CN203939081U - 一种移动海水提升泵站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动海水提升泵站，该装置包括：在海岸上设置可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站；所述高可靠性免维护移动抢险泵站包括：凸轮转子泵、风冷柴油机、双能源启动系统和移动装置；吸入水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的进水口连接，吸入水管的另一端投放入海水中；排出水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的出水口连接，排出水管的另一端与消防蓄水罐连接。本实用新型具有以性能可靠、造价低廉、维护成本低的优点。

Description

一种移动海水提升泵站

技术领域

本实用新型涉及石油化工工业的消防领域，具体涉及一种移动海水提升泵站。

背景技术

目前随着石油化工产业的迅猛发展，我国在沿海地区大量建设石油化工的设施及油库、燃气库，为了消防的需要而同步建设了大容量的消防给水泵站。建设消防泵站首先要解决消防给水的水源问题，传统技术中有以下几种解决方案：

1、采用淡水做水源

该方案需要建设大容量的储水罐，当石油化工企业扩大生产规模时，储水罐的容量也需要相应增加，或者建设多个储水罐。由于石油石化行业消防救援的持续时间较长，满足该救援时间需要消耗大量的淡水，这个在实践中成本太高，基本不可行。

2、采用海水做水源

采用海水作为消防系统的水源，其最大的优点是取之不尽。但是海水作为消防水源，却有多个问题必须解决：

2.1、消防给水系统腐蚀严重

海水中富含的MgCl₂、CaCl₂水解生成HCl，形成很强的酸性环境，对消防泵、管线以及阀门等消防系统的设备产生很强的腐蚀作用，甚至对奥氏不锈钢也会产生氯化物应力腐蚀开裂。

2.2、给水泵吸水管容易出现堵塞

尽管海水消防泵的吸水管选址靠近海湾，但海水在涨潮退潮时，海浪夹带着海沙以及海藻等海上生物进入吸水管，海沙甚至将吸水管深深地埋住，吸水管被堵塞，系统无法使用。而吸水管清理的工作量大，维护费用非常高。

2.3、给水泵因海浪谷而发生气蚀

由于水泵的安装位置水位不够深，当低潮与浪谷的结合，很容易发生水泵气蚀，气蚀不但影响救援给水，离心泵的气蚀还将导致设备损坏。

2.4、水泵吸水管吸水口的位置离储水罐太远

海边水位会随着时间、季节的变化而变化。当吸水管距离海岸较近时，潮退或某些季节由于水位降低而难于吸水，大量的泥沙随着海水冲进吸水管造成管线堵塞；所以吸水管设计须远离海岸，导致施工、维护困难大大增加，综合成本费用大幅度提高。

3、采用小容量的淡水蓄水罐，消防时提升海水做消防补水

如图1所示，为了避免海水对给水系统的腐蚀，而又能满足日常的设备试验，并且接到火警后能快速给水，目前最新的技术方案为设计较小的消防蓄水罐200，平时给水系统全部充盈淡水。日常演练全部采用淡水实施。而当发生火警需要大量用水时，则启动消防海水提升补给系统100，将海水源源不绝地往储水罐补水，直至消防救援结束。这样的设计既满足了应急消防的需求，又有效防止海水对设施的腐蚀。

消防海水提升补给系统100多采用深井长轴泵，固定在海面上安装的深井长轴泵虽然是作为后备消防给水泵，但设备仍然是长期浸泡在海水里。同样需解决海水对消防系统设备的腐蚀和海水泵吸水管被堵塞的问题。所以水泵的主轴、叶轮、轴承、密封、护套等必须采用昂贵的合金材料、水下部分还需加装防海洋生物的装置、泵房远离岸边取水并建设能有效预防意外气候侵袭的泵房。这些因素导致上述设计方案的造价非常昂贵(建设一个小型的消防泵站，造价也在上千万元)。然而该方案是现有技术中唯一的、最好的解决方案，目前我国沿海大量新建的石化消防泵站均采用该设计。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种性能可靠、造价低廉、维护成本低的移动海水提升泵站。

