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机械泵入式比例混和装置

机械泵入式比例混和装置

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/7/18     浏览次数:    




机械泵入式比例混合装置

产品简介

1、概述

泡沫灭火系统是以泡沫液为灭火剂的灭火系统。根据组成部件分类可分为泡沫液储存设备、泡沫液与水按比例混合设备、终端喷放发泡设备;按应用方式不同可分为固定式泡沫灭火系统(如泡沫水喷淋系统、泡沫水喷雾系统、罐区泡沫喷放覆盖系统、泡沫炮灭火系统)、移动式泡沫灭火系统;按照发泡倍数不同可分为低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统。在泡沫系统的应用中,关键的一个部件为泡沫原液与水按比例混合装置。

泡沫比例混合装置的发展,经历了多个产品的更新迭代:

1)环泵式比例混合装置

又称为负压式比例混合装置。安装时比例混合装置的出口连接消防泵的进口,比例混合装置的进口连接消防泵的出口,形成一个小循环系统,由液流产生的负压从储液罐中吸取泡沫液进行混合。该种形式的泡沫液会部分回流到泵的进水管,混合比控制方式粗放,且泡沫液会腐蚀水泵,降低使用寿命。

2)管线式比例混合装置

管线式比例混合装置是利用消防水高速流动到比例混合器腔室内形成负压,常压罐内的泡沫液在大气压作用下吸入混合腔内混合。该产品应用于小通径管道,且小孔产生的压力损失大,混合比随压力、流量的变化难以稳定控制。

3)压力式比例混合装置

压力式比例混合装置是将泡沫液储存在压力容器的胶囊中,消防水一小部分进入压力容器内挤压胶囊,将泡沫液挤压至比例混合器,另一部分高速流过比例混合器的喇叭口,在窄孔段产生压降,使储罐内泡沫液的压力大于窄孔段的压力,泡沫液在压力差作用下进入比例混合器进行混合。该种形式要用到压力容器,运行过程中泡沫液无法添加,且胶囊会因为老化破损。

4)平衡式比例混合装置(压力平衡)

平衡式比例混合装置的混合部位原理与压力式比例混合装置相当,消防水在比例混合器的喇叭口窄孔段形成压降,由泡沫液管道和水管道形成的压差将泡沫液输送到比例混合器内进行混合。不同之处是泡沫液管道的压力由泡沫液泵提供,通过平衡阀调节压差平衡,并将多余的泡沫液回流。泡沫液储存在常压罐中。该种形式的结构复杂,占地面积大,且泡沫液泵需要提供外加电力或柴油机等动力。

5)机械泵入式比例混合装置

机械泵入式比例混合装置是一种流量平衡式比例混合装置。由管道内流动的消防水为驱动力,通过水轮机带动泡沫液泵抽取常压罐内的泡沫液,泵入到消防主管道内。通过水轮机和泡沫液泵内部的结构参数匹配,平衡了水的流量和泡沫液的流量,实现定比例混合。机械泵入式比例混合装置体积小,占地面积小,混合比控制准确,且不需要外部提供动力电源或柴油机,是一款性能优越,技术先进的产品。

2、装置结构组成

机械泵入式比例混合装置主要由水轮机、泡沫液泵、泡沫液储罐、管道阀门等部件组成。

 

水轮机和泡沫液泵通过联轴器连接,并固定在型钢底撬上,实现整体搬运与安装。控制管路采用不锈钢无缝钢管,阀门等附件均采用不锈钢耐腐蚀材料。泡沫液储罐为常压不锈钢罐,放置在比例混合装置附近,通过金属软管相连。中间设有过滤器及控制球阀。

3、规格参数

机械泵入式比例混合装置有四种常规型号。实际应用时可将装置并联接到消防管路中,实现流量范围的拓展。

装置规格参数表

序号

型号

PHP45J/3

PHP85J/3

PHP125J/3

1

公称直径

DN100

DN150

DN200

2

工作流量范围L/s

1245

3285

50125

3

工作压力范围MPa

0.61.2

0.61.6

0.61.6

4

混合比

3%

3%

3%

5

进出口连接法兰

GB/T9119,凸面

DN100-1.6MPa

GB/T9119,凸面

DN150-1.6MPa

GB/T9119,凸面

DN200-1.6MPa

6

水轮机材质

不锈钢

不锈钢

不锈钢

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

消防水流经比例混合装置时,在水力作用下带动水轮机旋转。水轮机将旋转扭矩输出到泡沫液泵并带动运转。泡沫液泵吸取常压储罐内的泡沫液,并加压注入到消防水总管道中,实现定比例混合。

