CN110093957A - 一种用于消防水系统的防冻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消防辅助设备领域，尤其是涉及一种用于消防水系统的防冻装置。该防冻装置包括：料箱、水泵、滤网和开关。本申请提出的一种用于消防水系统的防冻装置采用了料箱和水泵，使用时在水泵的作用力下消防干管内的水经过料箱内溶解防冻剂再经过出水管流入消防干管，通过水循环流动达到管网里的水充分均匀混合防冻剂的目的，进而防冻。本申请实施例中采用了液体浓度传感器和控制模块，通过检测抽水管中的防冻剂浓度值并与预设值比较，控制水泵的运行或停止，避免水泵一直运转增加功耗。本申请实施例中采用了料箱内的余量检测组件和声光报警模块，当料箱内防冻剂的余量不足时发出报警信号，防止防冻剂不足影响整个防冻装置的运行。
Description
技术领域
本申请涉及消防辅助设备领域，具体涉及一种用于消防水系统的防冻装置。
背景技术
消防水系统仍是目前以及今后相当一段时间以来最行之有效简单方便的消防设施。但北方不采暖建筑的消防水防冻一直是个工程难点。由于消防用水的重要性，一般的消防水系统是充满水的，一旦冻住，发生火灾使无法为火场提供消防用水，造成火势失控，酿成更大的危险；同时消防水系统的水冻结也会对消防管路及设备造成破坏。
现有技术中消防水系统中的防冻方法包括：1、消防管道敷设保温层：此方法仅能适用于流动液体的保温，或是极短时间的冰点环境，对于北方长时间的零下低温，保温层无法达到防冻需求。2、电伴热保温：在管道系统中采用电加热提供热源，但该方法对于类似于自动喷水系统的庞大系统，伴热线的敷设量巨大，且仍然无法保护诸如喷头这些精密部件，使用过程消耗大量的电能，成本大幅度上升。
因此，亟需一种便捷且实用的用于消防水系统的防冻装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于消防水系统的防冻装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种用于消防水系统的防冻装置，包括：料箱，其内部形成空腔，所述空腔用于容纳防冻剂；所述料箱的侧面设置有进液口和出液口，所述进液口通过抽水管与消防干管连通；水泵，其进水口与所述料箱的出液口通过出水管连通，出水口通过另一出水管与消防干管连通；开关，与控制模块的输入端电连接，用于控制所述防冻装置的运行或停止。
进一步地，所述抽水管上设置有抽水阀，所述出水管上设置有喷射阀。
进一步地，还包括喷头，所述喷头设置在所述出水管远离所述水泵的一端。
进一步地，所述抽水管上设置有液体浓度传感器，所述液体浓度传感器用于检测所述抽水管中防冻液的浓度值。
进一步地，所述料箱上设置有可视窗，以实时观察所述防冻剂的余量。
进一步地，所述料箱的内壁预设位置处设置有余量检测组件。
进一步地，所述信号发生器为激光发生器、红外发生器或超声波发生器的一种。
进一步地，还包括两个保护管，所述保护管竖向设置在所述料箱的内壁处，所述信号发生器和所述信号接收器分别设置在对应的所述保护管内。
进一步地，所述保护管为透明材质。
进一步地，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与所述控制模块电连接，当所述控制模块接收到所述信号接收器发出的电信号时，控制所述声光报警模块报警。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例中采用了料箱和水泵，使用时在水泵的作用力下消防干管内的水经过料箱内溶解防冻剂再经过出水管流入消防干管，通过水循环流动达到管网里的水充分均匀混合防冻剂的目的，进而防冻。
2、本申请实施例中采用了液体浓度传感器和控制模块，通过检测抽水管中的防冻剂浓度值并与预设值比较，控制水泵的运行或停止，避免水泵一直运转增加功耗。
3、本申请实施例中采用了料箱内的余量检测组件和声光报警模块，当料箱内防冻剂的余量不足时发出报警信号，防止防冻剂不足影响整个防冻装置的运行。
附图说明
图1为本申请实施例的用于消防系统防冻装置的结构示意图；
图2为图1中C部分的局部放大图；
图3为本申请实施例中防冻系统控制流程图；
图4为本申请第一种实施例的料箱结构示意图；
图5为本申请第二种实施例的料箱结构示意图；
图6为本申请第二种实施例的料箱的剖视图。
附图标记说明
1-消防干管，2-抽水阀；
3-料箱，31-加料盖，32-出液口，33-加料口，34-保护管，35-信号发生器，36-信号接收器，37-手动放气阀，38-滤网，39-可视窗；
4-液体浓度传感器，5-水管，51-抽水管，52-出水管，6-水泵，7-喷射阀，8-开关，9-控制模块，10-余量检测组件，11-声光报警模块，12-喷头。
