CN102423520B - 多级组合式增流增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级组合式增流增压装置，载体上固定有厢体，厢体内设置有至少有一个多级组合式高压水泵驱动系统、两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统、管路系统以及控制系统；管路系统将两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统并联再通过汇流装置与一个多级组合式高压水泵驱动系统串联，管路系统上设置有控制系统。本发明的多级组合式增流增压装置，输出的流量和压力成倍增大，是现有装置供水流量的3～5倍以上，抽水排涝流量大，并且体积小。

Description

多级组合式增流增压装置

技术领域

本发明属于消防装置技术领域，涉及一种多级组合式增流增压装置。

背景技术

由于城市化进程以及现代化工业革命的不断加快，高层建筑、地铁已成为城市现代化的标志，同时大型石化工厂、油库不断兴建，伴随而来的各种火灾越来越多，越来越大。而受现有消防装置技术条件制约，特种情况下的特大火灾扑救往往不能快速有效。高层建筑由于消防水源供应不上其火灾扑救早已是世界性难题！同时当特大型火灾发生时，消防部队往往出动十几辆乃至上百辆消防车赶赴火灾现场，但常受火灾现场局限，能深入有效扑救战斗位置的消防车经常是只有区区几辆，上百辆车辆只能靠近外围起个增援和替补作用，无法发挥消防车集群战斗，难以达到大流量、高效灭火。

众所周知：

1.当灭火剂喷射流量能达到200L/S以上，喷射距离130m以上的灭火装置(如消防车等)，对各种特大火灾的快速有效扑救至关重要。

而纵观目前国内外现有的陆地消防装置，其喷射流量均小于10000L/min(约167l/s)，喷射距离均小于120m。难以满足对特大型火灾的快速有效扑救的需要。消防部队经常是集中十几辆乃至几十辆、上百辆消防车集群同时喷射，但又往往受场地局限，不能实现消防车集群强大威力战斗。

2.高层建筑灭火难度甚大！对100m、200m乃至300m以上高层建筑火灾的有效扑救，其地面消防供水装置提供的持续稳定的大流量灭火剂(水或泡沫)至关重要。

而纵观目前国内外现有的陆地消防供水装置，其对300m以上高层建筑供水的流量均不大于25L/S，这对高层火灾的扑救往往是杯水之薪，效果不佳。众所周知在实际火灾扑救中，控制和扑救一层楼火灾需水量在70L/S～100L/S左右。而目前国内外消防高层建筑供水装置(包括消防车)的技术水平远远达不到以上参数，所以高层建筑火灾扑救是世界性难题。

3.充足的大流量中、远程供水装置，对特大型火灾的持续有效扑救至关重要。

而纵观目前国内外现有的大流量、中远程供水装置其供水流量不大于400L/S，供水距离不大于6km，难以充分满足缺水地区特大型火灾持续有效扑救对水源的需求。

4.当今地球自然灾害时有发生。今年我国大部分地区先旱后涝，不少内陆地区(如北京、成都等地)屡见“大海”景观。而快速大流量排涝抢险与水泵的排水流量大小至关重要。

而纵观目前国内外现有的陆地单一抽水排涝装置(如消防车抽水工作)其抽水量均小于200L/S，不能满足快速抽水排涝的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级组合式增流增压装置，输出的流量和压力成倍增大，是现有装置供水流量的3～5倍以上，抽水排涝流量大，并且体积小。

本发明采用的技术方案是，一种多级组合式增流增压装置，包括载体，载体上固定有厢体，厢体内设置有至少有一个多级组合式高压水泵驱动系统、两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统、管路系统以及控制系统；

其中，管路系统将两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统并联再通过汇流装置与一个多级组合式高压水泵驱动系统串联，管路系统上设置有控制系统；

