依據行業特性技術人員定制機電設備應用方案

方案背景

機庫消防給水解決方案

隨著我國經濟建設的高速發展,大型物流中心、飛機維修庫、石化/燃油庫、碼頭等大型建筑與設施不斷涌現。

這些設施對的滅火設計均要求應是快速反應、快速滅火,特別是價值高而又容易引發火災的大型燃油庫與飛機維修庫。

《飛機庫設計防火規范》 GB50284-2008 中規定,對飛機庫的滅火設計要求參照美國消防協會《飛機庫防火標準》NFPA-409飛機庫防火標準,翼下泡沫炮滅火系統30s內控制火災,60s內撲滅火災。

要在短時間內達到控火與滅火的目的,必須合理選用滅火性能好、操作簡單而又可靠性高的滅火裝備并優化系統設計。

在這其中,供水系統是整個機庫消防設計的關鍵。

方案特點

三業科技

大空間消防系統多為1~2Mpa的供水壓力,2000~5000m3/h的供水量使供水泵組的裝機容量達幾百到幾千kW。

發電機的功率配備應為裝備中最大的電動機功率的3倍加同時運行水泵的總功率,所以配備能夠讓大功率電動水泵順利啟動并持續運行的后備發電機并不現實。另采用大功率的電動泵組多采用高壓電動機,高壓輸/配電的投資大約為配置柴油機的2~3倍。

配備柴油機直接驅動水泵可節省大量電器設備費,節省投資。免除了機電轉換環節,安全可靠。數臺消防泵可同時啟動,縮短了滅火系統的啟動時間。

主要技術

解決超負荷啟動和停機,最短時間內提供最大給水流量數字定壓技術根據管網實際壓力,調節發動機轉速從而保證管網無論如何變化都不會超過管網的壓力,實現恒壓供水。

恒揚程止回閥具有持壓、恒揚程、恒流量、遙控截止、防水錘、止回閥等功能于一身,解決目前影響水泵安全的十大難題。解決系統超壓及水泵超載問題。

  • 數字定壓工作原理

    直接設定供水參數(出口壓力、揚程差壓、流量差壓),于水泵出口的變送器檢測實時參數值,通過計算機數字處理器按設定的參數值運算后閉環控制發動機的轉速,實現系統參數的精確鎖定(恒壓力、恒揚程、恒流量)。從而實現恒壓、恒揚程或恒流量洪水的目的。

  • 恒揚程止回閥功能

    為保證柴油機水泵在官網阻力變化的各種工況下不超出柴油機額定功率,修正根據國際設計時所留的設計余量,在柴油機水泵出口端,配套安裝恒揚程止回閥,確保數字定壓柴油機水泵在任何使用工況下均不會出現過載而損毀動力設備,從而保證系統供水持續性。

實際應用

廈門太古飛機工程有限公司

設計計算書:TYPE: KTA19-F2P2 (1800r/min)/ 200-520 (1800r/min)
項目名稱 柴油機消防泵組采購項目 項目類型 柴油機水泵組 設計圖號 XBC12/250



