廣州三業(yè)科技有限公司
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大空間消防解決方案
-----數(shù)字定壓技術(shù)+恒揚(yáng)程/止回閥的雙器合璧
一、大空間場(chǎng)所定義:
引用《大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》 CECS 263-2009標(biāo)準(zhǔn),大空間場(chǎng)所是指民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于
二、大空間消防設(shè)計(jì)要求:
飛機(jī)庫(kù)作為特殊的大空間場(chǎng)所,是維修飛機(jī)的工業(yè)建筑物,現(xiàn)代飛機(jī)是高科技產(chǎn)品、技術(shù)密集、價(jià)值昂貴,又因飛機(jī)載有燃油,火災(zāi)危險(xiǎn)性大,在防火工程設(shè)計(jì)上有其特殊要求。
根據(jù)國(guó)家發(fā)布的《飛機(jī)庫(kù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50284-2008中
三、解決方案:
大空間消防系統(tǒng)的特性為大流量、高揚(yáng)程、多臺(tái)水泵并聯(lián)作業(yè)等。大空間消防系統(tǒng)為同時(shí)滿足“最短時(shí)間內(nèi)提供最大給水流量”和“不允許超負(fù)荷啟動(dòng)和停機(jī)”的苛刻要求。三業(yè)提供了目前唯一的系統(tǒng)解決方案——數(shù)字定壓技術(shù)(倚天劍)+ 恒揚(yáng)程/止回閥(屠龍刀)!
數(shù)字定壓柴油機(jī)水泵是一種直接數(shù)字鎖定給水系統(tǒng)壓力的恒壓變流量設(shè)備。該設(shè)備且能在10s內(nèi)提供0~100%(系統(tǒng)最大流量),系統(tǒng)壓力恒定不變。數(shù)字定壓是一種保證給水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)壓力參數(shù)作業(yè)的技術(shù),一句話技術(shù)優(yōu)勢(shì)——系統(tǒng)不超壓!
恒揚(yáng)程/止回閥是低流阻、多功能水力控制閥——具有持壓、恒揚(yáng)程、恒流量、遙控截止、防水錘、止回閥等功能一身。該閥門(mén)一攬子解決目前影響水泵安全的十大難題。恒揚(yáng)程/止回閥是一種保證柴油機(jī)水泵在設(shè)計(jì)流量工況點(diǎn)作業(yè)的設(shè)備,一句話技術(shù)優(yōu)勢(shì)——水泵不超載!
倚天劍&屠龍刀的雙器合璧是目前解決大空間消防的解決方案。
四、工作原理
1、數(shù)字定壓工作原理:
以直接數(shù)字控制方式,在控制面板設(shè)定供水參數(shù)(出口壓力、揚(yáng)程差壓、流量差壓),水泵出口的變送器檢測(cè)實(shí)時(shí)參數(shù)值,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字處理器按設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行函數(shù)變換、非線性修正和模糊PID運(yùn)算后閉環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的精確鎖定(恒壓力、恒揚(yáng)程、恒流量)。從而實(shí)現(xiàn)恒壓、恒揚(yáng)程或恒流量供水的目的。
2、恒揚(yáng)程/止回閥功能說(shuō)明
為保證柴油機(jī)水泵在管網(wǎng)阻力變化的各種工況下不超出柴油機(jī)的額定功率,修正根據(jù)國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)所留的設(shè)計(jì)余量,在柴油機(jī)水泵出口端,配套安裝恒揚(yáng)程/止回閥,以確保數(shù)字定壓柴油機(jī)水泵在任何使用工況下均不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載損毀動(dòng)力設(shè)備,從而保證系統(tǒng)供水持續(xù)性。
2.2 恒揚(yáng)程:不管是一號(hào)機(jī)庫(kù)還是三個(gè)機(jī)庫(kù)任意區(qū)域用水,不管供水距離多遠(yuǎn),管網(wǎng)系統(tǒng)壓力參數(shù)如何變化,保持水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程恒定;
2.3 恒流量:不管各個(gè)區(qū)域用水量多少,管網(wǎng)流量參數(shù)如何變化,保持水泵設(shè)計(jì)流量恒定;
2.4 均流量:避免多臺(tái)水泵并聯(lián)供水時(shí),每臺(tái)水泵保持各自設(shè)計(jì)流量恒定;
2.5防水錘:水泵停止運(yùn)行時(shí),防止水錘產(chǎn)生;
2.6 緩閉止回:水泵停止運(yùn)行時(shí),緩閉止回;
2.7 零壓差關(guān)閉功能。當(dāng)水泵降速(發(fā)動(dòng)機(jī)怠速冷卻),閥門(mén)上下游壓差很小(甚至為零),閥門(mén)不能有效關(guān)閉,如這時(shí)關(guān)閉水泵,就會(huì)造成水泵逆轉(zhuǎn)等嚴(yán)重故障。有些用水設(shè)備,如消防炮等滅火設(shè)備,通常只能先停水泵才能關(guān)閉,但由于用水設(shè)備在用,管網(wǎng)壓力隨水泵降速而一起下降,閥門(mén)不能有效關(guān)閉,若這時(shí)關(guān)閉原動(dòng)機(jī),就會(huì)造成水泵驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)等造成嚴(yán)重的機(jī)械故障。