多级组合式常压及中压水泵驱动系统包括依次连接的动力源、联接装置与常压及中压水泵，常压及中压水泵与管路系统相连接；

多级组合式高压水泵驱动系统包括依次连接的动力源、联接装置与高压水泵，高压水泵与管路系统连接。

本发明的特征还在于，

管路系统包括三条或三条以上的进水管路，其中，第一进水管路通过多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统的常压及中压水泵连接至汇流装置，第二进水管路通过多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统的常压及中压水泵连接至汇流装置，汇流装置输出两路管道，一路为第三进水管路，另一路连接至多级组合式高压水泵驱动系统中高压水泵的吸水口，高压水泵的出口端分别连接有高压出水管路与第三消防炮；第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统与汇流装置之间依次分流有两路管路，一路管路连接有第二消防炮，另一路管路为第一常压及中压出水管路；第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统与汇流装置之间依次设置有两路管路，一路管路连接有第一消防炮，另一路管路为第二常压及中压出水管路；

控制系统包括控制电器、第一控制阀门、第二控制阀门、第三控制阀门、第四控制阀门、第五控制阀门、第六控制阀门、第七控制阀门、第八控制阀门、第九控制阀门、第十控制阀门与第十一控制阀门，控制电器固定安装在载体上，控制电器分别与第一控制阀门、第二控制阀门、第三控制阀门、第四控制阀门、第五控制阀门、第六控制阀门、第七控制阀门、第八控制阀门、第九控制阀门、第十控制阀门、第十一控制阀门、第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的动力源、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的动力源、多级组合式高压水泵驱动系统中的动力源连接；其中，第一控制阀门设置在与第一消防炮入水端相连的管道上，第二控制阀门设置在第二进水管路的进水口端，第三控制阀门设置在第一进水管路的进水口端，第四控制阀门设置在第二常压及中压出水管路的出水口端，第五控制阀门设置在第二消防炮的进水口端，第六控制阀门设置在第一常压及中压出水管路的出水口端，第七控制阀门设置在第二进水管路末端、汇流装置的进水口处，第八控制阀门设置在第一进水管路末端、汇流装置的进水口处，第九控制阀门设置在第三进水管路的进水口端，第十控制阀门设置在高压出水管路上，第十一控制阀门设置在第三消防炮的进水口端。

第一消防炮、第二消防炮、第三消防炮分别选自消防水炮、或消防泡沫炮、或干粉泡沫炮、或水与干粉复合射流炮、或泡沫与干粉复合射流炮中的一种。

本发明多级组合式增流增压装置通过水泵相互间逐级串并联工作时，装置输出的流量和压力成倍增大，优点显著：

1、喷射的流量更大，喷射的压力更高、灭火剂喷射的距离更远，其灭火威力比现有技术的装置提高了4～10倍以上(当采用170L/S车载水泵时)。同时大大减少了火灾现场扑救装置的使用面积。也就是说使用本发明装置其灭火威力是现有消防车的灭火威力4～10倍以上，其流量在250L/S～1000L/S。

2、实现300m以上高层建筑更大流量的供水，是现有技术装置能实现的流量3～5倍以上(当采用170L/S车载水泵时)。也就是说使用本发明装置其300m以上高层供水能力在75L/S～125L/S。

3、实现更大流量的远程供水，是现有技术装置能实现的供水流量的3～5倍以上(当采用170L/S车载水泵时)，供水距离2倍以上(当采用170L/S车载水泵时)。也就是说使用本发明装置其远程供水流量在600L/S～900L/S，供水距离在5km～10km。

4、实现更大流量的抽水排涝，是现有陆地技术装置能实现的抽水流量的4～10倍以上(当采用170L/S车载水泵时)。也就是说使用本发明装置其排涝抽水流量在250L/S～1000L/S。

5、采用本发明的多级组合式增流增压装置，可以将3～5个泵通过串、并联方式，装在一个移动载体(如消防车)上，可以极大的节约空间，使供水及灭火更加方便、快捷，有利于发挥消防车集群灭火的强大威力。

简而言之，本发明装置不但实现了使用现有陆地技术装置不能达到的多功能性能和以上各项世界领先的技术参数(现有装置要实现以上功能，需要2台以上的装置)，更重要的是其技术参数远远高于现有的装置。且装置整个体积不发生根本性变化，其外观体积不超过国家法规项要求。