本实用新型的技术方案如下：

一种移动海水提升泵站，包括：

在海岸上设置可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站；

所述高可靠性免维护移动抢险泵站包括：凸轮转子泵、风冷柴油机、双能源启动系统和移动装置；凸轮转子泵设有输入端和输出端，其输入端与吸入水管连接，其输出端与排出水管连接；凸轮转子泵与风冷柴油机驱动连接；双能源启动系统与风冷柴油机驱动连接；移动装置设于底部，移动装置为轮式移动装置，移动装置的移动轮为免充气实心轮胎；

吸入水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的进水口连接，吸入水管的另一端投放入海水中；

排出水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的出水口连接，排出水管的另一端与消防蓄水罐连接。

进一步的，所述双能源启动系统包括：机械能启动组和电能启动组；机械能启动组包括手动弹簧储能机械式启动器，手动弹簧储能机械式启动器与风冷柴油机驱动连接；电能启动组包括启动电机、便携式发动机启动电源和手磁一体直流接触器；启动电机与风冷柴油机驱动连接；便携式发动机启动电源通过手磁一体直流接触器与启动电机电连接。

进一步的，所述便携式发动机启动电源包括：直流输出电源钳、电容组和恒流/恒压高频开关充电器；所述恒流/恒压高频开关充电器的直流输出端的正、负极分别接电容组的正、负极，电容组的正、负极分别接直流输出电源钳；电源钳与手磁一体直流接触器电连接。

进一步的，所述手磁一体直流接触器包括直流接触器，还包括手动机械组件，所述手动机械组件包括：部件连接件、驱动杆、手动控制组件和复位组件；所述部件连接件与直流接触器相连；所述驱动杆设置于部件连接件上，所述手动控制组件与驱动杆相连；所述复位组件与手动控制组件的尾端相连。

进一步的，所述手动控制组件包括：手柄、组件承载框、摆杆固定杆、关节轴、储能组件、摆杆和固定座，所述组件承载框为中空矩形方框结构；所述固定座为U形的半包围结构；所述手柄安装于组件承载框的上端面；所述摆杆固定杆贯穿所述固定座、组件承载框和摆杆，所述摆杆位于组件承载框内，所述组件承载框位于固定座内；所述关节轴活动连接于摆杆的一端，所述储能组件的一端通过所述关节轴与摆杆活动连接，所述储能组件位于组件承载框内。

进一步的，所述储能组件包括：储能弹簧和第一弹簧套杆，所述储能弹簧圈套于第一弹簧套杆上；所述第一弹簧套杆的一端固定于所述组件承载框的第一侧面，其另一端与所述关节轴相连；

所述复位组件包括：复位弹簧和第二弹簧套杆，所述复位弹簧圈套于第二弹簧套杆上；所述第二弹簧套杆贯穿于所述组件承载框和固定座，其两端均与所述固定座固定连接。

进一步的，所述第二弹簧套杆位于所述摆杆固定杆的下方，两者在空间上形成垂直关系。

进一步的，排出水管的两端设有快速接头，排出水管的一端通过快速接头与消防蓄水罐的海水补给进水管连接；排出水管的另一端通过快速接头与高可靠性免维护移动抢险泵站的出水口连接；

吸入水管的一端设有快速接头，吸入水管设有快速接头的一端通过快速接头与高可靠性免维护移动抢险泵站的进水口连接；吸入水管的另一端投放入海水中。

跟传统消防给水方案相比，本实用新型具有以下优点：

投入成本低，可以不必建设海上泵房、栈桥、敷设输水管道、辅助电源、深井辅助等设施，其总投资不到传统深井长轴泵站的十分之一，而且日后更是节省了巨额的设备维护费。另外凸轮转子泵的泵体不需采用特种合金制造，设备使用后进行简单的清洗即可入库，其运行成本与维护费用也大大降低；