五、工程設(shè)計(jì)案例
廈門(mén)太古飛機(jī)工程有限公司柴油機(jī)消防泵組設(shè)計(jì)方案
廈門(mén)太古飛機(jī)工程有限公司擁有六座雙寬體機(jī)位機(jī)庫(kù),其中第1、2、3,5,6機(jī)庫(kù)可同時(shí)容納兩架寬體飛機(jī)及一架窄體機(jī)停場(chǎng)大修,第四機(jī)庫(kù)則同時(shí)可接納一架A380及一架B747飛機(jī)停場(chǎng)大修。公司的第六機(jī)庫(kù)已建設(shè)成,于2011年中旬投入使用, 廈門(mén)太古將可容納17架飛機(jī)同時(shí)進(jìn)廠維修。廈門(mén)太古大修及改裝能力涵蓋波音737/747/757/767/777,空客330/340及麥道MD11機(jī)型。
“數(shù)字定壓”控制的柴油機(jī)水泵能給設(shè)計(jì)師帶來(lái)既簡(jiǎn)易而又高性能的設(shè)計(jì)方案。當(dāng)系統(tǒng)接受到機(jī)庫(kù)一至三號(hào)機(jī)庫(kù)任意一個(gè)消防信號(hào)后,四臺(tái)數(shù)字定壓柴油機(jī)水泵同時(shí)啟動(dòng)恒壓待命。在0~最大供水量的運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)水壓一直恒定在該機(jī)庫(kù)所需的系統(tǒng)水壓。假設(shè)任何一臺(tái)泵組啟動(dòng)失敗或因故障退出運(yùn)行而不會(huì)影響系統(tǒng)正常供水。完全滿足30s內(nèi)控制火災(zāi),60s內(nèi)撲滅火災(zāi)的防火標(biāo)準(zhǔn)要求,符合國(guó)標(biāo)GB50284-2008 飛機(jī)庫(kù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1、設(shè)備性能參數(shù)說(shuō)明
XBC12/250數(shù)字定壓柴油機(jī)消防泵參數(shù)表
水泵 |
引擎 |
||
水泵生產(chǎn)廠 |
廣州三業(yè)科技有限公司 |
引擎生產(chǎn)廠 |
重慶康明斯 |
水泵品牌 |
SUNYEAR |
引擎品牌 |
重康 |
水泵型式 |
單級(jí)雙吸中開(kāi)泵 |
引擎型號(hào) |
KTA19-F2P2 |
水泵型號(hào) |
200-520 |
功率 |
448(kW) |
流 量 |
|
額定轉(zhuǎn)速 |
1800(r/min) |
揚(yáng) 程 |
|
電啟動(dòng)方式 |
雙蓄電池輪換啟動(dòng) |
額定轉(zhuǎn)速 |
1800(r/min) |
雙蓄電池管理系統(tǒng) |
|
軸功率 |
359(kW) |
機(jī)械啟動(dòng) |
人工機(jī)械儲(chǔ)能啟動(dòng) |
效 率 |
82% |
保養(yǎng)盤(pán)車 |
|
進(jìn)/出法蘭 |
250/200(mm) |
啟動(dòng)時(shí)間 |
10秒 |
外殼材料 |
QT600-3 |
油門(mén)型式 |
電子油門(mén)(設(shè)定揚(yáng)程/變速運(yùn)行) |
葉輪材質(zhì) |
0Cr18Ni9 |
充電機(jī) |
機(jī)身發(fā)電機(jī) +雙智能市電充電器 |
軸材料 |
2Cr13 |
換熱方式 |
水/水熱交換器 |
軸密封方式 |
機(jī)械密封 |
數(shù)據(jù)通信 |
上傳所有運(yùn)行參數(shù) MODBUS協(xié)議 |
連接形式 |
彈性套柱銷聯(lián)軸器 |
水泵流量計(jì) |
每臺(tái)機(jī)組單獨(dú)配置 0~ |
2、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)
TYPE: KTA19-F2P2 (1800r/min)/ 200-520 (1800r/min)
項(xiàng)目名稱 |
柴油機(jī)消防泵組采購(gòu)項(xiàng)目 |
項(xiàng)目類型 |
柴油機(jī)水泵組 |
設(shè)計(jì)圖號(hào) |
XBC12/250 |
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設(shè) 計(jì) |
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日 期 |
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審 核 |
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日 期 |
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設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 |
1.設(shè)備名稱:柴油機(jī)泵組; 2.主要性能參數(shù): 3.配套柴油機(jī):帶數(shù)字定壓智能控制箱、康明斯柴油機(jī); |
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根據(jù)用戶的需求,并滿足可靠性、安全性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 |
設(shè)計(jì)依據(jù) |
設(shè)計(jì)及選用結(jié)果 |
