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大空间消防解决方案
-----数字定压技术+恒扬程/止回阀的双器合璧
一、大空间场所定义：
引用《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》 CECS 263-2009标准，大空间场所是指民用和工业建筑物内净空高度大于
二、大空间消防设计要求：
飞机库作为特殊的大空间场所，是维修飞机的工业建筑物，现代飞机是高科技产品、技术密集、价值昂贵，又因飞机载有燃油，火灾危险性大，在防火工程设计上有其特殊要求。
根据国家发布的《飞机库设计防火规范》GB50284-2008中
三、解决方案：
大空间消防系统的特性为大流量、高扬程、多台水泵并联作业等。大空间消防系统为同时满足“最短时间内提供最大给水流量”和“不允许超负荷启动和停机”的苛刻要求。三业提供了目前唯一的系统解决方案——数字定压技术（倚天剑）+ 恒扬程/止回阀（屠龙刀）！
数字定压柴油机水泵是一种直接数字锁定给水系统压力的恒压变流量设备。该设备且能在10s内提供0~100%（系统最大流量），系统压力恒定不变。数字定压是一种保证给水系统在设计压力参数作业的技术，一句话技术优势——系统不超压！
恒扬程/止回阀是低流阻、多功能水力控制阀——具有持压、恒扬程、恒流量、遥控截止、防水锤、止回阀等功能一身。该阀门一揽子解决目前影响水泵安全的十大难题。恒扬程/止回阀是一种保证柴油机水泵在设计流量工况点作业的设备，一句话技术优势——水泵不超载！
倚天剑&屠龙刀的双器合璧是目前解决大空间消防的解决方案。
四、工作原理
1、数字定压工作原理：
以直接数字控制方式，在控制面板设定供水参数（出口压力、扬程差压、流量差压），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进行函数变换、非线性修正和模糊PID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、恒扬程或恒流量供水的目的。
2、恒扬程/止回阀功能说明
为保证柴油机水泵在管网阻力变化的各种工况下不超出柴油机的额定功率，修正根据国标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，以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损毁动力设备，从而保证系统供水持续性。
2.2 恒扬程：不管是一号机库还是三个机库任意区域用水，不管供水距离多远，管网系统压力参数如何变化，保持水泵设计扬程恒定；
2.3 恒流量：不管各个区域用水量多少，管网流量参数如何变化，保持水泵设计流量恒定；
2.4 均流量：避免多台水泵并联供水时，每台水泵保持各自设计流量恒定；
2.5防水锤：水泵停止运行时，防止水锤产生；
2.6 缓闭止回：水泵停止运行时，缓闭止回；
2.7 零压差关闭功能。当水泵降速（发动机怠速冷却），阀门上下游压差很小（甚至为零），阀门不能有效关闭，如这时关闭水泵，就会造成水泵逆转等严重故障。有些用水设备，如消防炮等灭火设备，通常只能先停水泵才能关闭，但由于用水设备在用，管网压力随水泵降速而一起下降，阀门不能有效关闭，若这时关闭原动机，就会造成水泵驱动原动机逆转等造成严重的机械故障。
五、工程设计案例
厦门太古飞机工程有限公司柴油机消防泵组设计方案
厦门太古飞机工程有限公司拥有六座双宽体机位机库，其中第1、2、3，5，6机库可同时容纳两架宽体飞机及一架窄体机停场大修，第四机库则同时可接纳一架A380及一架B747飞机停场大修。公司的第六机库已建设成，于2011年中旬投入使用， 厦门太古将可容纳17架飞机同时进厂维修。厦门太古大修及改装能力涵盖波音737/747/757/767/777，空客330/340及麦道MD11机型。
“数字定压”控制的柴油机水泵能给设计师带来既简易而又高性能的设计方案。当系统接受到机库一至三号机库任意一个消防信号后，四台数字定压柴油机水泵同时启动恒压待命。在0~最大供水量的运行过程中，系统水压一直恒定在该机库所需的系统水压。假设任何一台泵组启动失败或因故障退出运行而不会影响系统正常供水。完全满足30s内控制火灾，60s内扑灭火灾的防火标准要求，符合国标GB50284-2008 飞机库设计防火规范相关标准。
1、设备性能参数说明
XBC12/250数字定压柴油机消防泵参数表
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水泵 |
引擎 |
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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 |
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水泵品牌 |
SUNYEAR |
引擎品牌 |
重康 |
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水泵型式 |
单级双吸中开泵 |
引擎型号 |
KTA19-F2P2 |
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水泵型号 |
200-520 |
功率 |
448(kW) |
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流 量 |
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额定转速 |
1800(r/min) |
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扬 程 |
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电启动方式 |
双蓄电池轮换启动 |
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额定转速 |
1800(r/min) |
双蓄电池管理系统 |
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轴功率 |
359(kW) |
机械启动 |
人工机械储能启动 |
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效 率 |
82% |
保养盘车 |
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进/出法兰 |
250/200(mm) |
启动时间 |
10秒 |
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外壳材料 |
QT600-3 |
油门型式 |
电子油门（设定扬程/变速运行） |
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叶轮材质 |
0Cr18Ni9 |
充电机 |
机身发电机 +双智能市电充电器 |
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轴材料 |
2Cr13 |
换热方式 |
水/水热交换器 |
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轴密封方式 |
机械密封 |
数据通信 |
上传所有运行参数 MODBUS协议 |
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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~ |
2、设计计算书
TYPE： KTA19-F2P2 （1800r/min）/ 200-520 （1800r/min）
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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 |
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设 计 |
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日 期 |
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审 核 |
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日 期 |
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设 计 说 明 |
1.设备名称：柴油机泵组； 2.主要性能参数： 3.配套柴油机：带数字定压智能控制箱、康明斯柴油机； |
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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 |
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选用步骤： 1.根据设计要求：Q= |
选用水泵转速: 1800(r/min)的单级双吸泵。 |
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轴 功 率P1 |
359（kW） |
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水泵效率 |
82 % |
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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。 |
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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。 |
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（1）用国家标准GB6245-2006《消防泵》来指导生产，满足额定扬程 （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。 |
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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) |
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额定转速 |
1800 (r/min) |
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型 式 |
直列、6缸、增压、中冷、四冲程 |
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燃油消耗率 |
≤210 (g/kW.h) |
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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 的工作温度不得超过 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。 |
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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= V=m/ρ=452.4/0.85= 设计机底油箱： |
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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。 |
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3、现场单泵组示意图
粤公网安备 44010502001864号