附图说明

图1为本发明多级组合式增流增压装置的结构示意图。

图2为本发明中第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统结构示意图。

图3为本发明中多级组合式高压水泵驱动系统结构示意图。

图4为本发明中管路系统的结构示意图。

图5为本发明中控制系统的结构示意图。

图中，1.多级组合式增流增压装置，2.载体，3.厢体，4.第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统，5.动力源，6.联接装置，7.第一消防炮，8.第一进水管路，9.第一常压及中压出水管路，10.第一控制阀门，11.常压及中压水泵，12.高压出水管路，13.汇流装置，14.多级组合式高压水泵驱动系统，15.高压水泵，16.管路系统，17.控制系统，18.控制电器，19.第二消防炮，20.第三消防炮，21.第二进水管路，22.第二常压及中压出水管路，23.第三进水管路，24.第二控制阀门，25.第三控制阀门，26.第四控制阀门，27.第五控制阀门，28.第六控制阀门，29.第七控制阀门，30.第八控制阀门，31.第九控制阀门，32.第十控制阀门，33.第十一控制阀门，34.第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统。

具体实施方式

下面以3个水泵组合为例结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的多级组合式增流增压装置的整体结构，如图1所示，多级组合式增流增压装置1包括载体2、厢体3、第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34、多级组合式高压水泵驱动系统14、管路系统16以及控制系统17。载体2是本发明装置的基体，所有部件均安装于其上，它既可以是固定装置，也可以是移动装置(包括轮式和履带式结构)；厢体3固定安装在载体2上；第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34分别固定在厢体3上，第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4与第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34结构相同，第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4包括常压及中压水泵11、联接装置6与动力源5，常压及中压水泵11通过联接装置6与动力源5相连，如图2所示。固定在厢体3上的管路系统16将第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4与第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34并联，再与一个多级组合式高压水泵驱动系统14串联成为一体；控制系统17设置在厢体3上并与管路系统16相连接。

结合图1和图2，第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4，包括动力源5、联接装置6和常压及中压水泵11，常压及中压水泵11与管路系统16连接。动力源5固定安装在厢体3上，它既可以是移动载体本身的动力(当采用移动载体时)，也可以是发动机组(汽油或柴油)或者其它动力装置，联接装置6将动力源5和常压及中压水泵11连为一体，常压及中压水泵11固定安装在厢体3上，常压及中压水泵11通过联接装置6由动力源5驱动。

结合图1和图3，多级组合式高压水泵驱动系统14，包括动力源5、联接装置6和高压水泵15，高压水泵15与管路系统16连接。动力源5固定安装在厢体3上，它既可以是移动载体本身的动力(当采用移动载体时)，也可以是发动机组(汽油或柴油)或者其它动力装置，联接装置6将动力源5和高压水泵15连为一体，高压水泵15固定安装在厢体3上，高压水泵15通过联接装置6由动力源5驱动。

结合图1和图4，本发明中的管路系统16，包括第一进水管路8与第二进水管路21，第一进水管路8通过第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4的常压及中压水泵11连接至汇流装置13，第二进水管路21通过第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34的常压及中压水泵11连接至汇流装置13。具体来说第一进水管路8与第二进水管路21分别连接到各自的常压及中压水泵11的吸水口，然后常压及中压水泵11的出口端连接至汇流装置13。汇流装置13输出两路管道，一路为第三进水管路23；另一路连接有多级组合式高压水泵驱动系统14，具体来说，另一路连接至多级组合式高压水泵驱动系统14中高压水泵15的吸水口。高压水泵15的出口端分别连接有高压出水管路12与第三消防炮20。第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4与汇流装置13之间依次分流有两路管路，一路管路连接有第二消防炮19，另一路管路为第一常压及中压出水管路9。第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34与汇流装置13之间依次设置有两路管路，一路管路连接有第一消防炮7，另一路管路为第二常压及中压出水管路22。第一消防炮7、第二消防炮19、第三消防炮20分别选自消防水炮、或消防泡沫炮、或干粉泡沫炮、或“水+干粉”复合射流炮、或“泡沫+干粉”复合射流炮中的一种。

