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一种泵组稳压、控流装置及具有该装置的灭火系统应用实例
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一种泵组稳压、控流装置及具有该装置的灭火系统应用实例

一、其他大多数公司的技术方案:

由于容积式泵单位时间内输出的流量不会改变,当泵组出口流量发生变化时,则泵的出口压力会随之改变。现在常用的稳压方法是在泵的出口加装机械调压式稳压泄压阀或电动阀,将泵出口多余的流量泄掉,从而达到稳定泵的出口压力。这种调压方法的不足之处在于只能在某一较小流量范围内进行调压,并且不管系统所需流量大小如何,泵组都是按最大流量工作,能耗较大。

二、我司专有技术方案:

        容积式泵组采用多套标准小流量单元泵进行模块式组合,其中一套单元泵采用无级调速控制流量大小的方法,其它单元泵按所需流量大小采用程序控制所需启动单元泵台数来控制流量的大小,实现不同流量下,保持泵组输出压力稳定;并且实现系统所需流量小时,开启单元泵数少,系统所需流量大时,开启单元泵数多,以降低不必要的能耗。

原理说明如附图所示:容积式泵组由n套标准小流量单元泵组成

1#单元泵组采用变频调速控制,流量输出大小可以从(0.1~1*q自动调节变化。当泵组出水口流量发生变化时,则由安装在泵组出水口处的压力变送器反馈压力信号给控制器,由控制器自动控制1#单元泵组的转速大小,自动调节流量输出适合至出口需求流量大小,从而使泵组出口压力稳定至设定值。

2#~n#单元泵组采用PLC控制所需启动单元泵台数,流量输出大小可以从0~n*q自动调节变化。(n0,1,2,3……常数)

当一台单元泵组的流量无法满足出口需求流量大小时,则由安装在泵组出水口处的压力变送器反馈压力大小给控制器,由控制器自动控制启动单元泵台数来控制流量输出适合至出口需求流量大小,从而使泵组出口压力稳定至设定值。

由以上可知:泵组总流量Q=0.1~1*q+ n*q ,设x=0.1~1,则有

Q=x+n*q

其中,Q——泵组总流量

           q——单元泵流量

x为变量:0.1~1

n为常量:0,1,2,3……常数

可见,泵组总流量Q实现了从0.1~n倍单元泵流量q的无级自动调节变化,从而保证了泵组出口输出压力的稳定。

三、泵组式高压细水雾灭火系统应用实例:

(1)   系统工作原理:

防护分区内一路探测器报警后,火灾报警控制器联动开启消防警铃;当两路探测器报警确认火灾后,火灾报警控制器联动开启声光报警器,并打开相应灭火分区控制阀,发出控制信号给水泵控制柜启动高压细水雾水泵组,喷放细水雾灭火。

(2)   实际应用中需要解决的问题:

开式系统中,每个防护分区的面积大小不一样,其所需喷雾水量不一样,则需要泵组的输出流量也不一样。

闭式系统中,开启的喷头数量不一样,其所需喷雾水量不一样,则需要泵组的输出流量也不一样。

每个防护区距泵组的距离不一样,沿程管道的压力损失不一样,则要求泵组的出口压力也不一样。

由于泵组式细水雾灭火系统在分配管网中水流的压力比自动喷水系统管网水压要高,通常采用高压柱塞式容积式水泵。容积式水泵单位时间内输出流量不会改变,因此按系统最大分区设计流量设置的泵组,当最小设计流量的分区发生火灾时,必须控制水泵组的供水流量符合最小分区设计流量的要求,否则最小分区的管网压力会太大,产生管道爆裂及对人员造成伤害。

若泵组输出流量小于防护区的用水量时,管网压力会下降,则通过细水雾喷头喷雾的水量就降低,影响灭火效果。

所以,必须将泵组出口压力稳定在设计压力范围内,才能使系统正常工作,达到良好的灭火效果。

(3)   解决方案:

运用本专利的技术方案,可以很好地解决该问题。

当其中一防护区发生火灾时,系统先启动1#单元泵,由安装在泵组出水口处的压力变送器反馈压力信号给控制器,由控制器自动控制1#单元泵组的转速大小,自动调节流量输出适合至出口需求流量大小,从而使泵组出口压力稳定至设定值

若一台单元泵流量无法满足系统要求时,则由控制器自动控制2#单元泵组启动。如果流量仍无法满足系统要求时,则由控制器再自动控制3#单元泵组启动,以此类推,直至泵组流量输出适合至系统需求流量大小,从而使泵组出口压力稳定至设定值。