DE3817018C2 - Fire pump drive control - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschpumpen-Antriebsrege lung, mit einem Druckaufnehmer in der Pumpenförderleitung zur Erfassung des Pumpenförderdrucks zwecks Regelung des Antriebsaggregats der Feuerlöschpumpe durch eine Regelein richtung.The invention relates to a fire pump drive rain with a pressure sensor in the pump delivery line to detect the pump delivery pressure for the purpose of regulating the Drive unit of the fire pump by a control direction.
Aus DE-OS 27 22 237 und EP-PS 00 40 595 sind Feuerlösch pumpen-Antriebsregelungen bekannt, die über den Pumpenför derdruck das Antriebsaggregat der Feuerlöschpumpe regeln. Gemäß der erstgenannten Schrift wird bei einem Förderdruck abfall die Pumpenantriebsleistung erhöht. Dadurch wird bei spielsweise bei einem Platzen des Schlauches (Förderdruck abfall) auch die Antriebsleistung der Pumpe verstärkt. Ein geplatzter Schlauch schlägt mithin verstärkt um sich und stellt eine erhöhte Gefahr für Mensch und Material dar. Ein das Antriebsaggregat bedienender Maschinist sorgt nor malerweise dafür, daß die Maschine bei einem Platzen des Schlauches abgestellt wird. Dies geht zum einen mit einer unzulässigen Verzögerung einher, zum anderen können dem Maschinisten Fehler unterlaufen. Zumeist ist der Maschinist an anderer Stelle eingesetzt, so daß bei einem Schlauch platzen überhaupt keine Sicherheit gegeben ist. Gemäß der zweitgenannten Schrift ist die bekannte Druckregelungsein richtung derart ausgebildet, daß ein Auftreten von Druck abfall durch Kavitation sofort als solches signalisiert wird und gegebenenfalls gleichzeitig ein gewisses Absinken der Pumpenantriebsdrehzahl zur Kavitationsbeseitigung her beigeführt wird. Somit sind die mit einem Schlauchplatzen einhergehenden negativen Folgen weiterhin gegeben.From DE-OS 27 22 237 and EP-PS 00 40 595 are fire extinguishing Pump drive controls are known that the pump for pressure regulate the drive unit of the fire pump. According to the first-mentioned document, a conveyor pressure drop the pump drive power increases. This will help for example if the hose bursts (delivery pressure waste) also increases the drive power of the pump. On burst hose therefore strikes itself and represents an increased risk to people and material. A machine operator operating the drive unit takes care of nor sometimes for the machine to burst if the Hose is turned off. On the one hand, this works with one unacceptable delay, on the other hand, the Machinists make mistakes. Mostly is the machinist used elsewhere, so that with a hose burst there is no security at all. According to the the latter is the well-known pressure regulation direction designed such that an occurrence of pressure waste immediately signaled as such by cavitation and, if necessary, a certain decrease at the same time the pump drive speed to eliminate cavitation is introduced. So they are bursting with a hose associated negative consequences continue to exist.
Die US-PS 38 76 009 beschreibt und zeigt eine Feuerlöschpum pen-Förderleitung, in der ein Durchflußmesser vorgesehen ist.The US-PS 38 76 009 describes and shows a fire pump pen delivery line in which a flow meter is provided.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Feuerlösch pumpen-Antriebsregelung der eingangs genannten Art, die einfach aufgebaut ist und wirkungsvoll die bei einem Schlauch platzen auftretenden Probleme zuverlässig beseitigt.The object of the invention is to create a fire extinguisher pump drive control of the type mentioned, the is simple and effective with a hose Burst problems are reliably eliminated.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The object on which the invention is based is achieved by those specified in the characterizing part of claim 1 Features.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 6.The subject of the invention is advantageously further developed by the features of subclaims 2 to 6.
Wesen der Erfindung ist mithin, neben einem Druckaufnehmer in der Pumpenförderleitung zusätzlich einen Durchflußmesser vorzusehen, dessen Ausgangssignal in der elektronischen Regeleinrichtung mit dem Druckaufnehmer-Ausgangssignal ver knüpft wird zu einem verknüpften Ausgangssignal der elek tronischen Regeleinrichtung, durch welches das Antriebs aggregat mittels einer Stelleinrichtung auf Null gestellt wird.The essence of the invention is therefore, in addition to a pressure sensor a flow meter in the pump delivery line to provide its output signal in the electronic Control device with the pressure transducer output signal ver is linked to a linked output signal of the elek tronic control device through which the drive aggregate set to zero by means of an adjusting device becomes.
