變頻控制設(shè)備在水滅火消防系統(tǒng)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：消防;穩(wěn)壓泵;恒壓變頻;穩(wěn)高壓;常高壓;臨時(shí)高壓 

　　近年來(lái)，隨著各種科學(xué)技術(shù)和制造手段的不斷的應(yīng)用和發(fā)展，各種先進(jìn)的體系和管理制度不斷的改變著我們的生活。在當(dāng)前生活和生產(chǎn)過(guò)程中，消防安全是保證人們正常生活的前提基礎(chǔ)，更是保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全的首要因素和條件。新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用正改變著我們的生活，在給排水領(lǐng)域，變頻調(diào)速電氣控制技術(shù)的出現(xiàn)為當(dāng)前人們用水奠定了改善基礎(chǔ)和解決手段，使得當(dāng)前人們用水有了新的選擇，為消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)指明了道路。有了這項(xiàng)技術(shù)，作為泵特性的流量和壓力不再因葉輪固定而固定，通過(guò)相應(yīng)的彈性空間來(lái)解決在給排水系統(tǒng)建設(shè)和施工過(guò)程中的各種問(wèn)題和手段，是結(jié)合當(dāng)前電氣設(shè)計(jì)中的主要手段和方式進(jìn)行相應(yīng)的控制管理過(guò)程。影響改變泵轉(zhuǎn)速的快慢進(jìn)而實(shí)現(xiàn)恒壓變流量，已越來(lái)越成為生產(chǎn)生活給水設(shè)計(jì)的寵兒，成為當(dāng)前設(shè)計(jì)施工中的重點(diǎn)。 

　　1、變頻控制設(shè)備的優(yōu)點(diǎn) 

　　一、節(jié)省用地。 

　　由于恒壓變頻系統(tǒng)可以不另設(shè)穩(wěn)壓泵、氣壓罐，其占地面積大大減小，通常在建設(shè)和設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠降低對(duì)各個(gè)環(huán)境的影響和占地面積的影響，成為當(dāng)前小型建筑和消防體系的主要控制措施。這種優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于小型的消防水滅火系統(tǒng)體現(xiàn)得特別明顯。在當(dāng)前的建筑過(guò)程中，消防體系的占用面及在建筑施工和設(shè)計(jì)中是非常重要的過(guò)程，是采用各種相應(yīng)手段進(jìn)行處理和充分利用土地的最佳方式。 

　　二、環(huán)保。 

　　恒壓變頻系統(tǒng)由于是調(diào)速運(yùn)行，泵的轉(zhuǎn)速較小，所以相應(yīng)對(duì)噪聲和振動(dòng)也大大減輕，系統(tǒng)噪聲小，系統(tǒng)運(yùn)行的振動(dòng)小，是一種環(huán)保的技術(shù)。 這種減噪的功能，再配以低噪音泵，完全可以輕易地將噪聲的影響控制在標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)。 低噪聲低振動(dòng)不僅有益于人的健康，同時(shí)對(duì)于機(jī)械的損耗也大大減輕，另外對(duì)建筑的振動(dòng)損害也大大減小。 更需要說(shuō)明的是，如果該系統(tǒng)與生活或生產(chǎn)結(jié)合，可以免設(shè)水箱，以有效減少水箱的二次污染。 

　　三、啟動(dòng)平緩。 

　　恒壓變頻設(shè)備啟動(dòng)后，變頻器輸出逐漸上升的頻率和電壓，電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速逐漸升高，這個(gè)過(guò)程比較平緩，因此聯(lián)動(dòng)的泵的轉(zhuǎn)速、由泵帶動(dòng)的水的壓力也是逐漸升高的，這對(duì)于電網(wǎng)的壓力波動(dòng)、管網(wǎng)的壓力波動(dòng)和消除水錘都是很有益的。 

　　四、易于控制壓力。 

　　恒壓變頻系統(tǒng)是一種壓力控制系統(tǒng)，因此對(duì)于壓力調(diào)節(jié)具有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，它對(duì)于調(diào)節(jié)由水泵曲線造成的波動(dòng)，對(duì)于調(diào)節(jié)在直接從市政管網(wǎng)抽水時(shí)，由市政水壓波動(dòng)而造成的壓力波動(dòng)，甚至在消防時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)某層火災(zāi)滅火時(shí)的使用水壓改善消防人員的工況等場(chǎng)合提供了一個(gè)另外的選擇。 

　　五、節(jié)能。 

　　恒壓變頻是一種按需供水的系統(tǒng)，其運(yùn)行能耗與用水基本上是一種線性相關(guān)的模式，是最節(jié)能的方式。這種優(yōu)點(diǎn)，在生活生產(chǎn)的供水系統(tǒng)中體現(xiàn)得尤其明顯，如果消防系統(tǒng)和生活生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合，這種優(yōu)勢(shì)同樣可以得到發(fā)揮，就是純粹的消防水系統(tǒng)，由于恒壓變頻系統(tǒng)可以提供休眠態(tài)，對(duì)于小型系統(tǒng)也是一種最節(jié)能的模式。 

