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機械泵入式比例混和裝置

機械泵入式比例混和裝置

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機械泵入式比例混合裝置

產品簡介

1、概述

泡沫滅火系統是以泡沫液為滅火劑的滅火系統。根據組成部件分類可分為泡沫液儲存設備、泡沫液與水按比例混合設備、終端噴放發泡設備;按應用方式不同可分為固定式泡沫滅火系統(如泡沫水噴淋系統、泡沫水噴霧系統、罐區泡沫噴放覆蓋系統、泡沫炮滅火系統)、移動式泡沫滅火系統;按照發泡倍數不同可分為低倍數、中倍數、高倍數泡沫滅火系統。在泡沫系統的應用中,關鍵的一個部件為泡沫原液與水按比例混合裝置。

泡沫比例混合裝置的發展,經歷了多個產品的更新迭代:

1)環泵式比例混合裝置

又稱為負壓式比例混合裝置。安裝時比例混合裝置的出口連接消防泵的進口,比例混合裝置的進口連接消防泵的出口,形成一個小循環系統,由液流產生的負壓從儲液罐中吸取泡沫液進行混合。該種形式的泡沫液會部分回流到泵的進水管,混合比控制方式粗放,且泡沫液會腐蝕水泵,降低使用壽命。

2)管線式比例混合裝置

管線式比例混合裝置是利用消防水高速流動到比例混合器腔室內形成負壓,常壓罐內的泡沫液在大氣壓作用下吸入混合腔內混合。該產品應用于小通徑管道,且小孔產生的壓力損失大,混合比隨壓力、流量的變化難以穩定控制。

3)壓力式比例混合裝置

壓力式比例混合裝置是將泡沫液儲存在壓力容器的膠囊中,消防水一小部分進入壓力容器內擠壓膠囊,將泡沫液擠壓至比例混合器,另一部分高速流過比例混合器的喇叭口,在窄孔段產生壓降,使儲罐內泡沫液的壓力大于窄孔段的壓力,泡沫液在壓力差作用下進入比例混合器進行混合。該種形式要用到壓力容器,運行過程中泡沫液無法添加,且膠囊會因為老化破損。

4)平衡式比例混合裝置(壓力平衡)

平衡式比例混合裝置的混合部位原理與壓力式比例混合裝置相當,消防水在比例混合器的喇叭口窄孔段形成壓降,由泡沫液管道和水管道形成的壓差將泡沫液輸送到比例混合器內進行混合。不同之處是泡沫液管道的壓力由泡沫液泵提供,通過平衡閥調節壓差平衡,并將多余的泡沫液回流。泡沫液儲存在常壓罐中。該種形式的結構復雜,占地面積大,且泡沫液泵需要提供外加電力或柴油機等動力。

5)機械泵入式比例混合裝置

機械泵入式比例混合裝置是一種流量平衡式比例混合裝置。由管道內流動的消防水為驅動力,通過水輪機帶動泡沫液泵抽取常壓罐內的泡沫液,泵入到消防主管道內。通過水輪機和泡沫液泵內部的結構參數匹配,平衡了水的流量和泡沫液的流量,實現定比例混合。機械泵入式比例混合裝置體積小,占地面積小,混合比控制準確,且不需要外部提供動力電源或柴油機,是一款性能優越,技術先進的產品。

2、裝置結構組成

機械泵入式比例混合裝置主要由水輪機、泡沫液泵、泡沫液儲罐、管道閥門等部件組成。

 

水輪機和泡沫液泵通過聯軸器連接,并固定在型鋼底撬上,實現整體搬運與安裝。控制管路采用不銹鋼無縫鋼管,閥門等附件均采用不銹鋼耐腐蝕材料。泡沫液儲罐為常壓不銹鋼罐,放置在比例混合裝置附近,通過金屬軟管相連。中間設有過濾器及控制球閥。

3、規格參數

機械泵入式比例混合裝置有四種常規型號。實際應用時可將裝置并聯接到消防管路中,實現流量范圍的拓展。

裝置規格參數表

序號

型號

PHP45J/3

PHP85J/3

PHP125J/3

1

公稱直徑

DN100

DN150

DN200

2

工作流量范圍L/s

1245

3285

50125

3

工作壓力范圍MPa

0.61.2

0.61.6

0.61.6

4

混合比

3%

3%

3%

5

進出口連接法蘭

GB/T9119,凸面

DN100-1.6MPa

GB/T9119,凸面

DN150-1.6MPa

GB/T9119,凸面

DN200-1.6MPa

6

水輪機材質

不銹鋼

不銹鋼

不銹鋼

7

外形尺寸

mm

A

600

700

800

B

720

850

1000

C

980

1150

1350

D

470

580

700

8

重量kg

300

500

700

4、功能原理

4.1混合原理

消防水流經比例混合裝置時,在水力作用下帶動水輪機旋轉。水輪機將旋轉扭矩輸出到泡沫液泵并帶動運轉。泡沫液泵吸取常壓儲罐內的泡沫液,并加壓注入到消防水總管道中,實現定比例混合。