采用风冷柴油机，启动性能好，升温投入快，环境适应性强，特别适合作应急抢险设备的动力；

采用凸轮转子泵，对海水杂质的通过能力强，机械能与电能双启动方式，可确保柴油机成功启动，可靠性高；

设计整个海水补给系统不安装任何阀门，方便管道清洗并防止误操作；

管道装卸方便，迅速实现装拆，不会贻误消防救援工作。

附图说明

图1是传统的消防海水提升补给系统的示意图。

图2是本实用新型移动海水提升泵站的示意图。

图3是吸入水管、排出水管与凸轮转子泵的连接示意图。

图4是高可靠性免维护移动抢险泵站的正面结构示意图。

图5是高可靠性免维护移动抢险泵站的背面结构示意图。

图6是便携式发动机启动电源的结构示意图。

图7是手磁一体直流接触器的结构示意图。

附图标记说明：

100、消防海水提升补给系统        200、消防蓄水罐

300、高可靠性免维护移动抢险泵站  400、吸入水管

500、排出水管                   600、快速接头

700、放水阀

1、风冷柴油机                    2、便携式发动机启动电源

3、启动电机                      4、手磁一体直流接触器

5、手动弹簧储能机械式启动器       6、凸轮转子泵

7、实心轮胎                      8、电源钳

9、电容组                        10、恒流/恒压高频开关充电器

11、电源输入插头                 12、活动铁心

13、固定铁心                     14、活动触头

15、第一固定触头                 16、第二固定触头

17、阻尼弹簧                     20、驱动杆

21、手柄                         22、摆杆固定杆

23、储能弹簧                     24、关节轴

25、复位弹簧                      26、摆杆

27、部件连接件                    28、组件承载框

29、固定座                        30、第一弹簧套杆

34、第二弹簧套杆                  66、直流接触器

88、手动机械组件

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型采用可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站300作为应急消防的海水提升补给泵，直接替代了目前国内外流行的消防海水提升补给系统100(如图1)的设计方案。主要应用于石油库、燃气库、化工原料库(以下简称石化库)的消防灭火。

请参阅图2至图5，本实用新型提供一种移动海水提升泵站，包括：

在海岸上设置可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站300；

所述高可靠性免维护移动抢险泵站300包括：凸轮转子泵6、风冷柴油机1、双能源启动系统和移动装置；凸轮转子泵6设有输入端和输出端，其输入端与吸入水管400连接，其输出端与排出水管500连接；凸轮转子泵6与风冷柴油机1驱动连接；双能源启动系统与风冷柴油机1驱动连接；移动装置设于底部，移动装置为轮式移动装置，移动装置的移动轮为免充气实心轮胎7。

将吸入水管400的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站300的进水口连接，吸入水管400的另一端投放入海水中；

将排出水管500的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站300的出水口连接，将排出水管500的另一端与消防蓄水罐200连接。

本实用新型的技术方案，是通过可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站300实现对消防蓄水罐200的供水。由于高可靠性免维护移动抢险泵站300体积小、机动性强、工作可靠，因此无需像现有技术一样花费大量的人力财力建设消防海水提升补给系统100。高可靠性免维护移动抢险泵站300的放置地点能根据实际需要自由调整，能动性高。且在日常无需使用的时候，高可靠性免维护移动抢险泵站300可移动入库保存，保养容易，避免了在外露环境下风吹雨打造成的严重老化，维护成本大幅降低。

作为优选，所述风冷柴油机1直接用空气冷却，可在高低温、高湿、粉尘、风沙等的恶劣环境中运行，可进一步提高设备的可靠性。

凸轮转子泵6用于对水体进行吸排，是高可靠性免维护移动抢险泵站300的主要部件。现有技术中常采用离心泵，离心泵通过内部的叶轮高速旋转工作，但工作前要先对泵体灌水，不利于抢险工作的进行。另外，离心泵容易在工作过程中被纤维性杂质缠绕而发生故障，对颗粒性杂质的通过性能也较差。凸轮转子泵6属于容积泵，使用前无须灌水，方便存放，出库即可使用，吸排效果好，不容易受大颗粒杂质影响，可满足苛刻的储存条件与恶劣的使用环境，具备可靠性高、适应性强、可快速投入抢险等特点。在使用过后，凸轮转子泵6可通过自身的放水阀700排净积水。