Die elektronische Regeleinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise einen Drucksignalzweig mit einem ersten Sollwertgeber und einem ersten Zeitgeber sowie einen Durchfluß-Signalzweig mit einem Digital/Analog-Wandler und einem zweiten Sollwert geber, wobei der Drucksignalzweig und der Durchflußsignal zweig in einem UND-Gatter einmünden, das seinerseits an einen zweiten Zeitgeber sowie an einen Ausgangsverstärker angeschlossen ist, der das verknüpfte Ausgangssignal der Stelleinrichtung abgibt. The electronic control device expediently comprises a pressure signal branch with a first setpoint generator and a first timer and a flow signal branch with a digital / analog converter and a second setpoint encoder, the pressure signal branch and the flow signal branch into an AND gate, which in turn at a second timer and an output amplifier is connected, which is the linked output signal of Output device.
Vorteilhafterweise ist das UND-Gatter eingangsseitig an einen Differenzverstärker angeschlossen, der den Durch fluß-Istwert mit dem Durchfluß-Maximalwert vergleicht, wobei das UND-Gatter den Durchfluß-Istwert, jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert empfängt.The AND gate is advantageously on the input side connected a differential amplifier, the through compares the actual flow value with the maximum flow value, whereby the AND gate the actual flow value, but at most the Maximum flow value received.
Die pneumatische Stelleinrichtung sieht insbesondere ein durch das verknüpfte Ausgangssignal der elektronischen Steuer einrichtung betätigbares Elektromagnet-Steuerventil vor, das eine Druckluftleitung eines Druckluftspeichers zu einem Pneumatikzylinder durchschaltet, um das Antriebsaggregat der Förderpumpe abzustellen.The pneumatic actuating device particularly sees one through the linked output signal of the electronic tax device actuable solenoid control valve before, the one compressed air line of a compressed air reservoir to one Pneumatic cylinder switches through to the drive unit turn off the feed pump.
Der Druckaufnehmer kann in bekannter Weise elektrisch oder mechanisch aufgebaut sein.The pressure sensor can be electrically or in a known manner be mechanically constructed.
Als Durchflußmesser eignet sich insbesondere ein in die Pumpenförderleitung hineinreichendes Flügelrad, das induk tiv ein Durchfluß-Ausgangssignal an den Digital/Analog-Wand ler der elektronischen Regeleinrichtung abgibt.A flow meter is particularly suitable in the Pump delivery line reaching impeller, the induc tiv a flow output signal to the digital / analog wall of the electronic control device.
Durch die Erfindung ist mithin eine automatische sofortige Wasserabschaltung nach einem Platzen eines Schlauches gewähr leistet. Dadurch wird vermieden, daß ein geplatzter Schlauch um sich schlägt und Schaden und Gefahr darstellt. Bei einem Einbau einer elektronischen Druckhalteautomatik ist es empfeh lenswert, die vorgenannte Schlauchplatz-Überwachungseinrich tung vorzusehen, da die Wasserförderung bei geplatztem Schlauch sonst nochmals erhöht wird, und mithin eine Erhöhung der Gefahr.The invention is therefore an automatic instant Ensure water shutdown after hose burst accomplishes. This prevents a burst hose strikes and represents harm and danger. At a Installation of an electronic automatic pressure maintenance is recommended lenswert, the aforementioned hose location monitoring device to be provided because the water is pumped when the hose burst otherwise is increased again, and thus an increase in Danger.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game with reference to the accompanying drawings explained; show it:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Feuerlöschpumpen-Antriebs regelung, und Fig. 1 is a schematic diagram of a fire pump drive control, and
Fig. 2 ein Förderdruck-/Durchfluß-Meßdiagramm zwecks Ein stellung der Regeleinrichtung. Fig. 2 is a delivery pressure / flow measurement diagram for the purpose of setting the control device.