水輪機內部為定容積轉子結構,旋轉一周流過水的體積為固定值V1。泡沫液泵采用柱塞泵,是一種容積泵,旋轉一周輸出泡沫液的體積為固定值V2。水輪機與泡沫液泵通過聯軸器連接,保證兩者轉速同步,理論上V1:V2=定值。通過內部型腔結構優化設計,使V1:V2=97:3,達到混合比3%的要求。

4.2性能特點

由產品本身的設計原理,決定了產品的性能特點。

1)動作響應快。消防水流過水輪機的同時帶動泡沫液泵工作,無滯后時間;

2)混合比穩定。流量只與每轉輸出的流體體積相關,受管道內消防水壓力、流量變化的影響小;

3)由水力驅動,無需額外提供動力電源或柴油機動力;

4)泡沫液儲存在常壓罐中,使用過程中可隨時添加,無需壓力容器;

5)適用于不同粘度的各種泡沫液;

6)裝置體積小,占地面積小;

7)適用范圍廣,可應用于消防車、船舶或固定式泡沫系統的泡沫液比例混合;

8)水輪機內部結構復雜,型腔體積及曲面設計難度大,加工、裝配精度要求高。

5、操作方法

5.1準工作狀態

如圖2,進水管路上的球閥2處于常開狀態;電動三通球閥導通“進水管-泡沫液泵”,切斷泡沫液供給管路。泡沫液儲罐的出口球閥常開。

5.2啟動方式

在應用時,需操作電動三通球閥,使泡沫液供給管路導通。設有自動、手動、機械應急三種啟動方式。

1)自動啟動:接到火災報警信號,啟動消防泵的同時,輸出電流使電動三通球閥動作,導通泡沫液管路;

2)手動啟動:按下遠程手動啟動按鈕,輸出電流到電動三通球閥動作;

3)機械應急啟動:在以上兩種方法失效的情況下,現場轉動電動球閥的操作手柄,使泡沫液管路導通。

5.3裝置恢復

1)操作電動三通球閥,復位至導通“進水管-泡沫液泵”。

2)管道內的消防水進入泡沫液泵,沖洗5min除去管道內的泡沫液,防止殘留泡沫液對泵及管道閥門的腐蝕。

3)關閉消防泵,恢復系統至準工作狀態。

5.4注意事項

1)盡量避免泡沫液泵空轉不泵液,防止干磨過熱損壞;

2)若泡沫液用完后,仍需持續供水,則應將電動三通球閥導通“進水管-泡沫液泵”管路。

6、安裝及調試

6.1系統安裝原理

機械泵入式比例混合裝置在泡沫滅火系統中安裝在消防泵和分區閥之間,如圖2所示。工程施工時只需在消防主管道上預留安裝位置,進出口通過法蘭連接,可獨立進行施工。

                                         圖2  系統原理圖

6.2 安裝要求

1)安裝位置應清潔明亮便于檢驗和維護,離墻或與其相鄰設備的凈距,不宜小于0.8m,應該有足夠的空間檢查油位、換油、拆裝閥、管件等。

2)可以濕式安裝,也可以干式安裝。濕式安裝時應注意裝置的防凍,干式安裝時應靠近消防泵出口,降低泡沫液泵干磨的風險。

3)由于水輪機內部構造較精密,需保證水源清潔。若水漬較臟,則應在進入水輪機前的主管道上增設過濾器,過濾網應不小于30目。

4) 比例混合裝置安裝前應預制混凝土基礎,基礎的高度應滿足消防主管道安裝平直順暢,基礎的大小應超出裝置底撬每邊100mm。用M12的膨脹螺栓將裝置底撬固定到基礎上。

5) 泡沫液儲罐應設置在比例混合裝置附近,通過金屬軟管連接。最低儲存液位應高于比例混合裝置的高度,便于泡沫液自灌進入泡沫液泵。且在泡沫液管路上應設置過濾器,過濾網不小于30目。

