
论防止旋流器在消防给水系统中的应用 ■林文辉
[ 不熟垂,组是随善GB50974-2014(消防给水及消大火栓系统技术现范》的实施,越来越多的人开始认识期并且运用期它,不过在国内,它仍算是一种不为众人所熟知的产品,本文对防止策流署及其工作原理进行了介绍,并结合对新(消规》和美国的NFPA规范的分新,探讨了附止策流累在消防给水系统设计应用过程中的两个同题
[关建调】防止旋流器消的水油(箱)气蚀流没深度量低水位
在以往的消防规范中,对消防水池的水系吸水管帮有着水位控制的要求,比如喇吼口的设置高度及防止旋流器的滤没深度等,然而对高位消防水箱的水位控制大部分情况下仅仅只是在消防水池之后如一个“(箱)"字来表示,这就容易产生误解,所以导致了许多的工程设计中,设计师并末对高位消防水箱的水位控制进行设计。
在GB50974-2014(消防给水及消火栓系统技术规范》(以下简称新《消规》)的5.2.6条第2款中,首次对高位消防水箱的水位控制提出了明确的要求,于是防止旋流器又再一次出现在我们的眼前。但由于经验的圆乏,很多人还不知道这是一个什么东西以及它的工作原理,接下来就让笔者为大家一介绍吧。
什么是防止旋流器
,
假设,在一个平底的水箱中有一定量的液体,我们在水箱底部附适用一吸水管将液体指出,随着液位的降低,就会产生成流现象;而水箱内的部分空气因为缺流涉入即将排出的液体中,顺着管道一起排至水箱之外,当水泵吸入带有空气的液体后会产生气蚀现象而被损坏,通常,为了避免这种放流现象的产生,我们会设定一个最低水位,而这个设定值往往是距商水箱底部4倍吸水管管径的高度
防止缺流器(VortexInhibitors),是一种可以防止旋流现象产生的特殊的管件;通过它我们可以将最低水位的设定值尽可能地降低,以此使水箱的有效容积能够最大化
防止策流器工作原理
二
我们知道,缺流产生的原因其实很简单,由管道吸水导效面下降的过程中,某一点的下降速率大于其追面的速率,导效在这一点位置产生负压,从而形成了资流,水箱内的空气便随着旋流带入液体中,
防止缺流器的原理就在于,它是从一个广阔的空间油水而不是某一点,水流通过其周围均匀流入且避免空气流入,这样既降低了每个面入口处的水流流速,并且可以使水面均匀下降,从面避免了旋流的产生。
防止流器设计参数
二
防止旋流器的规格有多种,适用管径从DN65~ DN450不等,图形,直径一般是3~4倍管径,高度约为0.8倍管径。材质可分为复合型料与不锈钢两种,通常是用48个螺栓销固在水箱底部,安装时管中心距离水箱侧整距高不小于3倍管径,以上这些只是防止旋流器的物理参数,而在设计过程中,有另外一个参数值得我们注意,那就是它到底能够帮我们节的多大的有效容积。
也许有的人竞得这个并不难,
因为新(消规3
第5.1.13条第4款里面有具体的设计参数,规定当采用防止缺流器时需要有不小于200m的滤没深度,我们再看看条文里的解释,这个200的湾没深度是指从防止质流器项部算起至最低水位的高度,郑最低水位的高度就是距离水箱底部350m左右,相较于使用吸水管喇肌口时距泡底750留左右的最低水位,可以降低400m,这个量还是非常可观的当燃,这是针对消防泵抽水的情况面言,面对于高位水箱出水管,新《消规》第5.2.6条第2款的规定是当采用防止缺流器时应有不小于150m的保护高度。
防止施流器在设计过程中的疑间
因、
其实,对于防止决流器的流没深度间题曾经一度困扰过笔者。笔者曾看过一靠国外的学术论文,作者是IanMcCrone文章指出,使用防止旋流器后,为了有效避免旋流产生,水箱中的最低水位可以降至0.5倍的管径;打个比方,假如我们的吸水管管径是DN200,那在使用防止缺流器的情况下,最低水位距高水箱内底100m就足够了,这似乎和我国的新《消规》有所出入,让我们再看看美国消防规落 NFPA222013 Standrd for Bater Tanks for Prirate Fire Protection, 在其第 14. 2.13 条, AntiVortex P1ate Assenbly,也提到了旋流防止器,不过值得注意的是,这一条款第1条的内容为“当一个水箱作为消防系吸水水源时应该要在吸水管上设置一个防止旋流产生的装置*
根据以上两点,笔者开始疑惠国内的规范规定的防止缺流器的没深度是否合理?面且在高位消防水箱中是否仍有必要设置防止缺流器呢?
