Технология пожарных насосов
Пожарные насосные агрегаты проходят обширный процесс оценки и сертификации продукции для соответствия национальным стандартам и требованиям страховых компаний.
Справедливо будет сказать, что технология, заложенная в конструкции пожарных насосных агрегатов, не подвержена быстрым изменениям. Понятно, что внимание к безопасности жителей здания и защите строительной ткани включает в себя обширный процесс оценки продукции и сертификации пожарных насосов, чтобы они соответствовали национальным стандартам и требованиям страховых компаний.
Во многих случаях было бы трудно оправдать введение этих длительных и дорогостоящих процедур для внедрения новой функции продукта или незначительного улучшения производительности. Спрос со стороны клиентов будет недостаточным, чтобы сделать эти дополнительные обновления желательными или коммерчески осуществимыми. В результате не все технологические достижения, заложенные в насосы для других применений, не связанных с безопасностью, были внедрены в конструкцию пожарных насосов. Это можно увидеть на всех мировых рынках и в продуктовых линейках всех производителей.
В этой статье мы сосредоточились на одном ключевом аспекте технологии, которая произвела революцию в способе работы пожарных насосов, представляя серьезное изменение в способе управления такого рода насосами. Имеется в виду введение откачки с переменной скоростью в конструкции пожарных насосных агрегатов в качестве альтернативы фиксированной скорости. За последнее десятилетие насосы с переменной скоростью в значительной степени заменили насосы с постоянной скоростью для систем ОВиК.
Эта технология хорошо зарекомендовала себя, имеет доказанные преимущества и широко доступна у всех основных производителей насосов ОВиК. В течение некоторого времени считалось нецелесообразным перепроектировать пожарные насосы для работы на принципах переменной скорости. Типичные преимущества связаны с энергоэффективностью во время работы, и это, конечно, не является ключевым приоритетом для насосов, которые используются только в случае пожара. С более ранними моделями насосов с переменной скоростью это, безусловно, имело место, и такие производители продолжали основывать конструкции для пожарных приложений на возможности фиксированной скорости.
Однако с последним поколением насосов с регулируемой скоростью обоснование затрат значительно изменилось. Это связано с тем, что сегодняшние модели насосов имеют более широкий рабочий диапазон, чем их предшественники, а снижение эксплуатационных расходов, ставшее возможным благодаря комплектам пожарных насосов с регулируемой скоростью, теперь обеспечивает убедительные финансовые и технические аргументы в пользу перехода на более продвинутую технологию. Для установок пожарных насосов в высотных зданиях, особенно тех, которые подвержены колебаниям давления из-за подключения к городской магистрали, эти новые насосные агрегаты с регулируемой скоростью обеспечивают преимущества с точки зрения упрощения систем, снижения затрат на установку и сокращения времени и стоимость регламентного обслуживания. Все это способствует снижению общих затрат в течение жизненного цикла.
Насосы с регулируемой скоростью последнего поколения имеют особые преимущества для спринклерных систем в высотных зданиях, уменьшая сложность системы и способствуя снижению общих затрат в течение жизненного цикла.
Высотные здания
В спринклерных системах для высотных зданий важно управлять различным давлением по зданию. Давление в системе и производительность насоса должны быть достаточными для обеспечения надлежащей подачи воды на все этажи в случае пожара. Таким образом, насосные агрегаты с фиксированной скоростью обычно имеют размер, обеспечивающий подачу воды при соответствующем давлении на верхние этажи. Это означает, однако, что необходимо принять меры для снижения нагрузки на нижние этажи. Например, редукционные клапаны обычно включают в систему, чтобы предотвратить повреждение, связанное со сбросом воды на нижние этажи здания под слишком высоким давлением.
