依据行业特性技术人员定制机电设备应用方案

方案背景

机库消防给水解决方案

● 随着我国经济建设的高速发展,大型物流中心、飞机维修库、石化/燃油库、码头等大型建筑与设施不断涌现。

● 这些设施对的灭火设计均要求应是快速反应、快速灭火,特别是价值高而又容易引发火灾的大型燃油库与飞机维修库。

● 《飞机库设计防火规范》 GB50284-2008 中规定,对飞机库的灭火设计要求参照美国消防协会《飞机库防火标准》NFPA-409飞机库防火标准,翼下泡沫炮灭火系统30s内控制火灾,60s内扑灭火灾。

● 要在短时间内达到控火与灭火的目的,必须合理选用灭火性能好、操作简单而又可靠性高的灭火装备并优化系统设计。

● 在这其中,供水系统是整个机库消防设计的关键。

方案特点

三业科技

大空间消防系统多为1~2Mpa的供水压力,2000~5000m³/h的供水量使供水泵组的装机容量达几百到几千kW。

发电机的功率配备应为装备中最大的电动机功率的3倍加同时运行水泵的总功率,所以配备能够让大功率电动水泵顺利启动并持续运行的后备发电机并不现实。另采用大功率的电动泵组多采用高压电动机,高压输/配电的投资大约为配置柴油机的2~3倍。

配备柴油机直接驱动水泵可节省大量电器设备费,节省投资。免除了机电转换环节,安全可靠。数台消防泵可同时启动,缩短了灭火系统的启动时间。

主要技术

解决超负荷启动和停机,最短时间内提供最大给水流量数字定压技术根据管网实际压力,调节发动机转速从而保证管网无论如何变化都不会超过管网的压力,实现恒压供水。

恒扬程止回阀具有持压、恒扬程、恒流量、遥控截止、防水锤、止回阀等功能于一身,解决目前影响水泵安全的十大难题。解决系统超压及水泵超载问题。

  • 数字定压工作原理

    直接设定供水参数(出口压力、扬程差压、流量差压),于水泵出口的变送器检测实时参数值,通过计算机数字处理器按设定的参数值运算后闭环控制发动机的转速,实现系统参数的精确锁定(恒压力、恒扬程、恒流量)。从而实现恒压、恒扬程或恒流量洪水的目的。

  • 恒扬程止回阀功能

    为保证柴油机水泵在官网阻力变化的各种工况下不超出柴油机额定功率,修正根据国际设计时所留的设计余量,在柴油机水泵出口端,配套安装恒扬程止回阀,确保数字定压柴油机水泵在任何使用工况下均不会出现过载而损毁动力设备,从而保证系统供水持续性。

实际应用

厦门太古飞机工程有限公司

设计计算书:TYPE: KTA19-F2P2 (1800r/min)/ 200-520 (1800r/min)
项目名称 柴油机消防泵组采购项目 项目类型 柴油机水泵组 设计图号 XBC12/250



