CN102423527A - 变频高压细水雾自动灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频高压细水雾自动灭火装置，包括控制单元、供水单元、火警探测单元和细水雾喷雾单元。所述供水单元包括高压泵组和驱动高压泵组工作的电机等，控制单元包括控制系统以及一个与所述电机相连的变频器。本发明能够通过控制变频器的输出频率以改变电机的工作功率或者转速，进而控制高压泵组的泵水功率，使得当无火警时，高压泵组能够以低功率运转，起到普通细水雾灭火系统中的稳压泵的作用，当有火警时，高压泵组能够迅速提高功率，产生高压水，以执行灭火工作。本发明实现了一泵两用，既节省了设备成本，又减小了占地空间，同时还避免了泵突然停止或启动带来的损害，提高了整个灭火装置的稳定性和可靠性。

Description

变频高压细水雾自动灭火装置

技术领域

本发明属于消防装置，具体涉及一种变频高压细水雾自动灭火装置。

背景技术

细水雾灭火系统具有环保、安全、灭火能力强、灭火耗水量少、水渍污染小和适用范围广等优点，是一种环保、高效的灭火技术，在消防领域中应用广泛。细水雾技术是通过特制喷头将流经喷头的有一定压力的水或气流雾化成具有极细水滴的细水雾，并以冷却、窒息和阻热辐射的原理进行灭火。细水雾具有良好的电绝缘性，对环境无污染，可降低火灾中的烟气含量及毒性，净化火灾现场。目前使用的细水雾灭火系统有双流体（气、水）细水雾灭火系统和高、中、低压单流体细水雾灭火系统等，其中，高压单流体细水雾灭火系统与其他灭火系统相比产生的雾滴直径更小，灭火快，用水量少，对火场污染最小，特别适合扑灭油池火和电气火灾。根据产生高压水的方式不同，高压细水雾灭火系统分为泵组式和瓶组式。瓶组式是用气瓶气囊中储存的高压气体推动高压水进入喷头产生细水雾，其无需电源驱动，但灭火持续时间有限；泵组式是用高压柱塞泵将纯水压入系统管网中，灭火持续时间不受限制，需要电机驱动。

现有技术的泵组式高压细水雾灭火装置通常都包括小功率电机驱动的稳压泵和大功率电机驱动的高压泵两组泵，无火警时稳压泵工作，保持管路中有一定的水压；有火警时，稳压泵停止工作，高压泵启动，使管路中的水达到高压，经过细水雾喷头喷出进行灭火。这种高压细水雾灭火装置由于设置了两组泵，不仅占地空间大，还增加了设备成本；同时，在应急状态下突然的停止和启动稳压泵或高压泵，很容易损坏电机，水压越高这种损坏的可能性就越大，损坏也越严重，因此也降低了细水雾灭火系统的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的高压细水雾自动灭火装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种变频高压细水雾自动灭火装置，其包括：

控制单元，所述控制单元包括控制系统；

供水单元，所述供水单元由所述控制单元控制，包括储水箱、安装在储水箱内的液位计、与所述储水箱相连的高压泵组、驱动所述高压泵组工作的电机、多条供水管路以及安装在所述供水管路上的压力表和阀门；

火警探测单元，所述火警探测单元用于探测火情并及时将火情信息传送至控制系统；

细水雾喷雾单元，所述细水雾喷雾单元设置在被保护空间内，包括多个与供水单元相连的细水雾喷头；

根据本发明，所述控制单元还包括一个与电机相连并能够调控电机工作的功率大小或转速的变频器，所述变频器的输出频率由控制系统控制。

优选地，所述火警探测单元包括设置在被保护空间内的多个感温探测器和/或感烟探测器。

优选地，所述供水单元包括设置在高压泵组下游的供水管路上的至少一个稳压压力表和至少一个高压压力表，所述稳压压力表和高压压力表分别与控制系统相连，用于向控制系统提供水压信息。

进一步地，所述高压泵组下游的供水管路分流为两条供水支路，稳压压力表即设置在其中的一条供水支路上，且该供水支路在位于所述稳压压力表上游处设置有当压力增大到设定值时能自动关闭的保护阀，该供水支路在位于所述稳压压力表下游处设置有单向阀。

根据本发明，所述供水单元还包括从高压泵组出水口处引出的一条溢流管路，所述溢流管路的另一端口与储水箱相连通且位于储水箱的上部；所述溢流管路上设置有安全溢流阀，其在压力增大到一定值时能自动开启供水通过，以进行泄流减压。