Дополнительным фактором является то, что в странах, где принято брать воду из городской магистрали в случае пожара, могут быть значительные колебания напора поступающей воды между, например, ночным временем и пиковыми дневными часами. Эти варианты могут затруднить определение размеров таких компонентов, как насосы, а процесс проектирования спринклерных систем усложняется. Также существует сложность ремонта и технического обслуживания, связанная с установкой редукционных клапанов, особенно в больших высотных зданиях, где многие клапаны требуют регулярного обслуживания. Собственные оценки, основанные на ежегодных контрактах на обслуживание существующих комплектов пожарных насосов, предполагают, что каждый год потребуется замена и калибровка около 5% редукционных клапанов только для того, чтобы гарантировать, что система будет работать эффективно в случае задымления или пожара. Эти затраты необходимо учитывать в течение всего срока службы системы для расчета стоимости жизненного цикла.
Переменная скорость
Однако новейшие пожарные насосные агрегаты с регулируемой скоростью обеспечивают значительные преимущества в высотных зданиях, поскольку они автоматически регулируют давление, чтобы обеспечить эффективную доставку воды по всему зданию от подвала до верхнего этажа, приспосабливаясь к изменениям подачи воды от главного входа. Насосные агрегаты, автоматически повышают или понижают давление, чтобы обеспечить подачу воды под требуемым давлением без необходимости полагаться на сложные расчеты в процессе проектирования системы и без необходимости в редукционных клапанах.
В случае с пожарными насосными агрегатами это возможно, потому что встроенное бессенсорное управление насосами позволяет им рассчитывать собственные требования к скорости на основе нагрузки, воздействующей на них в любой момент времени. В память регулятора скорости встроены кривые производительности насоса для разных скоростей, включая данные о мощности, давлении и расходе во всем диапазоне расхода насоса.
Таким образом, поскольку инвертор может определять мощность и скорость насоса, он может выполнять необходимые расчеты для определения гидравлической производительности и положения в характеристике напора насоса. Затем регулятор скорости соответствующим образом регулирует насос, чтобы учесть изменения давления воды в городской магистрали.
Это означает, что насосный агрегат автономен и способен эффективно работать на разных этажах без необходимости использования редукционных клапанов. Его можно легко связать с системой управления для большей наглядности происходящего, но он не полагается на электронную связь с другими элементами системы, чтобы понять, какую работу он должен выполнять. Он прибывает на место со всеми этими интеллектуальными данными.
Кроме того, насосы, входящие в состав насосных агрегатов с регулируемой скоростью, представляют собой модели, способные обеспечивать те же функции управления в более широком рабочем диапазоне, что и другие насосы. Таким образом, насосные агрегаты могут по-прежнему соответствовать эксплуатационным требованиям в более широком диапазоне уровней давления воды из городской магистрали.
Использование этого подхода имеет ряд преимуществ. Во-первых, первоначальные затраты на установку могут быть ниже, поскольку стоимость редукционных клапанов может быть устранена. Во-вторых, конструкция системы может быть упрощена, так как в насосном агрегате заложена технология управления, позволяющая автоматизировать процесс повышения и снижения давления. Наконец, в течение всего жизненного цикла насосного агрегата снижается объем работ по техническому обслуживанию, поскольку больше не требуется рутинная проверка, ремонт и замена редукционных клапанов.
Это особенно важно для систем, работающих в условиях высоких нагрузок или агрессивных сред. Редукционные клапаны играют ключевую роль в поддержании стабильного давления в системе и защите от возможных повреждений или аварийных ситуаций.
Однако, благодаря применению новых технологий и материалов, современные редукционные клапаны обладают высокой надежностью и долговечностью. Они способны работать без сбоев в течение длительного времени, не требуя регулярной замены или обслуживания.
Это позволяет существенно снизить затраты на обслуживание системы. Вместо постоянного контроля и замены клапанов, можно сконцентрироваться на других аспектах обслуживания и поддержания работоспособности системы. Более того, надежность редукционных клапанов способствует повышению безопасности и стабильности работы системы. Отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и замене клапанов уменьшает вероятность возникновения аварийных ситуаций или повреждений оборудования.
Таким образом, использование надежных и долговечных редукционных клапанов позволяет снизить затраты на обслуживание и улучшить надежность системы. Это важный фактор при выборе и эксплуатации системы, особенно в условиях высоких нагрузок или агрессивных сред.