让我们避续看看NFPA22,14.2.3条中的第2. 3款对防止旋流器的尺寸做出了要求,其中提到它的高度应该为0.5倍的管径,且最低不能低于6英寸,即152m再省看它的条文解释,似乎并没有提到最低水位的间题,但我们不妨结合Ian MeCrone 的论文再想想,其实NFPA22在这里已经规定了最低水位,那就是等于防止旋流器的高度且不低于 152Ⅲ,那为什么我国的新(消规》需要设定一个 200量的薄没深度呢?其实,在消防灭火过程中,
必策通过远程退
我国的消防系是不能自动关闭的,
控或者手动关闭,我们的最低水位设定在国外规
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范基础上加上范没深度的原因也就是在于给监控人员反应时间,及时停系以保护消防系,试想,在水位已经非常低的情况下,数台消防系还在不停地运转,那么它们一定会吸入大量的空气并且造成空转,这样的后果将会是非常严重的。所以,在消防水池吸水管上设置防止缺流器的滤没深度是比较可靠
的
那对于高位消防水箱,是否要设置防止缺流器
限?经过分析以后,笔者的答案是骨定的。因为,高位消防水箱的作用是稳压并作为初期消防扑致用水的水源,箱内的水流通过重力自流,这种情况下也是会产生旋流现象,一且缺流产生,空气进入管道,造成消防管网压力下降,可能会导致部分消防设施无法正常使用;而且,水箱内的水流很难全部排出,导效实际有效容积小于实际储水容积,这样就无法满足消防规范中规定的消防水箱有效容积。虽然需要设防止资流器,但笔者认为新《消规》规定的150留的保护高度是否合理呢?首先,我们知道,高位消防水箱是没有消防系直接抽水的,自就不需要缓冲时间来操作停系等动作:其次,高位消防水箱补水管网是生活如压管网,而且通过液位控制自动启闭补水阀门,所以在消防时还能够继续往消防水箱申补水,这就变相使水箱内的激面降低速度减慢,再配合防止质流监,水箱内很难产生放流;最后也是最重要的一点,在经过初期消防,消防水箱内的有效容积未鼓用尽之前,此时消防系已经启动,整个消防管网内为正高压,那自燃就用不到高位消防水箱里面的水了,综上所述,对于高位消防水箱而言,防止缺流器是需要设置的,只是这 150m的流没深度则可以不用预留。
结语
五、
随着各种新的消防规范的推出,不少陌生的名词、概念映入眼帝,对于这些新配件或者系统,国内规范主要是参考国外的规范及法规,并结合中国国情制定出来相应的使用要求,防止缺流器就是其中一个,我们在设计过程中不能生规便套国内外的规范,还需要更好地去理解它才能够更合理地去便
用它。多考文献
[1]GB50974-2014,消防给水及消火栓系统技术规范[s].
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-2007,民用建筑水灭火系统设计规程[S]
[3]NFPA222013, Standard for Water Tanks for Private Fire Protection[S].
[4]Ian McCrone BSc.. Yortex Inhibitors, What
are they and vho needs then? cM].
[Chairman AT-
(作者单位:上海现代建筑装饰环境设计研究院有限公司,上海200041)