1.設備名稱:柴油機泵組;
2.主要性能參數:250L/s、H=120m、機械密封,不銹鋼2Cr13軸, QT600-3外殼; 0Cr18Ni9葉輪;
3.配套柴油機:帶數字定壓智能控制箱、康明斯柴油機;
根據用戶的需求,并滿足可靠性、安全性進行優化設計。 設計依據 設計及選用結果
選用步驟
1.根據設計要求:Q=250L/s、H=120m;選用廣州三業科技有限公司(江蘇國泉ODM)單級雙吸中開離心泵200-520
選用水泵轉速: 1800(r/min)的單級雙吸泵。
軸 功 率P1 359(kW)
>水泵效率 >82 %
2.按水泵的轉速性能特性 柴油機的轉速由柴油機數字定壓控制系統控制,可滿足水泵的運行要求。
3.泵組性能和試驗方法: 確保產品滿足國家標準GB6245-2006《消防泵》要求設計,“在超負荷試驗中:調節柴油機的油門和泵的出口閥,使泵的流量滿足額定流量,壓力為額定壓力的1.1倍,連續運轉10min。試驗過程中,泵組應工作正常、無異常振動、漏油、漏水等現象。”故選柴油機功率的安全系數為1.1。 經查閱廣州三業科技有限公司(江蘇國泉ODM)單級雙吸泵性能技術數據,滿足使用要求。
(1)用國家標準GB6245-2006《消防泵》來指導生產,滿足額定揚程120m,額定流量250L/s的工況;
(2)為了滿足半封閉機房的通風要求,采用、中冷器、熱交換器散熱設計,既滿足發動機的功率要求又符合各種環境使用。
4.選用柴油機:選用柴油機KTA19-F2P2,中冷器、熱交換器冷卻方式。為確保系統可靠性選工況點時柴油機功率是水泵的1.2倍:P=1.2P1=1.2×359=431<448(kW),滿足柴油機滿足連續拖動要求。 功    率 448(kW)
額定轉速 1800 (r/min)
型    式 直列、6缸、增壓、中冷、四沖程
燃油消耗率 ≤210 (g/kW.h)
5.聯軸器選用:按GB/T4323-2002 《彈性套柱銷聯軸器》選用。
工作條件:正常溫升40℃,極限熱平衡時
的工作溫度不得超過100℃。
扭矩計算公式:T=9550P/n
根據以上計算公式和聯軸器的使用要求和工作條件確定其合適的類型
選用型號:TL11
計算轉矩:
T=9550P/n=9550×448/1800=2377N.m
經查閱GB/T4323-2002 《彈性套柱銷聯軸器》,型號TL11,其公稱扭矩T1=4000 N.m,許用轉速1800 r/min,滿足使用要求。
6.柴油機油箱體積按國家標準GB6245-2006《消防泵》標準,應能保證泵組在額定工況下,連續運轉4h,因客戶要求油箱容積為6h,因此設計6h容積油箱. 設計按6h油箱所需容積:
m=6×359×210=452340g
V=m/ρ=452.4/0.85=533L
設計機底油箱:550L>533L,滿足設計要求。
7. 蓄電池按國家標準GB6245-2006《消防泵》蓄電池組的容量應能滿足6次啟動循環要求,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:駱駝品牌 鉛酸免維護蓄電池12V200Ah 4個,該品牌特點使用免維護設計,使用壽命長,無泄漏。
 
設備性能參數說明:XBC12/250數字定壓柴油機消防泵參數表
水泵 引擎
水泵生產廠 廣州三業科技有限公司 引擎生產廠 重慶康明斯
水泵品牌 SUNYEAR 引擎品牌 重康
水泵型式 單級雙吸中開泵 引擎型號 KTA19-F2P2
水泵型號 200-520 功率 448(kW)
流      量 250L/s 額定轉速 1800(r/min)
揚      程 120m 電啟動方式 雙蓄電池輪換啟動
額定轉速 1800(r/min) 雙蓄電池管理系統
軸功率 359(kW) 機械啟動 人工機械儲能啟動
效  率 82% 保養盤車
進/出法蘭 250/200(mm) 啟動時間 10秒
外殼材料 QT600-3 油門型式 電子油門(設定揚程/變速運行)
葉輪材質 0Cr18Ni9 充電機 機身發電機 +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 機械密封 數據通信 上傳所有運行參數 MODBUS協議
連接形式 彈性套柱銷聯軸器 水泵流量計 每臺機組單獨配置 0

方案優勢

  • 01 系統安全

    恒定系統壓力,防止裝置系統在流量大幅度波動狀態下引起裝備系統揚程的大幅度波動而損壞系統構件,確保系統在接到消防信號后,所有包括備用柴油機能立即啟動。

  • 02 智能控制

    自主研發的智能控制系統,自動程序、數據采集、自診斷與顯示、網絡監控等現代化全自動功能。可實時顯示多項運行參數。

  • 03 區域應用

    在大面積范圍消防給水系統中,能按不同高度、距離以及不同滅火設備進行多組給水壓力設定,以滿足不同的給水參數需求

  • 04 并聯應用

    在多臺同時裝備恒揚程/止回閥的柴油機水泵并聯系統中,可實現全系統的數字定壓控制。

  • 05 節省投資

    顛覆傳統設計中大面積區域消防給水系統須按不同的作業區域配備不同的壓力供給系統的設計模式,大大節省投資及運行費用。

應用案例

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