水轮机内部为定容积转子结构,旋转一周流过水的体积为固定值V1。泡沫液泵采用柱塞泵,是一种容积泵,旋转一周输出泡沫液的体积为固定值V2。水轮机与泡沫液泵通过联轴器连接,保证两者转速同步,理论上V1:V2=定值。通过内部型腔结构优化设计,使V1:V2=97:3,达到混合比3%的要求。

4.2性能特点

由产品本身的设计原理,决定了产品的性能特点。

1)动作响应快。消防水流过水轮机的同时带动泡沫液泵工作,无滞后时间;

2)混合比稳定。流量只与每转输出的流体体积相关,受管道内消防水压力、流量变化的影响小;

3)由水力驱动,无需额外提供动力电源或柴油机动力;

4)泡沫液储存在常压罐中,使用过程中可随时添加,无需压力容器;

5)适用于不同粘度的各种泡沫液;

6)装置体积小,占地面积小;

7)适用范围广,可应用于消防车、船舶或固定式泡沫系统的泡沫液比例混合;

8)水轮机内部结构复杂,型腔体积及曲面设计难度大,加工、装配精度要求高。

5、操作方法

5.1准工作状态

如图2,进水管路上的球阀2处于常开状态;电动三通球阀导通“进水管-泡沫液泵”,切断泡沫液供给管路。泡沫液储罐的出口球阀常开。

5.2启动方式

在应用时,需操作电动三通球阀,使泡沫液供给管路导通。设有自动、手动、机械应急三种启动方式。

1)自动启动:接到火灾报警信号,启动消防泵的同时,输出电流使电动三通球阀动作,导通泡沫液管路;

2)手动启动:按下远程手动启动按钮,输出电流到电动三通球阀动作;

3)机械应急启动:在以上两种方法失效的情况下,现场转动电动球阀的操作手柄,使泡沫液管路导通。

5.3装置恢复

1)操作电动三通球阀,复位至导通“进水管-泡沫液泵”。

2)管道内的消防水进入泡沫液泵,冲洗5min除去管道内的泡沫液,防止残留泡沫液对泵及管道阀门的腐蚀。

3)关闭消防泵,恢复系统至准工作状态。

5.4注意事项

1)尽量避免泡沫液泵空转不泵液,防止干磨过热损坏;

2)若泡沫液用完后,仍需持续供水,则应将电动三通球阀导通“进水管-泡沫液泵”管路。

6、安装及调试

6.1系统安装原理

机械泵入式比例混合装置在泡沫灭火系统中安装在消防泵和分区阀之间,如图2所示。工程施工时只需在消防主管道上预留安装位置,进出口通过法兰连接,可独立进行施工。

                                         图2  系统原理图

6.2 安装要求

1)安装位置应清洁明亮便于检验和维护,离墙或与其相邻设备的净距,不宜小于0.8m,应该有足够的空间检查油位、换油、拆装阀、管件等。

2)可以湿式安装,也可以干式安装。湿式安装时应注意装置的防冻,干式安装时应靠近消防泵出口,降低泡沫液泵干磨的风险。

3)由于水轮机内部构造较精密,需保证水源清洁。若水渍较脏,则应在进入水轮机前的主管道上增设过滤器,过滤网应不小于30目。

4) 比例混合装置安装前应预制混凝土基础,基础的高度应满足消防主管道安装平直顺畅,基础的大小应超出装置底撬每边100mm。用M12的膨胀螺栓将装置底撬固定到基础上。

5) 泡沫液储罐应设置在比例混合装置附近,通过金属软管连接。最低储存液位应高于比例混合装置的高度,便于泡沫液自灌进入泡沫液泵。且在泡沫液管路上应设置过滤器,过滤网不小于30目。