另外，所述供水单元还包括设置在所述高压泵组进水口与所述储水箱之间的过滤器和单向阀，以及设置在所述储水箱的进水口处并由控制系统控制开启或关闭的补水阀。

进一步地，液位计设置有高水位、低水位和极限低水位三个水位感应触点；当液位计感应到储水箱中的水位超过高水位时，控制系统控制关闭补水阀，停止补水；当液位计感应到储水箱中的水位低于低水位时，控制系统控制开启补水阀，开始补水；当液位计感应到储水箱中的水位低于极限低水位时，控制系统控制电机立即停机以保护高压泵组。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明由于增设了与控制系统相连的变频器，通过控制变频器的输出频率以改变电机的工作功率或者转速，进而控制高压泵组的泵水功率，使得当无火警时，高压泵组能够以低功率运转，起到普通细水雾灭火系统中的稳压泵的作用，当有火警时，高压泵组能够迅速提高功率，产生高压水，以执行灭火工作；本发明实现了一泵两用，既节省了设备成本，又减小了占地空间，同时还能避免普通细水雾灭火系统中泵突然停止或启动带来的损害，使本发明灭火装置的稳定性和可靠性也得到了进一步提高。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明变频高压细水雾自动灭火装置的结构示意图；

其中：1、补水阀；2、液位计；3、储水箱；4、过滤器；5、单向阀；6、高压泵组；7、电机；8、安全溢流阀；9、保护阀；10、稳压压力表；11、高压压力表；12、控制单元；13、变频器；14、控制系统；15、分区选择阀；16、细水雾喷头；17、感烟探测器；18、感温探测器。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。

实施例1

参见图1，按照本实施例的变频高压细水雾自动灭火装置，其包括：

控制单元12，所述控制单元12包括控制系统14，控制系统14通常包括火警报警控制器和可编程控制器等；

供水单元，所述供水单元由控制单元12控制，所述供水单元包括储水箱3、安装在储水箱3内的液位计2、与储水箱3相连的高压泵组6、驱动高压泵组6工作的电机7、多条供水管路以及安装在供水管路上的压力表和阀门；本实施例中，高压泵组能够提供3.5MPa以上的水压，最高水压甚至可达10MPa；电机7使用的是三相异步电动机；除高压泵组外，供水单元还可以设置备用泵（一般为一台），所选备用泵应与高压泵组中的最大参数的工作泵相同，若有工作泵在运转中遇到故障，可及时启动备用泵以保证正常供水；

火警探测单元，所述火警探测单元与控制系统14的火警报警控制器相连，火警探测单元包括设置在被保护空间内的多个感温探测器18和感烟探测器17（当然还可以设置其他火警探测器，例如红外探测器等），它们能够对被保护空间内的温度或者烟雾度进行探测并将信号反馈给控制系统14，控制系统14可据此信号自动判断是否启动高压泵组6进行灭火；

细水雾喷雾单元，所述细水雾喷雾单元设置在被保护空间内，包括多个与供水单元相连的细水雾喷头16；被保护空间可能是多个不同的房间或者楼层等，因此可通过设置分区选择阀15来对被保护空间进行选择和分区；

本实施例的控制单元12还包括一个一端与电机7相连、另一端与控制系统14的可编程控制器相连的变频器13，变频器13的输出频率由控制系统14控制，通过连续改变变频器13的输出频率可使电机7的工作功率或转速连续改变，进而可控制高压泵组6向供水管路提供的水压大小。

本实施例中，供水单元还包括与控制系统14相连的一个稳压压力表10和高压压力表11，这两个压力表可向控制系统14提供水压信息。

本实施例中，高压泵组6下游的供水管路分流为两条供水支路，稳压压力表10设置在其中的一条供水支路上（该支路可称为“稳压压力表保护支路”），该供水支路在位于稳压压力表10上游处设置有当压力增大到设定值时能自动关闭的保护阀9，该供水支路在位于稳压压力表10下游处设置有单向阀5；由于稳压压力表10所能承受的水压较低，当高压泵组6向供水管路中提供高压水时，保护阀9在压力达到设定值时自动关闭，而单向阀5只能供水从稳压压力表10的方向向外流出，因此“稳压压力表保护支路”中的水压不会继续增大，进而可以防止高压水将稳压压力表10冲坏；而高压压力表11则不需设置“保护支路”，它能承受高水压，并在高压泵组6提供高水压以进行灭火工作时发挥主要作用。

本实施例中，所述供水单元还包括从高压泵组6出水口处引出的一条溢流管路，该溢流管路的另一端口与储水箱3相连通且位于储水箱3的上部；该溢流管路上设置有安全溢流阀8，其在压力增大到一定值时能自动开启供水通过，以进行泄流减压。溢流管路的设置是为防止水压过高，以致冲破水管的承受极限使水管爆裂等意外情况，因此一般情况下安全溢流阀8都是关闭的。

