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)+恒揚程/止回閥的雙器合璧
一、大空間場所定義：
引用《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》 CECS 263-2009標(biāo)準(zhǔn)，大空間場所是指民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于
二、大空間消防設(shè)計要求：
飛機庫作為特殊的大空間場所，是維修飛機的工業(yè)建筑物，現(xiàn)代飛機是高科技產(chǎn)品、技術(shù)密集、價值昂貴，又因飛機載有燃油，火災(zāi)危險性大，在防火工程設(shè)計上有其特殊要求。
根據(jù)國家發(fā)布的《飛機庫設(shè)計防火規(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、高揚程、多臺水泵并聯(lián)作業(yè)等。大空間消防系統(tǒng)為同時滿足“最短時間內(nèi)提供最大給水流量”和“不允許超負(fù)荷啟動和停機”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）+ 恒揚程/止回閥（屠龍刀）！
數(shù)字定壓柴油機水泵是一種直接數(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)計壓力參數(shù)作業(yè)的技術(shù)，一句話技術(shù)優(yōu)勢——系統(tǒng)不超壓！
恒揚程/止回閥是低流阻、多功能水力控制閥——具有持壓、恒揚程、恒流量、遙控截止、防水錘、止回閥等功能一身。該閥門一攬子解決目前影響水泵安全的十大難題。恒揚程/止回閥是一種保證柴油機水泵在設(shè)計流量工況點作業(yè)的設(shè)備，一句話技術(shù)優(yōu)勢——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、揚程差壓、流量差壓），水泵出口的變送器檢測實時參數(shù)值，通過計算機數(shù)字處理器按設(shè)定的參數(shù)值進行函數(shù)變換、非線性修正和模糊PID運算后閉環(huán)控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的精確鎖定（恒壓力、恒揚程、恒流量）。從而實現(xiàn)恒壓、恒揚程或恒流量供水的目的。
2、恒揚程/止回閥功能說明
為保證柴油機水泵在管網(wǎng)阻力變化的各種工況下不超出柴油機的額定功率，修正根據(jù)國標(biāo)設(shè)計時所留的設(shè)計余量，在柴油機水泵出口端，配套安裝恒揚程/止回閥，以確保數(shù)字定壓柴油機水泵在任何使用工況下均不會出現(xiàn)過載損毀動力設(shè)備，從而保證系統(tǒng)供水持續(xù)性。
2.2 恒揚程：不管是一號機庫還是三個機庫任意區(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)計揚程恒定；
2.3 恒流量：不管各個區(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)計流量恒定；
2.4 均流量：避免多臺水泵并聯(lián)供水時，每臺水泵保持各自設(shè)計流量恒定；
2.5防水錘：水泵停止運行時，防止水錘產(chǎn)生；
2.6 緩閉止回：水泵停止運行時，緩閉止回；
2.7 零壓差關(guān)閉功能。當(dāng)水泵降速（發(fā)動機怠速冷卻），閥門上下游壓差很小（甚至為零），閥門不能有效關(guān)閉，如這時關(guān)閉水泵，就會造成水泵逆轉(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，閥門不能有效關(guān)閉，若這時關(guān)閉原動機，就會造成水泵驅(qū)動原動機逆轉(zhuǎn)等造成嚴(yán)重的機械故障。
五、工程設(shè)計案例
廈門太古飛機工程有限公司柴油機消防泵組設(shè)計方案
廈門太古飛機工程有限公司擁有六座雙寬體機位機庫，其中第1、2、3，5，6機庫可同時容納兩架寬體飛機及一架窄體機停場大修，第四機庫則同時可接納一架A380及一架B747飛機停場大修。公司的第六機庫已建設(shè)成，于2011年中旬投入使用， 廈門太古將可容納17架飛機同時進廠維修。廈門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機型。
“數(shù)字定壓”控制的柴油機水泵能給設(shè)計師帶來既簡易而又高性能的設(shè)計方案。當(dāng)系統(tǒng)接受到機庫一至三號機庫任意一個消防信號后，四臺數(shù)字定壓柴油機水泵同時啟動恒壓待命。在0~最大供水量的運行過程中，系統(tǒng)水壓一直恒定在該機庫所需的系統(tǒng)水壓。假設(shè)任何一臺泵組啟動失敗或因故障退出運行而不會影響系統(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，符合國標(biāo)GB50284-2008 飛機庫設(shè)計防火規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1、設(shè)備性能參數(shù)說明
XBC12/250數(shù)字定壓柴油機消防泵參數(shù)表
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水泵 |
引擎 |
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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 |
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水泵品牌 |
SUNYEAR |
引擎品牌 |
重康 |
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水泵型式 |
單級雙吸中開泵 |
引擎型號 |
KTA19-F2P2 |
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水泵型號 |
200-520 |
功率 |
448(kW) |
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流 量 |
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額定轉(zhuǎn)速 |
1800(r/min) |
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揚 程 |
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電啟動方式 |