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選用步驟: 1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求:Q= |
選用水泵轉(zhuǎn)速: 1800(r/min)的單級(jí)雙吸泵。 |
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軸 功 率P1 |
359(kW) |
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水泵效率 |
82 % |
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2.按水泵的轉(zhuǎn)速性能特性 |
柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速由柴油機(jī)數(shù)字定壓控制系統(tǒng)控制,可滿足水泵的運(yùn)行要求。 |
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3.泵組性能和試驗(yàn)方法: 確保產(chǎn)品滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》要求設(shè)計(jì),“在超負(fù)荷試驗(yàn)中:調(diào)節(jié)柴油機(jī)的油門(mén)和泵的出口閥,使泵的流量滿足額定流量,壓力為額定壓力的1.1倍,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)10min。試驗(yàn)過(guò)程中,泵組應(yīng)工作正常、無(wú)異常振動(dòng)、漏油、漏水等現(xiàn)象。”故選柴油機(jī)功率的安全系數(shù)為1.1。 |
經(jīng)查閱廣州三業(yè)科技有限公司(江蘇國(guó)泉ODM)單級(jí)雙吸泵性能技術(shù)數(shù)據(jù),滿足使用要求。 |
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(1)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn),滿足額定揚(yáng)程 (2)為了滿足半封閉機(jī)房的通風(fēng)要求,采用、中冷器、熱交換器散熱設(shè)計(jì),既滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求又符合各種環(huán)境使用。 |
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4.選用柴油機(jī):選用柴油機(jī)KTA19-F2P2,中冷器、熱交換器冷卻方式。為確保系統(tǒng)可靠性選工況點(diǎn)時(shí)柴油機(jī)功率是水泵的1.2倍:P=1.2P1=1.2×359=431<448(kW),滿足柴油機(jī)滿足連續(xù)拖動(dòng)要求。 |
功 率 |
448(kW) |
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額定轉(zhuǎn)速 |
1800 (r/min) |
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型 式 |
直列、6缸、增壓、中冷、四沖程 |
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燃油消耗率 |
≤210 (g/kW.h) |
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5.聯(lián)軸器選用:按GB/T4323-2002 《彈性套柱銷聯(lián)軸器》選用。 工作條件:正常溫升 的工作溫度不得超過(guò) 扭矩計(jì)算公式:T=9550P/n 根據(jù)以上計(jì)算公式和聯(lián)軸器的使用要求和工作條件確定其合適的類型 |
選用型號(hào):TL11 計(jì)算轉(zhuǎn)矩: T=9550P/n=9550×448/1800=2377N.m 經(jīng)查閱GB/T4323-2002 《彈性套柱銷聯(lián)軸器》,型號(hào)TL11,其公稱扭矩T1=4000 N.m,許用轉(zhuǎn)速1800 r/min,滿足使用要求。 |
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6.柴油機(jī)油箱體積按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)能保證泵組在額定工況下,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4h,因客戶要求油箱容積為6h,因此設(shè)計(jì)6h容積油箱. |
設(shè)計(jì)按6h油箱所需容積: m=6×359×210= V=m/ρ=452.4/0.85= 設(shè)計(jì)機(jī)底油箱: |
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7. 蓄電池按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》蓄電池組的容量應(yīng)能滿足6次啟動(dòng)循環(huán)要求,依廠家提供資料選配蓄電池為200Ah滿足使用要求。 |
選用品牌型號(hào):駱駝品牌 鉛酸免維護(hù)蓄電池12V200Ah 4個(gè),該品牌特點(diǎn)使用免維護(hù)設(shè)計(jì),使用壽命長(zhǎng),無(wú)泄漏。 |
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3、現(xiàn)場(chǎng)單泵組示意圖