1.设备名称:柴油机泵组;
2.主要性能参数:250L/s、H=120m、机械密封,不锈钢2Cr13轴, QT600-3外壳; 0Cr18Ni9叶轮;
3.配套柴油机:带数字定压智能控制箱、康明斯柴油机;
根据用户的需求,并满足可靠性、安全性进行优化设计。 设计依据 设计及选用结果
选用步骤
1.根据设计要求:Q=250L/s、H=120m;选用广州三业科技有限公司(江苏国泉ODM)单级双吸中开离心泵200-520
选用水泵转速: 1800(r/min)的单级双吸泵。
轴 功 率P1 359(kW)
>水泵效率 >82 %
2.按水泵的转速性能特性 柴油机的转速由柴油机数字定压控制系统控制,可满足水泵的运行要求。
3.泵组性能和试验方法: 确保产品满足国家标准GB6245-2006《消防泵》要求设计,“在超负荷试验中:调节柴油机的油门和泵的出口阀,使泵的流量满足额定流量,压力为额定压力的1.1倍,连续运转10min。试验过程中,泵组应工作正常、无异常振动、漏油、漏水等现象。”故选柴油机功率的安全系数为1.1。 经查阅广州三业科技有限公司(江苏国泉ODM)单级双吸泵性能技术数据,满足使用要求。
(1)用国家标准GB6245-2006《消防泵》来指导生产,满足额定扬程120m,额定流量250L/s的工况;
(2)为了满足半封闭机房的通风要求,采用、中冷器、热交换器散热设计,既满足发动机的功率要求又符合各种环境使用。
4.选用柴油机:选用柴油机KTA19-F2P2,中冷器、热交换器冷却方式。为确保系统可靠性选工况点时柴油机功率是水泵的1.2倍:P=1.2P1=1.2×359=431<448(kW),满足柴油机满足连续拖动要求。 功    率 448(kW)
额定转速 1800 (r/min)
型    式 直列、6缸、增压、中冷、四冲程
燃油消耗率 ≤210 (g/kW.h)
5.联轴器选用:按GB/T4323-2002 《弹性套柱销联轴器》选用。
工作条件:正常温升40℃,极限热平衡时
的工作温度不得超过100℃。
扭矩计算公式:T=9550P/n
根据以上计算公式和联轴器的使用要求和工作条件确定其合适的类型
选用型号:TL11
计算转矩:
T=9550P/n=9550×448/1800=2377N.m
经查阅GB/T4323-2002 《弹性套柱销联轴器》,型号TL11,其公称扭矩T1=4000 N.m,许用转速1800 r/min,满足使用要求。
6.柴油机油箱体积按国家标准GB6245-2006《消防泵》标准,应能保证泵组在额定工况下,连续运转4h,因客户要求油箱容积为6h,因此设计6h容积油箱. 设计按6h油箱所需容积:
m=6×359×210=452340g
V=m/ρ=452.4/0.85=533L
设计机底油箱:550L>533L,满足设计要求。
7. 蓄电池按国家标准GB6245-2006《消防泵》蓄电池组的容量应能满足6次启动循环要求,依厂家提供资料选配蓄电池为200Ah满足使用要求。 选用品牌型号:骆驼品牌 铅酸免维护蓄电池12V200Ah 4个,该品牌特点使用免维护设计,使用寿命长,无泄漏。
 
设备性能参数说明:XBC12/250数字定压柴油机消防泵参数表
水泵 引擎
水泵生产厂 广州三业科技有限公司 引擎生产厂 重庆康明斯
水泵品牌 SUNYEAR 引擎品牌 重康
水泵型式 单级双吸中开泵 引擎型号 KTA19-F2P2
水泵型号 200-520 功率 448(kW)
流      量 250L/s 额定转速 1800(r/min)
扬      程 120m 电启动方式 双蓄电池轮换启动
额定转速 1800(r/min) 双蓄电池管理系统
轴功率 359(kW) 机械启动 人工机械储能启动
效  率 82% 保养盘车
进/出法兰 250/200(mm) 启动时间 10秒
外壳材料 QT600-3 油门型式 电子油门(设定扬程/变速运行)
叶轮材质 0Cr18Ni9 充电机 机身发电机 +双智能市电充电器
轴材料 2Cr13 换热方式 水/水热交换器
轴密封方式 机械密封 数据通信 上传所有运行参数 MODBUS协议
连接形式 弹性套柱销联轴器 水泵流量计 每台机组单独配置 0

方案优势

  • 01 系统安全

    恒定系统压力,防止装置系统在流量大幅度波动状态下引起装备系统扬程的大幅度波动而损坏系统构件,确保系统在接到消防信号后,所有包括备用柴油机能立即启动。

  • 02 智能控制

    自主研发的智能控制系统,自动程序、数据采集、自诊断与显示、网络监控等现代化全自动功能。可实时显示多项运行参数。

  • 03 区域应用

    在大面积范围消防给水系统中,能按不同高度、距离以及不同灭火设备进行多组给水压力设定,以满足不同的给水参数需求

  • 04 并联应用

    在多台同时装备恒扬程/止回阀的柴油机水泵并联系统中,可实现全系统的数字定压控制。

  • 05 节省投资

    颠覆传统设计中大面积区域消防给水系统须按不同的作业区域配备不同的压力供给系统的设计模式,大大节省投资及运行费用。

应用案例