具体实施方式
下面为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1-图6示出了本发明提出的一种用于消防水系统的防冻装置的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本发明结构起限定作用。
实施例一
如图1-图4所示，本申请提出的一种用于消防水系统的防冻装置，包括料箱3、水泵6和开关8。
其中，料箱3的内部为中空型，其内部形成空腔，空腔用于容纳防冻剂。该防冻剂为市场上所用的消防水防冻粉，例威海防冻粉KDDI-91系列，不含有毒有害物质，且化学性质稳定，且不腐蚀管路，能够保证零度以下环境中水不冻结。料箱3采用PE箱，耐酸耐碱，不易老化，无毒无味，使用寿命长。
料箱3相对的左右两侧分别设置有进液口(图中未示出)和出液口32，进液口和出液口相对设置，且设置在防冻剂充满时的料位高度上；进液口通过管接头与抽水管51的第一端连通，出液口32通过管接头与出水管52的第一端连通。抽水管51的第二端与消防干管1连通，使消防干管1内的液体能够通过抽水管51进入料箱3，与防冻剂混合。料箱3的内壁上位于出液口32和进液口处均设置有滤网38，可以根据该防冻装置所使用的防冻剂的颗粒粒径大小选用相应目数的滤网38，防止未溶解的防冻剂颗粒进入抽水管51或出水管52造成堵塞影响整个装置的运行。料箱3的前侧设置有可视窗39，可视窗39采用透明材质，能够实时观察料箱3内防冻剂的使用情况及余量；料箱3的顶部设置有与料箱3内部空腔连通的加料口33，加料口33处螺纹连接有加料盖31，可选的，加料盖31与加料口33之间可以使用“o”型密封圈进行密封，使用时观察到防冻剂不足时能够通过加料口33补充防冻剂。料箱3上设置有手动放气阀37，在系统充水后，泄出防冻装置里的空气，让水充满装置；在加料时关断抽水阀2或喷射阀7后打开手动排气阀37放泄料箱压力到常压，这样加料口33才能正常打开不至于锁死或喷溢。
水泵6，其进水口与出水管52的第二端连通，出水口通过另一段出水管52与消防干管1连通，水泵6启动时将消防干管1内的液体抽吸经料箱3与防冻剂混合，经过混合的液体能够通过出水管52回到消防干管1进而进入整个消防水系统，从而使防冻剂充满整个消防水系统。出水管52与消防干管1连通的端部设置有喷头12，该喷头12为缩口喷头12，防冻装置内的液体射流，会卷吸周围的液体并带动周围液体前移，加速防冻剂在消防水系统中的循环速度。
抽水管51上设置有抽水阀2，出水管52上设置有喷射阀7，抽水阀2和喷射阀7均为单向电磁阀或手动阀，便于加料时防冻装置维修时阻断消防水系统与防冻装置。
抽水管51上设置有液体浓度传感器4，用于检测抽水管51中防冻液的浓度值；该液体浓度传感器4的输出端与控制模块9的输入端电连接，控制模块9的输出端与抽水阀2、水泵6和喷射阀7电连接；当液体浓度传感器4检测到防冻液的浓度值低于预设浓度值时，向控制模块9发出相应的电信号，控制模块9控制水泵6运行；当液体浓度传感器4检测到浓度值不低于预设浓度值时，向控制模块9发出相应的电信号，控制模块9控制水泵6停止，避免水泵6一致运作增加功耗同时能够防止水泵6停止运行时液体回流，影响防冻装置的使用效果。
开关8，与控制模块9的输入端电连接，用于控制整个防冻装置的运行或急停。
实施例二
如图5和图6所示，本申请实施例中对料箱3的结构进行了改进。如图6所示，料箱3前侧和后侧的内壁上固定设置有两个保护管34，两个保护管34竖向设置在所述料箱3的内壁处。保护管34内预设余量最低值处设置有余量检测组件10，包括信号发生器35和信号接收器36，信号发生器35和信号接收器36相对设置在料箱3的前后两侧内，且该保护管34采用透明材质不影响信号发生器35和信号接收器36工作。信号发生器35为激光发生器、红外发生器或超声波发生器的一种，用于发出检测信号，信号接收器36用于接收来自信号发生器35的检测信号，信号发生器35和信号接收器36与控制模块9电连接，当信号接收器36接收到来自信号发生器35的检测信号时，向控制模块9发出相应的电信号。料箱3的顶部还设置有声光报警模块11，当控制模块9接收到信号接收器36发出的电信号时，控制声光报警模块11报警，操作人员能够及时知道料箱3中防冻剂余量不足并及时通过加料口33补充防冻剂。
在上述实施方式中，是以料箱3为长方体结构为例进行说明的，但是本发明并不仅限于此，该料箱3也可以为圆柱体结构。
本申请实施例中各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。
下列为本案中的电气件采用的种类以及作用：