风冷柴油机1用于驱动凸轮转子泵6。现有技术一般采用水冷发动机，避免水冷系统造成缺水、腐蚀、穴蚀、锈蚀及使缸体、缸盖、散热器内积水垢，存放维护方便。风冷柴油机1启动性能好，升温快，环境适应性强，是抢险设备动力装置的极佳选择。

位于高可靠性免维护移动抢险泵站300底部的移动装置，具备移动功能，机动性大大提高，便于在灾区进行快速移动，配合救援工作。同时，在消防蓄水罐200水量充足无需供水时，高可靠性免维护移动抢险泵站300可方便地移动到仓库中入库保存。采用免充气实心轮胎7，避免出现轮胎破损故障，对灾区恶劣环境的适应性极强。

请参阅图6和图7，双能源启动系统兼具机械能启动和电能启动两种启动形式，即使在灾区的恶劣环境，依然保证启动有效，大大提高了抢险泵站的工作可靠性。具体的，所述双能源启动系统包括：机械能启动组和电能启动组；机械能启动组包括手动弹簧储能机械式启动器5，手动弹簧储能机械式启动器5与风冷柴油机1驱动连接；电能启动组包括启动电机3、便携式发动机启动电源2和手磁一体直流接触器66；启动电机3与风冷柴油机1驱动连接；便携式发动机启动电源2通过手磁一体直流接触器66与启动电机3电连接。

通过手动弹簧储能机械式启动器5，可用人工蓄能方式启动风冷柴油机1。油库海湾及火灾环境较为恶劣，并不能保证设备在最优的工作状态下工作。万一电能启动组失灵(常见是蓄电池失效)，救灾人员依然可以不依靠电能而采取手动方式启动风冷柴油机1，为抢险救灾工作的开展提供有力保障。

电能启动组则是采用电能自动启动风冷柴油机1的启动方式，通过电控自动或手动操作手磁一体直流接触器4，使便携式发动机启动电源2电气连接启动电机3，从而驱动风冷柴油机1启动。

作为优选，所述便携式发动机启动电源2包括：直流输出电源钳8、电容组9和恒流/恒压高频开关充电器10；所述恒流/恒压高频开关充电器10的直流输出端的正、负极分别接电容组9的正、负极，电容组9的正、负极分别接直流输出电源钳8；电源钳8与手磁一体直流接触器66电连接。便携式发动机驱动电源2通过电源输入插头11接入电力，结构简单，便携轻装；能快速充电蓄能，具备启动较大发动机的能力。且工作可靠，保证长时间库存后出库仍然可靠工作，保障救灾工作顺利进行。轻量化设计更增加了抢险救灾设备的机动性。

请参阅图7，作为优选，所述手磁一体直流接触器66包括直流接触器66，还包括手动机械组件88，所述手动机械组件88包括：部件连接件27、驱动杆20、手动控制组件和复位组件；所述部件连接件27与直流接触器66相连；所述驱动杆20设置于部件连接件27上，所述手动控制组件与驱动杆20相连；所述复位组件与手动控制组件的尾端相连。

手磁一体直流接触器66在现有技术的接触器基础上增加了手动机械组件88，既可以电磁操控又可以手动操控，进一步提高了工作的可靠性。

作为优选，本实施例选用传统的大功率直流接触器66，通常是200到2000安培的直流接触器66，其主要部件包括：电磁线圈引线、电磁线圈、活动铁心12、固定铁心13、活动触头14、第一固定触头15、第二固定触头16和阻尼弹簧17，其各自连接关系如图6所示。