1.泡沫液储罐  2.出液球阀  3.过滤器  4.金属软管  5.比例混合装置

3 安装示意图

6)管道与比例混合装置通过法兰连接,法兰规格参数见表1。安装时注意水轮机的箭头方向应与管道水流方向一致。

7)电动三通球阀采用DC24V直流供电,电流为2A。可连接反馈信号线显示阀开、阀关信息。

接线方式如图5

5 电动三通球阀接线图

电动头参数如表2

电动头参数表

电动头型号

HL-05

输出力矩

50Nm

电源电压

DC24V

运行时间

10s

电机功率

20W

转动角度

090°

额定电流

2A

耐压等级

500VAC/1min

环境温度

-25℃~60

绝缘电阻

100MΩ/300VDC

箱体材质

铝合金压铸件

防护等级

IP67

8)电动三通球阀导通方向

6 “进水管-泡沫液泵”导通

7 “泡沫液管路-泡沫液泵”导通

准工作状态时应按图6导通进水管路,供给泡沫液时应按图7导通泡沫液管路。

6.3 装置调试

调试前确保设备安装到位,管道连接完整、可靠,消防泵供电正常,消防水池液位正常,系统处于准工作状态。

1)启动消防泵,向管网输水;

2)消防水流向比例混合装置,应能带动水轮机旋转,并通过联轴器带动泡沫液泵工作。运行应连续平稳,无卡阻停顿;

3)此时泡沫液泵入口的电动三通球阀导通“进水管-泡沫液泵”,泡沫液泵吸入进水管内的消防水注入到主管道,压力表显示正常。打开调试阀9,观察应有稳定的水流出;

4)以自动、手动、机械应急启动方式动作电动三通球阀,电动三通球阀应导通“泡沫液管路-泡沫液泵”,此时泡沫液吸入到柱塞泵内并加压注入到主管道。打开调试阀9,观察应有泡沫液流出,然后将电动三通球阀复位导通“进水管-泡沫液泵”。

5)消防水将泡沫液泵和管道内的泡沫液冲洗干净后,关闭消防泵,系统复位。

7、维护与保养

7.1故障分析排除

在装置使用过程中,若出现故障可按《故障分析排除表》的内容进行排查。无法排查原因的可联系厂家,我们会在第一时间给与必要的技术支持,切不可野蛮拆卸,造成无法恢复的二次损伤。

2 故障分析排除表

序号

故障

描述

原因分析

处理方法

1

水轮机不转

1)主管道内无水流过

检查主管道阀门是否开启

2)水流小于装置的最小流量范围

检查主管道阀门是否完全开启

检查终端喷放部件是否堵住

3)转子被固体杂质卡住

清除杂质,检查管道及水源

清洗或更换过滤器

 

序号

故障

描述

原因分析

处理方法

1

水轮机不转

4)泡沫液泵卡住

清理泡沫液泵内杂质

更换泡沫液管路过滤器

严重时更换泡沫液泵

5)泡沫液泵输出端堵住且无法泄压

疏通泡沫液泵出口管路

更换安全阀

2

无泡沫液输出

1)三通球阀未导通“泡沫液管路-泡沫液泵”

转动三通球阀,导通泡沫液管路

2)泡沫液液位低于泡沫液泵入口高度

向储罐内补充泡沫液

调整增加储罐高度

3)泡沫液泵输出端堵住且无法泄压

疏通泡沫液泵出口管路

更换安全阀

3

异常震动大

1)供水压力不稳定

检查水源及消防泵,保持稳定供液

2)管网内混入空气

检查泡沫液液位应正常

检查管网是否有泄漏

3)有杂质

清洗管道,去除杂质

7.2 维保要求

1)每周检查装置各阀门是否在准工作状态;

2)每月检查储罐内的泡沫液是否充足;

3)每季度检查电动三通球阀,应动作灵活可靠;

4)每半年检查所有组件管路应完整无损坏;

5)每半年检查过滤器,清洗过滤网;

6)每年应联动运行装置,确保运行正常;

7)每年应更换柱塞泵内的润滑油,推荐美孚超级黑霸王15W-40,油量以液位到达泵体上的透明油标中线为准;

8)低温环境下应注意保温,检查液体管道不结冰冻裂。



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