機場機庫消防給水解決方案-三業(yè)科技

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方案背景

隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)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(xiàn)。

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(fā)火災的大型燃油庫與飛機維修庫。

《飛機庫設計防火規(guī)范》 GB50284-2008 中規(guī)定，對飛機庫的滅火設計要求參照美國消防協(xié)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(tǒng)30s內(nèi)控制火災，60s內(nèi)撲滅火災。

要在短時間內(nèi)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(yōu)化系統(tǒng)設計。

在這其中，供水系統(tǒng)是整個機庫消防設計的關(guān)鍵。

方案特點

大空間消防系統(tǒng)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(fā)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(xù)運行的后備發(fā)電機并不現(xiàn)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(qū)動水泵可節(jié)省大量電器設備費，節(jié)省投資。免除了機電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，安全可靠。數(shù)臺消防泵可同時啟動，縮短了滅火系統(tǒng)的啟動時間。

主要技術(shù)

解決超負荷啟動和停機，最短時間內(nèi)提供最大給水流量數(shù)字定壓技術(shù)根據(jù)管網(wǎng)實際壓力，調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速從而保證管網(wǎng)無論如何變化都不會超過管網(wǎng)的壓力，實現(xiàn)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(tǒng)超壓及水泵超載問題。

數(shù)字定壓工作原理
直接設定供水參數(shù)（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(shù)值，通過計算機數(shù)字處理器按設定的參數(shù)值運算后閉環(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、恒揚程或恒流量洪水的目的。
恒揚程止回閥功能
為保證柴油機水泵在官網(wǎng)阻力變化的各種工況下不超出柴油機額定功率，修正根據(jù)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(shù)字定壓柴油機水泵在任何使用工況下均不會出現(xiàn)過載而損毀動力設備，從而保證系統(tǒng)供水持續(xù)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
設計說明	1.設備名稱：柴油機泵組； 2.主要性能參數(shù)：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(shù)字定壓智能控制箱、康明斯柴油機；
根據(jù)用戶的需求，并滿足可靠性、安全性進行優(yōu)化設計。	設計依據(jù)		設計及選用結(jié)果
	選用步驟 1.根據(jù)設計要求：Q=250L/s、H=120m；選用廣州三業(yè)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(zhuǎn)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(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。
	3.泵組性能和試驗方法: 確保產(chǎn)品滿足國家標準GB6245-2006《消防泵》要求設計,“在超負荷試驗中：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,泵組應工作正常、無異常振動、漏油、漏水等現(xiàn)象?！惫蔬x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。
			（1）用國家標準GB6245-2006《消防泵》來指導生產(chǎn)，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(fā)動機的功率要求又符合各種環(huán)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(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)
			額定轉(zhuǎn)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(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(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。
	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(xù)運轉(zhuǎn)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(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計，使用壽命長，無泄漏。

設備性能參數(shù)說明：XBC12/250數(shù)字定壓柴油機消防泵參數(shù)表

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(zhuǎn)速	1800(r/min)
揚程	120m	電啟動方式	雙蓄電池輪換啟動
額定轉(zhuǎn)速	1800(r/min)	電啟動方式	雙蓄電池管理系統(tǒng)
軸功率	359(kW)	機械啟動	人工機械儲能啟動
效率	82%	機械啟動	保養(yǎng)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(zhì)	0Cr18Ni9	充電機	機身發(fā)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(shù)據(jù)通信	上傳所有運行參數(shù) MODBUS協(xié)議
連接形式	彈性套柱銷聯(lián)軸器	水泵流量計	每臺機組單獨配置 0

方案優(yōu)勢

01 系統(tǒng)安全
恒定系統(tǒng)壓力，防止裝置系統(tǒng)在流量大幅度波動狀態(tài)下引起裝備系統(tǒng)揚程的大幅度波動而損壞系統(tǒng)構(gòu)件，確保系統(tǒng)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(fā)的智能控制系統(tǒng)，自動程序、數(shù)據(jù)采集、自診斷與顯示、網(wǎng)絡監(jiān)控等現(xiàn)代化全自動功能。可實時顯示多項運行參數(shù)。
03 區(qū)域應用
在大面積范圍消防給水系統(tǒng)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(shù)需求
04 并聯(lián)應用
在多臺同時裝備恒揚程/止回閥的柴油機水泵并聯(lián)系統(tǒng)中，可實現(xiàn)全系統(tǒng)的數(shù)字定壓控制。
05 節(jié)省投資
顛覆傳統(tǒng)設計中大面積區(qū)域消防給水系統(tǒng)須按不同的作業(yè)區(qū)域配備不同的壓力供給系統(tǒng)的設計模式，大大節(jié)省投資及運行費用。