作为优选，所述手动控制组件包括：手柄21、组件承载框28、摆杆固定杆22、关节轴24、储能组件、摆杆26和固定座29，所述组件承载框28为中空矩形方框结构；所述固定座29为U形的半包围结构；所述手柄21安装于组件承载框28的上端面；所述摆杆固定杆22贯穿所述固定座29、组件承载框28和摆杆26，所述摆杆26位于组件承载框28内，所述组件承载框28位于固定座29内；所述关节轴24活动连接于摆杆26的一端，所述储能组件的一端通过所述关节轴24与摆杆26活动连接，所述储能组件位于组件承载框28内。

作为优选，所述储能组件包括：储能弹簧23和第一弹簧套杆30，所述储能弹簧23圈套于第一弹簧套杆30上；所述第一弹簧套杆30的一端固定于所述组件承载框28的第一侧面，其另一端与所述关节轴24相连；

作为优选，所述复位组件包括：复位弹簧25和第二弹簧套杆34，所述复位弹簧25圈套于第二弹簧套杆34上；所述第二弹簧套杆34贯穿于所述组件承载框28和固定座29，其两端均与所述固定座29固定连接。所述第二弹簧套杆34位于所述摆杆固定杆22的下方，且两者在空间上形成相互垂直的关系；所述第二弹簧套杆34的另一端与所述固定座29固定连接。

本实施例提供的手磁一体直流接触器66由两大部分组成：即直流接触器66及增加的手动机械组件88组成。控制电源通过引线传至电磁线圈，电磁线圈通电后，使活动铁心12克服阻尼弹簧17的弹力与固定铁心13吸合，活动铁心12牵引动触头将第一固定触头15与第二固定触头16连通。使直流接触器66完成快速吸合送电，当电磁线圈断电，活动铁心12与固定铁心13在被压缩的阻尼弹簧17的作用下而迅速分离，直流接触器66的第一固定触头15和第二固定触头16则与动触头快速分断。通常设计的直流接触器66会将活动铁心12延长(或通过附件延伸)至开关的灭弧罩外以方便观察与检修(可通过手按活动铁心12致使开关通断，但由于手按的力度不稳定、而且通断的速度太慢，所以只能用于检修而不能用于带载通电)。

作为优选，排出水管500的两端设有快速接头600，排出水管500的一端通过快速接头600与消防蓄水罐200的海水补给进水管连接；排出水管500的另一端通过快速接头600与高可靠性免维护移动抢险泵站300的出水口连接；吸入水管400的一端设有快速接头600，吸入水管400设有快速接头600的一端通过快速接头600与高可靠性免维护移动抢险泵站300的进水口连接；吸入水管400的另一端投放入海水中。快速接头600是纯人手操作的部件，不需要借助额外的设备或工具进行操作。利用快速接头600能快速装拆吸入水管400和排出水管500，实现管路迅速连接或拆卸，对应急救灾的反应力显著提升，也对设备的机动性提供了极大的便利。本实用新型整套管路连接中不安装任何阀门，一方面更进一步简化设备的整体结构，方便设备整体的装拆，也方便了设备的清洗；另一方面，防止操作人员对其进行误操作，避免在救灾过程中因操作失误导致管路不连通，无法实现供水的情况。

与现有技术相比，本实用新型移动海水提升泵站以可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站300代替了传统结构极为累赘的消防海水提升补给系统100。更因此无需修建海上泵房、栈桥、敷设输水管道、辅助电源、深井辅助等设施，投入成本低于传统深井长轴泵站的十分之一，投入建设成本大幅降低。另外凸轮转子泵的泵体不需采用特种合金制造，设备使用后进行简单的清洗即可入库，其运行成本与维护费用也大大降低。采用凸轮转子泵6，对海水杂质的通过能力强，机械能与电能双启动方式，保证柴油机成功启动，工作可靠。设计整套装置不安装任何阀门，方便管道清洗并防止误操作。所有管道通过快速接头600连接，管道装卸方便，迅速实现装拆，不会贻误消防救援工作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种移动海水提升泵站，其特征在于，包括： 

