作，其抗壓、抗彼勞強度、抗?jié)B等指標必須達到標準要求才可選用；對氣壓水罐的內壁要求電應嚴格，必須光潔、接點焊縫、平整無一點毛刺，以避免刺皮膽囊滲水滲氣。自平衡補氣式氣壓罐的工作原理