结合图1和图5，多级组合式增流增压装置的控制系统17，包括控制电器18和多个控制阀门。控制电器18固定安装在载体2上，多个阀门分别安装在相应的管路中，控制电器18分别与各个控制阀门电路连接，并且还与第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34、多级组合式高压水泵驱动系统14中的动力源5相连接。具体的来说，第一控制阀门10设置在与第一消防炮7入水端相连的管道上；第二控制阀门24设置在第二进水管路21的进水口端，第三控制阀门25设置在第一进水管路8的进水口端，第四控制阀门26设置在第二常压及中压出水管路22的出水口端，第五控制阀门27设置在第二消防炮19的进水口端，第六控制阀门28设置在第一常压及中压出水管路9的出水口端，第七控制阀门29设置在第二进水管路21末端、汇流装置13的进水口处，第八控制阀门30设置在第一进水管路8末端、汇流装置13的进水口处，第九控制阀门31设置在第三进水管路23的进水口端，第十控制阀门32设置在高压出水管路12上，第十一控制阀门33设置在第三消防炮20的进水口端。

本发明多级组合式增流增压装置中还可以采用4个或5个水泵，即通过管路将3个或4个多级组合式常压及中压水泵驱动系统并联通过汇流装置连接至一个多级组合式高压水泵驱动系统上，再与消防炮连接即可。

本发明的多级组合式增流增压装置出水情况可分为常规出水和增流增压出水，其具体情况按以下过程实施：

抽水排涝及常规出水情况：

按需要将水源分别或同时接在第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4的常压及中压水泵11、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统的常压及中压水泵11、多级组合式高压水泵驱动系统14的高压水泵15的吸水口，通过控制系统17上的控制电器18分别启动第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4中的动力源5、或第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34中的动力源5、或多级组合式高压水泵驱动系统14中的动力源5，并通过联接装置6从而驱动相应的常压及中压水泵11或高压水泵15运转。然后可以分别或同时将水从第一消防炮7、或第二消防炮19、或第三消防炮20排出；或由第一常压及中压出水管路9、或第二常压及中压出水管路22、或高压出水管路12排出。

具体来说，水源若接在第二进水管路21上，打开第一控制阀门10与第二控制阀门24其他阀门关闭，即可实现将水源里的水吸入第二进水管路21，并经第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34中的常压及中压水泵11加压后由第一消防炮7排出；若打开第四控制阀门26，并关闭第一控制阀门10，同时其它相应的阀门关闭，则加压后的水就从第二常压及中压出水管路22排出。水源若接在第一进水管路8上，打开第三控制阀门25与第五控制阀门27关闭其他阀门，水经过第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4中的常压及中压水泵11加压后由第二消防炮19排出；若打开第六控制阀门28，并关闭第五控制阀门27，同时其它相应的阀门关闭，则加压后的水就从第一常压及中压出水管路9排出。水源若接在第三进水管路23上，打开第九控制阀门31和第十一控制阀门33关闭其他阀门，即可实现将水吸入第三进水管路23，并经多级组合式高压水泵驱动系统14中的高压水泵15加压后由第三消防炮20排出；若打开第十控制阀门32，并关闭第十一控制阀门33，同时其它相应的阀门关闭，则加压后的水就从第十控制阀门32排出。

增流增压出水情况：

将水源同时或分别连接第一进水管路8、第二进水管路21通过控制系统17上的控制电器18分别启动第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统4中的动力源5、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统34中的动力源5与多级组合式高压水泵驱动系统14中的动力源5，并通过各自的联接装置6驱动相应的常压及中压水泵11与高压水泵15运转，打开第七控制阀门29、第八控制阀门30与第十一控制阀门33，关闭其他阀门，只让压力水通过汇流装置13进入高压水泵15的进水管，并打开与高压水泵15出口端相连的高压出水管路12上的第十控制阀门32或第十一控制阀门33，即可实现增流增压功效，使增压的水从高压出水管路12或第三消防炮20中排出。

通过试验证明，通过串、并联连接后的高压水泵15的出水压力可相当于2倍左右的常压及中压水泵11的出水压力(采用3个泵时)。通过串、并联连接后的高压水泵15的出水流量可相当于2倍左右的常压及中压水泵11的出水流量(采用3个泵时)。