雙蓄電池輪換啟動 |
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額定轉(zhuǎn)速 |
1800(r/min) |
雙蓄電池管理系統(tǒng) |
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軸功率 |
359(kW) |
機械啟動 |
人工機械儲能啟動 |
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效 率 |
82% |
保養(yǎng)盤車 |
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進/出法蘭 |
250/200(mm) |
啟動時間 |
10秒 |
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外殼材料 |
QT600-3 |
油門型式 |
電子油門（設(shè)定揚程/變速運行） |
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葉輪材質(zhì) |
0Cr18Ni9 |
充電機 |
機身發(fā)電機 +雙智能市電充電器 |
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軸材料 |
2Cr13 |
換熱方式 |
水/水熱交換器 |
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軸密封方式 |
機械密封 |
數(shù)據(jù)通信 |
上傳所有運行參數(shù) MODBUS協(xié)議 |
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連接形式 |
彈性套柱銷聯(lián)軸器 |
水泵流量計 |
每臺機組單獨配置 0~ |
2、設(shè)計計算書
TYPE： KTA19-F2P2 （1800r/min）/ 200-520 （1800r/min）
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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(shè)計圖號 |
XBC12/250 |
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設(shè) 計 |
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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 說 明 |
1.設(shè)備名稱：柴油機泵組； 2.主要性能參數(shù)： 3.配套柴油機：帶數(shù)字定壓智能控制箱、康明斯柴油機； |
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根據(jù)用戶的需求，并滿足可靠性、安全性進行優(yōu)化設(shè)計。 |
設(shè)計依據(jù) |
設(shè)計及選用結(jié)果 |
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選用步驟： 1.根據(jù)設(shè)計要求：Q= |
選用水泵轉(zhuǎn)速: 1800(r/min)的單級雙吸泵。 |
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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 |
柴油機的轉(zhuǎn)速由柴油機數(shù)字定壓控制系統(tǒng)控制，可滿足水泵的運行要求。 |
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3.泵組性能和試驗方法: 確保產(chǎn)品滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》要求設(shè)計,“在超負(fù)荷試驗中：調(diào)節(jié)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(xù)運轉(zhuǎn)10min。試驗過程中,泵組應(yīng)工作正常、無異常振動、漏油、漏水等現(xiàn)象。”故選柴油機功率的安全系數(shù)為1.1。 |
經(jīng)查閱廣州三業(yè)科技有限公司（江蘇國泉ODM）單級雙吸泵性能技術(shù)數(shù)據(jù)，滿足使用要求。 |
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（1）用國家標(biāo)準(zhǔn)GB6245-2006《消防泵》來指導(dǎo)生產(chǎn)，滿足額定揚程 （2）為了滿足半封閉機房的通風(fēng)要求，采用、中冷器、熱交換器散熱設(shè)計，既滿足發(fā)動機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：選用柴油機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(xù)拖動要求。 |
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 扭矩計算公式：T=9550P/n 根據(jù)以上計算公式和聯(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：TL11 計算轉(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.柴油機油箱體積按國家標(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)運轉(zhuǎn)4h，因客戶要求油箱容積為6h，因此設(shè)計6h容積油箱. |
設(shè)計按6h油箱所需容積： m=6×359×210= V=m/ρ=452.4/0.85= 設(shè)計機底油箱： |
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7. 蓄電池按國家標(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：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(shè)計，使用壽命長，無泄漏。 |
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3、現(xiàn)場單泵組示意圖
粵公網(wǎng)安備 44010502001864號