1.泡沫液儲罐  2.出液球閥  3.過濾器  4.金屬軟管  5.比例混合裝置

3 安裝示意圖

6)管道與比例混合裝置通過法蘭連接,法蘭規格參數見表1。安裝時注意水輪機的箭頭方向應與管道水流方向一致。

7)電動三通球閥采用DC24V直流供電,電流為2A。可連接反饋信號線顯示閥開、閥關信息。

接線方式如圖5

5 電動三通球閥接線圖

電動頭參數如表2

電動頭參數表

電動頭型號

HL-05

輸出力矩

50Nm

電源電壓

DC24V

運行時間

10s

電機功率

20W

轉動角度

090°

額定電流

2A

耐壓等級

500VAC/1min

環境溫度

-25℃~60

絕緣電阻

100MΩ/300VDC

箱體材質

鋁合金壓鑄件

防護等級

IP67

8)電動三通球閥導通方向

6 “進水管-泡沫液泵”導通

7 “泡沫液管路-泡沫液泵”導通

準工作狀態時應按圖6導通進水管路,供給泡沫液時應按圖7導通泡沫液管路。

6.3 裝置調試

調試前確保設備安裝到位,管道連接完整、可靠,消防泵供電正常,消防水池液位正常,系統處于準工作狀態。

1)啟動消防泵,向管網輸水;

2)消防水流向比例混合裝置,應能帶動水輪機旋轉,并通過聯軸器帶動泡沫液泵工作。運行應連續平穩,無卡阻停頓;

3)此時泡沫液泵入口的電動三通球閥導通“進水管-泡沫液泵”,泡沫液泵吸入進水管內的消防水注入到主管道,壓力表顯示正常。打開調試閥9,觀察應有穩定的水流出;

4)以自動、手動、機械應急啟動方式動作電動三通球閥,電動三通球閥應導通“泡沫液管路-泡沫液泵”,此時泡沫液吸入到柱塞泵內并加壓注入到主管道。打開調試閥9,觀察應有泡沫液流出,然后將電動三通球閥復位導通“進水管-泡沫液泵”。

5)消防水將泡沫液泵和管道內的泡沫液沖洗干凈后,關閉消防泵,系統復位。

7、維護與保養

7.1故障分析排除

在裝置使用過程中,若出現故障可按《故障分析排除表》的內容進行排查。無法排查原因的可聯系廠家,我們會在第一時間給與必要的技術支持,切不可野蠻拆卸,造成無法恢復的二次損傷。

2 故障分析排除表

序號

故障

描述

原因分析

處理方法

1

水輪機不轉

1)主管道內無水流過

檢查主管道閥門是否開啟

2)水流小于裝置的最小流量范圍

檢查主管道閥門是否完全開啟

檢查終端噴放部件是否堵住

3)轉子被固體雜質卡住

清除雜質,檢查管道及水源

清洗或更換過濾器

 

序號

故障

描述

原因分析

處理方法

1

水輪機不轉

4)泡沫液泵卡住

清理泡沫液泵內雜質

更換泡沫液管路過濾器

嚴重時更換泡沫液泵

5)泡沫液泵輸出端堵住且無法泄壓

疏通泡沫液泵出口管路

更換安全閥

2

無泡沫液輸出

1)三通球閥未導通“泡沫液管路-泡沫液泵”

轉動三通球閥,導通泡沫液管路

2)泡沫液液位低于泡沫液泵入口高度

向儲罐內補充泡沫液

調整增加儲罐高度

3)泡沫液泵輸出端堵住且無法泄壓

疏通泡沫液泵出口管路

更換安全閥

3

異常震動大

1)供水壓力不穩定

檢查水源及消防泵,保持穩定供液

2)管網內混入空氣

檢查泡沫液液位應正常

檢查管網是否有泄漏

3)有雜質

清洗管道,去除雜質

7.2 維保要求

1)每周檢查裝置各閥門是否在準工作狀態;

2)每月檢查儲罐內的泡沫液是否充足;

3)每季度檢查電動三通球閥,應動作靈活可靠;

4)每半年檢查所有組件管路應完整無損壞;

5)每半年檢查過濾器,清洗過濾網;

6)每年應聯動運行裝置,確保運行正常;

7)每年應更換柱塞泵內的潤滑油,推薦美孚超級黑霸王15W-40,油量以液位到達泵體上的透明油標中線為準;

8)低溫環境下應注意保溫,檢查液體管道不結冰凍裂。



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