液体浓度传感器4，选用青岛昱昌科技有限公司的YC-系列液体浓度传感器，直接安装工艺管道或者罐体容器上，连续测量液体浓度、密度、温度可溶性物质含量的参数，通过二次仪表或者变送器进行远传，实现在连线连续监测，成为自动化控制的重要组成器件。。
开关8，选用乐清市硕腾电子有限公司生产的R16-503AD系列的自锁式开关；在开关按钮第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。
控制模块9，可以选用51系列单片机。单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
本申请一种实施例的工作原理是：施工人员将该防冻装置预装在消防水系统中；操作人员打开开关8，打开抽水阀2和喷射阀7，液体浓度传感器4检测抽水管51中防冻液的浓度，当液体浓度传感器4检测到防冻液的浓度值低于预设浓度值时，控制模块9控制水泵6开启，；消防干管1中的液体经抽水管51到达料箱3，溶解料箱3中的防冻剂，溶解的防冻剂在水泵6的作用力下从出水管52端部的喷头12处以喷射的形式高速喷出，引流系统中的液体缓慢流动，并扩散防冻液；当液体浓度传感器4检测到抽水管51中的液体浓度值不低于预设值时，控制模块9控制水泵6停止。当料箱3中的信号接收器36接收到信号发生器35发出的检测信号时，向控制模块9发出相应的电信号，控制模块9控制声光报警模块11报警；操作人员关闭抽水阀2和喷射阀7同时打开手动放气阀37打开料箱3的加料盖31，通过加料口33补充防冻剂。
综上所述，本申请提出的一种用于消防水系统的防冻装置采用了料箱和水泵，使用时在水泵的作用力下消防干管内的水经过料箱内溶解防冻剂再经过出水管流入消防干管，通过水循环流动达到管网里的水充分均匀混合防冻剂的目的，进而防冻，降低了系统的充装成本。本申请实施例中采用了液体浓度传感器和控制模块，通过检测抽水管中的防冻剂浓度值并与预设值比较，控制水泵的运行或停止，避免水泵一直运转增加功耗。本申请实施例中采用了料箱内的余量检测组件和声光报警模块，当料箱内防冻剂的余量不足时发出报警信号，防止防冻剂不足影响整个防冻装置的运行。
在本申请中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，包括：
料箱，其内部形成空腔，所述空腔用于容纳防冻剂；所述料箱的侧面设置有进液口和出液口，所述进液口通过抽水管与消防干管连通；
水泵，其进水口与所述料箱的出液口通过出水管连通，出水口通过另一出水管与消防干管连通；
开关，与控制模块的输入端电连接，用于控制所述防冻装置的运行或停止。
2.根据权利要求1所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述抽水管上设置有抽水阀，所述出水管上设置有喷射阀。
3.根据权利要求2所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，还包括喷头，所述喷头设置在所述出水管远离所述水泵的一端。
4.根据权利要求3所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述抽水管上设置有液体浓度传感器，所述液体浓度传感器用于检测所述抽水管中防冻液的浓度值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述料箱上设置有可视窗，以实时观察所述防冻剂的余量。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述料箱的内壁预设位置处设置有余量检测组件。
7.根据权利要求6所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述信号发生器为激光发生器、红外发生器或超声波发生器的一种。
8.根据权利要求7所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，还包括两个保护管，所述保护管竖向设置在所述料箱的内壁处，所述信号发生器和所述信号接收器分别设置在对应的所述保护管内。
9.根据权利要求8所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，所述保护管为透明材质。
10.根据权利要求9所述的用于消防水系统的防冻装置，其特征在于，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与所述控制模块电连接，当所述控制模块接收到所述信号接收器发出的电信号时，控制所述声光报警模块报警。
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