Gemäß Zeichnung umfaßt eine Feuerlöschpumpen-Antriebsrege lung (1) in einer Pumpenförderleitung (5) einen Druckauf nehmer (6). Die Pumpenförderleitung (5) wird durch eine Feuerlösch- oder Förderpumpe (3), insbesondere Kreiselpumpe betrieben und weist gemäß Ausführungsbeispiel zwei Druck abgänge (26 und 27) auf. Das Antriebsaggregat (2) der Feuer löschpumpe ist über einen einstellbaren Gashebel (28) ein stellbar hinsichtlich Drehzahl bzw. Förderleistung.According to the drawing, a fire pump drive controller ( 1 ) in a pump delivery line ( 5 ) comprises a pressure transducer ( 6 ). The pump delivery line ( 5 ) is operated by a fire extinguishing or delivery pump ( 3 ), in particular a centrifugal pump and, according to the exemplary embodiment, has two pressure outlets ( 26 and 27 ). The drive unit ( 2 ) of the fire pump is adjustable via an adjustable gas lever ( 28 ) in terms of speed or delivery rate.
In der Pumpenförderleitung (5) ist ferner ein Durchfluß messer (7) vorgesehen. Das Ausgangssignal (8) des Druck aufnehmers (6) sowie das Ausgangssignal (9) des Durchfluß messers (7) werden in einer elektronischen Regeleinrichtung (4) verarbeitet, die in Fig. 1 in strichpunktierter Linie dargestellt und nachfolgend noch erörtert wird.A flow meter ( 7 ) is also provided in the pump delivery line ( 5 ). The output signal ( 8 ) of the pressure sensor ( 6 ) and the output signal ( 9 ) of the flow meter ( 7 ) are processed in an electronic control device ( 4 ), which is shown in dash-dotted lines in Fig. 1 and will be discussed below.
Die elektronische Regeleinrichtung liefert im Betrieb ein Ausgangssignal (10), das einer pneumatischen Stelleinrich tung (11) abgegeben wird, durch die bei einem Schlauchplatzen der Gashebel (28) auf Null zurückgestellt werden kann, um Antriebsaggregat (2) und Feuerlöschpumpe (3) automatisch außer Betrieb zu setzen. Die pneumatische Stelleinrichtung (11) wird nachfolgend ebenfalls noch erörtert. The electronic control device delivers an output signal ( 10 ) during operation, which is emitted to a pneumatic actuating device ( 11 ), through which the gas lever ( 28 ) can be reset to zero when the hose bursts, to drive unit ( 2 ) and fire pump ( 3 ) automatically to put out of operation. The pneumatic actuating device ( 11 ) is also discussed below.
In der elektronischen Regeleinrichtung (4) werden beide Ausgangssignale (8, 9) (Förderdruck/Durchfluß an Löschwas ser) in einem sog. UND-Gatter (16) miteinander verknüpft, um das verknüpfte Ausgangssignal (10) zu liefern. Insbeson dere weist die elektronische Regeleinrichtung (4) einen Drucksignalzweig mit einem ersten Trigger oder Sollwertgeber (12) und einem ersten Timer oder Zeitgeber (13) sowie einen Durchfluß-Signalzweig mit einem Digital/Analog-Wandler (14) und einem zweiten Trigger oder Sollwertgeber (15) auf, wobei Drucksignalzweig und Durchflußsignalzweig im UND-Gatter (16) einmünden, das seinerseits an einen zweiten Timer oder Zeitgeber (17) sowie an einen Ausgangsverstärker (18) ange schlossen ist, der das verknüpfte Ausgangssignal (10) schafft.In the electronic control device ( 4 ) both output signals ( 8 , 9 ) (delivery pressure / flow to extinguishing water) are linked together in a so-called AND gate ( 16 ) to provide the linked output signal ( 10 ). In particular, the electronic control device ( 4 ) has a pressure signal branch with a first trigger or setpoint generator ( 12 ) and a first timer or timer ( 13 ) and a flow signal branch with a digital / analog converter ( 14 ) and a second trigger or setpoint generator ( 15 ), the pressure signal branch and flow signal branch opening in the AND gate ( 16 ), which in turn is connected to a second timer or timer ( 17 ) and to an output amplifier ( 18 ) which creates the linked output signal ( 10 ).
Dem UND-Gatter (16) ist ferner ein Differenzverstärker (19) vorgeschaltet, der den Durchfluß-Istwert (20) mit dem Durch fluß-Maximalwert (21) vergleicht, wobei das UND-Gatter den Durchfluß-Istwert, jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert empfängt.The AND gate ( 16 ) is also preceded by a differential amplifier ( 19 ) which compares the actual flow value ( 20 ) with the maximum flow value ( 21 ), the AND gate representing the actual flow value, but at most the flow Maximum value received.