Claims (2)

1.一种多级组合式增流增压装置，其特征在于，包括载体（2），载体（2）上固定有厢体（3），厢体（3）内设置有至少有一个多级组合式高压水泵驱动系统（14）、两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统、管路系统（16）以及控制系统（17）；

其中，所述管路系统（16）将两个及两个以上多级组合式常压及中压水泵驱动系统并联再通过汇流装置（13）与一个多级组合式高压水泵驱动系统（14）串联，所述管路系统（16）上设置有控制系统（17）；

所述多级组合式常压及中压水泵驱动系统包括依次连接的动力源（5）、联接装置（6）与常压及中压水泵（11），所述常压及中压水泵（11）与所述管路系统（16）相连接；

所述多级组合式高压水泵驱动系统（14）包括依次连接的动力源（5）、联接装置（6）与高压水泵（15），所述高压水泵（15）与所述管路系统（16）连接；

所述管路系统（16）包括三条或三条以上的进水管路，其中，第一进水管路（8）通过所述多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统（4）的常压及中压水泵（11）连接至汇流装置（13），第二进水管路（21）通过所述多级组合式常压及中压水泵驱动系统中的第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统（34）的常压及中压水泵（11）连接至汇流装置（13），所述汇流装置（13）输出两路管道，一路为第三进水管路（23），另一路连接至所述多级组合式高压水泵驱动系统（14）中高压水泵（15）的吸水口，所述高压水泵（15）的出口端分别连接有高压出水管路（12）与第三消防炮（20）；所述第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统（4）与汇流装置（13）之间依次分流有两路管路，一路管路连接有第二消防炮（19），另一路管路为第一常压及中压出水管路（9）；所述第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统（34）与汇流装置（13）之间依次设置有两路管路，一路管路连接有第一消防炮（7），另一路管路为第二常压及中压出水管路（22）；

所述控制系统（17）包括控制电器（18）、第一控制阀门（10）、第二控制阀门（24）、第三控制阀门（25）、第四控制阀门（26）、第五控制阀门（27）、第六控制阀门（28）、第七控制阀门（29）、第八控制阀门（30）、第九控制阀门（31）、第十控制阀门（32）与第十一控制阀门（33），所述控制电器（18）固定安装在载体（2）上，所述控制电器（18）分别与第一控制阀门（10）、第二控制阀门（24）、第三控制阀门（25）、第四控制阀门（26）、第五控制阀门（27）、第六控制阀门（28）、第七控制阀门（29）、第八控制阀门（30）、第九控制阀门（31）、第十控制阀门（32）、第十一控制阀门（33）、第一多级组合式常压及中压水泵驱动系统（4）中的动力源（5）、第二多级组合式常压及中压水泵驱动系统（34）中的动力源（5）、多级组合式高压水泵驱动系统（14）中的动力源（5）连接；其中，所述第一控制阀门（10）设置在与第一消防炮（7）入水端相连的管道上，所述第二控制阀门（24）设置在第二进水管路（21）的进水口端，所述第三控制阀门（25）设置在第一进水管路（8）的进水口端，所述第四控制阀门（26）设置在第二常压及中压出水管路（22）的出水口端，所述第五控制阀门（27）设置在第二消防炮（19）的进水口端，所述第六控制阀门（28）设置在第一常压及中压出水管路（9）的出水口端，所述第七控制阀门（29）设置在第二进水管路（21）末端、汇流装置（13）的进水口处，所述第八控制阀门（30）设置在第一进水管路（8）末端、汇流装置（13）的进水口处，所述第九控制阀门（31）设置在第三进水管路（23）的进水口端，所述第十控制阀门（32）设置在高压出水管路（12）上，所述第十一控制阀门（33）设置在第三消防炮（20）的进水口端。

2.根据权利要求1所述的多级组合式增流增压装置，其特征在于，所述第一消防炮（7）、第二消防炮（19）、第三消防炮（20）分别选自消防水炮、或消防泡沫炮、或干粉泡沫炮、或水与干粉复合射流炮、或泡沫与干粉复合射流炮中的一种。

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