　　六、經(jīng)濟(jì)。 

　　如果比較穩(wěn)壓泵系統(tǒng)和恒壓變頻系統(tǒng)的一次性投資，恒壓變頻造價(jià)略高，但由于占地小，在大城市里，實(shí)際上一次性投資反而便宜。另外，由于恒壓變頻是通過(guò)電子系統(tǒng)改變電源的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，工作泵的機(jī)械損耗小，軸承及電機(jī)均不易損壞。恒壓變頻的使用壽命通常要長(zhǎng)于8年，使用時(shí)間比較長(zhǎng)。這樣可以說(shuō)是既節(jié)省投資費(fèi)又節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。 

　　七、穩(wěn)定。 

　　由于恒壓變頻系統(tǒng)可以不另設(shè)穩(wěn)壓泵和氣壓罐，泵、閥門(mén)、管道的數(shù)量均大大減少，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，從而使故障機(jī)會(huì)相應(yīng)減少。當(dāng)然，這也許會(huì)加大控制電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，但筆者認(rèn)為，這不應(yīng)成為問(wèn)題，因?yàn)闊o(wú)論電路的復(fù)雜到何種程度，應(yīng)該不會(huì)超過(guò)計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)今天也成為隨便組裝的玩具了。 

　　八、可靠。 

　　由于恒壓變頻系統(tǒng)的主泵長(zhǎng)期處于準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)，因而更易于發(fā)現(xiàn)消防主泵的故障，保持消防系統(tǒng)的有效，而且一旦出現(xiàn)火情，其響應(yīng)也更敏捷。在以前的消防事故調(diào)查中，尤其是臨時(shí)高壓制的消防系統(tǒng)中，由于消防泵長(zhǎng)期不使用而不能啟動(dòng)是事故原因中的一個(gè)大問(wèn)題，這種狀況對(duì)于恒壓變頻則不存在，因?yàn)楹銐鹤冾l的主泵長(zhǎng)期處于工況，一有問(wèn)題馬上發(fā)現(xiàn)。相對(duì)而言，穩(wěn)壓泵系統(tǒng)因?yàn)橹鞅瞄L(zhǎng)期處于非工況，要避免這種問(wèn)題，需要另加消防巡檢控制模塊。 

　　總之，恒壓變頻在消防的應(yīng)用中具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，尤其在小型的水滅火消防系統(tǒng)更是前景廣闊。 

　　2、變頻控制系統(tǒng)中的不足之處 

　　一、系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)。由于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中沒(méi)有形成對(duì)系統(tǒng)控制嚴(yán)格的控制和標(biāo)準(zhǔn)的防滲，使得在控制過(guò)程中良莠不齊。 

　　二、恒壓變頻系統(tǒng)似乎更適用于消防與生活生產(chǎn)合用的系統(tǒng)，對(duì)于獨(dú)立的消防水滅火系統(tǒng)，在節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)也許不大體現(xiàn)得出來(lái)； 

　　三、恒壓變頻系統(tǒng)是常高壓系統(tǒng)還是臨時(shí)高壓系統(tǒng)，認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一。這一點(diǎn)需要詳細(xì)討論一下。 

　　由于歷史的原因和當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ16-87》（下簡(jiǎn)稱(chēng)“建規(guī)”）在制定的時(shí)候還沒(méi)有穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的概念，如8.1.3條只列出了高壓、臨時(shí)高壓、低壓共三種給水系統(tǒng)，其條文說(shuō)明中對(duì)它們的解釋分別是這樣的： 高壓系統(tǒng)：“管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持足夠的壓力，火場(chǎng)上不需使用消防車(chē)或其他移動(dòng)式水泵加壓，而直接由消火栓接出水帶、水槍滅火。” 

　　臨時(shí)高壓系統(tǒng)：“平時(shí)水壓不高，在水泵站內(nèi)（房）內(nèi)設(shè)有高壓消防水泵，當(dāng)接到火警時(shí)，高壓消防水泵開(kāi)動(dòng)后，使管網(wǎng)內(nèi)的壓力達(dá)到高壓給水管道的壓力要求。” 從這里來(lái)看，恒壓變頻系統(tǒng)明顯地應(yīng)劃入高壓給水系統(tǒng)里去，因?yàn)樵撓到y(tǒng)“管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持足夠的壓力”，而且“火場(chǎng)上不需使用消防車(chē)或其他移動(dòng)式水泵加壓，而直接由消火栓接出水帶、水槍滅火”，與條文說(shuō)明絲絲入扣，不折不扣；而臨時(shí)高壓系統(tǒng)的特征則是“平時(shí)水壓不高”，與恒壓變頻系統(tǒng)顯然不一致。 

　　3、總結(jié) 

　　變頻控制技術(shù)在當(dāng)前消防系統(tǒng)應(yīng)用中，是不可取代的作用，但是其在應(yīng)用的過(guò)程中各種應(yīng)用問(wèn)題和手段是不可避免的過(guò)程，是采用各種相應(yīng)的手段進(jìn)行處理和加工的過(guò)程。隨著當(dāng)前人們對(duì)消防安全認(rèn)識(shí)的不斷加深，使得在消防安全體系控制過(guò)程中的手段也在不斷的增加，如何正確的認(rèn)識(shí)和充分發(fā)揮其效果是當(dāng)前人們研究的重點(diǎn)，更是對(duì)消防安全體系進(jìn)行嚴(yán)格保證的前提。