在海岸上设置可移动的高可靠性免维护移动抢险泵站； 

所述高可靠性免维护移动抢险泵站包括：凸轮转子泵、风冷柴油机、双能源启动系统和移动装置；凸轮转子泵设有输入端和输出端，其输入端与吸入水管连接，其输出端与排出水管连接；凸轮转子泵与风冷柴油机驱动连接；双能源启动系统与风冷柴油机驱动连接；移动装置设于底部，移动装置为轮式移动装置，移动装置的移动轮为免充气实心轮胎； 

吸入水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的进水口连接，吸入水管的另一端投放入海水中； 

排出水管的一端与高可靠性免维护移动抢险泵站的出水口连接，排出水管的另一端与消防蓄水罐连接。 

2.根据权利要求1所述的移动海水提升泵站，其特征在于：所述双能源启动系统包括：机械能启动组和电能启动组；机械能启动组包括手动弹簧储能机械式启动器，手动弹簧储能机械式启动器与风冷柴油机驱动连接；电能启动组包括启动电机、便携式发动机启动电源和手磁一体直流接触器；启动电机与风冷柴油机驱动连接；便携式发动机启动电源通过手磁一体直流接触器与启动电机电连接。 

3.根据权利要求2所述的移动海水提升泵站，其特征在于，所述便携式发动机启动电源包括：直流输出电源钳、电容组和恒流/恒压高频开关充电器；所述恒流/恒压高频开关充电器的直流输出端的正、负极分别接电容组的正、负极，电容组的正、负极分别接直流输出电源钳；电源钳与手磁一体直流接触器电连接。 

4.根据权利要求2所述的移动海水提升泵站，其特征在于：所述手磁一体 直流接触器包括直流接触器，还包括手动机械组件，所述手动机械组件包括：部件连接件、驱动杆、手动控制组件和复位组件；所述部件连接件与直流接触器相连；所述驱动杆设置于部件连接件上，所述手动控制组件与驱动杆相连；所述复位组件与手动控制组件的尾端相连。 

5.根据权利要求4所述的移动海水提升泵站，其特征在于，所述手动控制组件包括：手柄、组件承载框、摆杆固定杆、关节轴、储能组件、摆杆和固定座，所述组件承载框为中空矩形方框结构；所述固定座为U形的半包围结构；所述手柄安装于组件承载框的上端面；所述摆杆固定杆贯穿所述固定座、组件承载框和摆杆，所述摆杆位于组件承载框内，所述组件承载框位于固定座内；所述关节轴活动连接于摆杆的一端，所述储能组件的一端通过所述关节轴与摆杆活动连接，所述储能组件位于组件承载框内。 

6.根据权利要求5所述的移动海水提升泵站，其特征在于，所述储能组件包括：储能弹簧和第一弹簧套杆，所述储能弹簧圈套于第一弹簧套杆上；所述第一弹簧套杆的一端固定于所述组件承载框的第一侧面，其另一端与所述关节轴相连； 

所述复位组件包括：复位弹簧和第二弹簧套杆，所述复位弹簧圈套于第二弹簧套杆上；所述第二弹簧套杆贯穿于所述组件承载框和固定座，其两端均与所述固定座固定连接。 

7.根据权利要求6所述的移动海水提升泵站，其特征在于，所述第二弹簧套杆位于所述摆杆固定杆的下方，两者在空间上形成垂直关系。 

8.根据权利要求1所述的移动海水提升泵站，其特征在于：排出水管的两端设有快速接头，排出水管的一端通过快速接头与消防蓄水罐的海水补给进水管连接；排出水管的另一端通过快速接头与高可靠性免维护移动抢险泵站的出 水口连接； 

吸入水管的一端设有快速接头，吸入水管设有快速接头的一端通过快速接头与高可靠性免维护移动抢险泵站的进水口连接；吸入水管的另一端投放入海水中。