Die pneumatische Stelleinrichtung (11) umfaßt insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (22), dessen Steueranschluß das verknüpfte Ausgangssignal (10) der elek tronischen Regeleinrichtung (4) empfängt. Das Steuerventil (22) schaltet bei einem Platzen eines Schlauches eine Druck luftleitung (23) eines Druckluftspeichers (24) zu einem Pneumatikzylinder (25) durch, um das Antriebsaggregat (2) der Förderpumpe (3) mit Hilfe des Gaspedals (28) auf Null zurückzustellen.The pneumatic control device ( 11 ) in particular comprises an electromagnetically actuated control valve ( 22 ), the control connection of which receives the linked output signal ( 10 ) of the electronic control device ( 4 ). When a hose bursts, the control valve ( 22 ) switches a compressed air line ( 23 ) of a compressed air reservoir ( 24 ) to a pneumatic cylinder ( 25 ) in order to drive the drive unit ( 2 ) of the feed pump ( 3 ) to zero using the accelerator pedal ( 28 ) to postpone.
In Fig. 2 sind Förderdruck und Durchfluß beispielshalber über die Zeit aufgetragen. Im Normalbetrieb sind Förder druck und Durchflußmenge (l/min) konstant. Bei einem Schlauch platzen zum Zeitpunkt t₁ fällt der Förderdruck rapide bis zum Zeitpunkt t₂ ab, um anschließend wieder geringfügig auf einen konstanten Wert anzusteigen. Zum Zeitpunkt t₂ nimmt die Durchflußmenge bis zu einem konstanten Maximal wert zu. Die Verzögerungszeit tV = t₃ - t₂ ist im ersten Zeitgeber (13) einstellbar. Dadurch bleiben geringwertige Druck- oder Durchflußunterschiede unberücksichtigt, die eine Fehlabstellung des Antriebsaggregats (2) auslösen könn ten.In Fig. 2 delivery pressure and flow rate are plotted over time, for example. In normal operation, the delivery pressure and flow rate (l / min) are constant. In the event of a hose bursting at the time t 1, the delivery pressure drops rapidly until the time t 2, in order then to rise again slightly to a constant value. At the time t₂, the flow rate increases up to a constant maximum value. The delay time t V = t₃ - t₂ is adjustable in the first timer ( 13 ). As a result, low-value pressure or flow differences are disregarded, which could trigger a faulty shutdown of the drive unit ( 2 ).
Es werden also zur Erfassung eines platzenden Schlauches während eines Löschvorgangs Druck und Durchfluß stetig ge messen. Ein Schlauchplatzen besteht immer dann, wenn ein Druckabfall in einer vorgegebenen Zeit einer gewissen Größe entspricht. Dieses Signal wird mit einer Zeitverzögerung und zu einer UND-Verknüpfung mit dem Durchfluß ebenfalls auf Zeit und Größe abgestimmt. Die Einstellungen können aus jeweils gemessenen Diagrammen gemäß Fig. 2 entnommen werden, die sich aus Druck und Durchfluß mit zeitlichem Verlauf ergeben. Mit der UND-Verknüpfung schaltet man die Kraftzufuhr (Antriebsaggregat) mittels Magnetventil und Pneumatikzylinder oder bei elektronischer Druckregelung mit elektrischem Signal ab, so daß von Hand oder mittels Automatik erneut die Wasserförderung gestattet werden muß.So it will measure pressure and flow continuously to detect a burst hose during an extinguishing process. Hose bursts always occur when a drop in pressure corresponds to a certain size in a given time. This signal is also tuned to time and size with a time delay and an AND operation with the flow. The settings can be found in each of the measured diagrams according to FIG. 2, which result from pressure and flow with time. With the AND link, the power supply (drive unit) is switched off by means of a solenoid valve and pneumatic cylinder or, in the case of electronic pressure control, with an electrical signal, so that water supply must be permitted again by hand or by means of an automatic system.
Ab einer bestimmten maximalen Mengenleistung der Pumpe (ein stellbar an der elektronischen Steuerung) wird nur noch der Druck zur Abschaltung abgefragt, da der Durchfluß in dieser Betriebsart nicht mehr wesentlich ansteigen kann, dafür aber der Druck sicher abfällt. Above a certain maximum flow rate of the pump (a can only be set on the electronic control) the pressure to switch off is queried because the flow in this operating mode can no longer increase significantly, but the pressure will certainly drop.
Die Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung eignet sich für Feuer lösch-Kreiselpumpen sowohl mit als auch ohne elektronische Druckregelung.The fire pump drive control is suitable for fire Lösch centrifugal pumps both with and without electronic Pressure control.
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