此外，本实施例的供水单元还包括设置在高压泵组6的进水口与储水箱3之间的过滤器4和单向阀5，以及设置在储水箱3的进水口处的补水阀1，补水阀1与控制系统14相连，控制系统14可根据液位计2提供的信息控制补水阀1的开启或关闭，以保证储水箱3内能够提供充足的水。

本实施例变频高压细水雾自动灭火装置的工作过程如下：

当感温探测器18和/或感烟探测器17探测到被保护区间的温度和烟雾度在正常范围内，即无火情时，整个高压细水雾自动灭火装置处于稳压运行状态，稳压压力表10将供水管路中的压力信息传送给控制系统14，若供水管路中的压力低于预先设置的稳压最低值时，控制系统14控制电机7驱动高压泵组6启动（此时功率较小），使供水管路中的水压上升，若供水管路中的压力高于预先设置的稳压最大值时，控制系统14控制高压泵组6停止运行；

当感温探测器18和/或感烟探测器17探测到被保护区间的温度和烟雾度超过正常范围，即探测到火情时，控制系统14通过控制变频器13的输出频率提高电机7的工作功率和转速，使高压泵组6提供更高水压，与此同时，控制相应的分区选择阀15打开，使细水雾喷头16喷出细水雾进行灭火；此时，保护阀9在达到一定压力时即自动关闭，保护稳压压力表10，稳压压力表保护支路中的水压不会升高。

另外，液位计2设置有三个报警水位，按照水位从高到低分别为高水位、低水位和极限低水位。若储水箱3中的水位超过高水位，控制系统14则控制关闭补水阀1，停止补水；若储水箱3中的水位低于低水位，控制系统14则控制开启补水阀1，开始补水；若由于高压泵组6抽水太快等原因导致储水箱3中的水位低于极限低水位，控制系统14则控制电机7立即停机以保护高压泵组6。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变频高压细水雾自动灭火装置，其包括：

控制单元（12），所述控制单元（12）包括控制系统（14）；

供水单元，所述供水单元由所述控制单元（12）控制，所述供水单元包括储水箱（3）、安装在储水箱（3）内的液位计（2）、与所述储水箱（3）相连的高压泵组（6）、驱动所述高压泵组（6）工作的电机（7）、多条供水管路以及安装在所述供水管路上的压力表和阀门；

火警探测单元，所述火警探测单元用于探测火情并及时将火情信息传送至控制系统（14）；

细水雾喷雾单元，所述细水雾喷雾单元设置在被保护空间内，包括多个与所述供水单元相连的细水雾喷头（16）；

其特征在于：

所述控制单元（12）还包括一个与所述电机（7）相连并能够调控所述电机（7）工作的功率大小或转速的变频器（13），所述变频器（13）的输出频率由所述控制系统（14）控制。

2.根据权利要求1所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述火警探测单元包括设置在被保护空间内的多个感温探测器（18）和/或感烟探测器（17）。

3.根据权利要求1所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述供水单元包括设置在高压泵组（6）下游的供水管路上的至少一个稳压压力表（10）和至少一个高压压力表（11），所述稳压压力表（10）和所述高压压力表（11）分别与所述控制系统（14）相连，用于向所述控制系统（14）提供水压信息。

4.根据权利要求3所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述高压泵组（6）下游的供水管路分流为两条供水支路，所述稳压压力表（10）设置在其中的一条供水支路上，且该供水支路在位于所述稳压压力表（10）上游处设置有当压力增大到设定值时能自动关闭的保护阀（9），该供水支路在位于所述稳压压力表（10）下游处设置有单向阀（5）。

5.根据权利要求1所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述供水单元还包括从所述高压泵组（6）出水口处引出的一条溢流管路，所述溢流管路的另一端口与所述储水箱（3）相连通且位于所述储水箱（3）的上部；所述溢流管路上设置有安全溢流阀（8），其在压力增大到一定值时能自动开启供水通过。

6.根据权利要求1所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述供水单元还包括设置在所述高压泵组（6）进水口与所述储水箱（3）之间的过滤器（4）和单向阀（5）。

7.根据权利要求1所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述供水单元还包括设置在所述储水箱（3）的进水口处并由所述控制系统（14）控制开启或关闭的补水阀（1）。

8.根据权利要求7所述的变频高压细水雾自动灭火装置，其特征在于：所述液位计（2）设置有高水位、低水位和极限低水位三个水位感应触点；当液位计（2）感应到储水箱（3）中的水位超过高水位时，控制系统（14）控制关闭补水阀（1），停止补水；当液位计（2）感应到储水箱（3）中的水位低于低水位时，控制系统（14）控制开启补水阀（1），开始补水；当液位计（2）感应到储水箱（3）中的水位低于极限低水位时，控制系统（14）控制电机（7）停机以保护高压泵组（6）。

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