变频控制设备在水灭火消防系统中的应用

关键词：消防;稳压泵;恒压变频;稳高压;常高压;临时高压 

　　近年来，随着各种科学技术和制造手段的不断的应用和发展，各种先进的体系和管理制度不断的改变着我们的生活。在当前生活和生产过程中，消防安全是保证人们正常生活的前提基础，更是保证人民生命财产安全的首要因素和条件。新技术的不断涌现和应用正改变着我们的生活，在给排水领域，变频调速电气控制技术的出现为当前人们用水奠定了改善基础和解决手段，使得当前人们用水有了新的选择，为消防系统的设计奠定了基础指明了道路。有了这项技术，作为泵特性的流量和压力不再因叶轮固定而固定，通过相应的弹性空间来解决在给排水系统建设和施工过程中的各种问题和手段，是结合当前电气设计中的主要手段和方式进行相应的控制管理过程。影响改变泵转速的快慢进而实现恒压变流量，已越来越成为生产生活给水设计的宠儿，成为当前设计施工中的重点。 

　　1、变频控制设备的优点 

　　一、节省用地。 

　　由于恒压变频系统可以不另设稳压泵、气压罐，其占地面积大大减小，通常在建设和设计的过程中能够降低对各个环境的影响和占地面积的影响，成为当前小型建筑和消防体系的主要控制措施。这种优点，对于小型的消防水灭火系统体现得特别明显。在当前的建筑过程中，消防体系的占用面及在建筑施工和设计中是非常重要的过程，是采用各种相应手段进行处理和充分利用土地的最佳方式。 

　　二、环保。 

　　恒压变频系统由于是调速运行，泵的转速较小，所以相应对噪声和振动也大大减轻，系统噪声小，系统运行的振动小，是一种环保的技术。 这种减噪的功能，再配以低噪音泵，完全可以轻易地将噪声的影响控制在标准以内。 低噪声低振动不仅有益于人的健康，同时对于机械的损耗也大大减轻，另外对建筑的振动损害也大大减小。 更需要说明的是，如果该系统与生活或生产结合，可以免设水箱，以有效减少水箱的二次污染。 

　　三、启动平缓。 

　　恒压变频设备启动后，变频器输出逐渐上升的频率和电压，电机开始旋转，转速逐渐升高，这个过程比较平缓，因此联动的泵的转速、由泵带动的水的压力也是逐渐升高的，这对于电网的压力波动、管网的压力波动和消除水锤都是很有益的。 

　　四、易于控制压力。 

　　恒压变频系统是一种压力控制系统，因此对于压力调节具有其得天独厚的优势，它对于调节由水泵曲线造成的波动，对于调节在直接从市政管网抽水时，由市政水压波动而造成的压力波动，甚至在消防时通过调节某层火灾灭火时的使用水压改善消防人员的工况等场合提供了一个另外的选择。 

　　五、节能。 

　　恒压变频是一种按需供水的系统，其运行能耗与用水基本上是一种线性相关的模式，是最节能的方式。这种优点，在生活生产的供水系统中体现得尤其明显，如果消防系统和生活生产系统结合，这种优势同样可以得到发挥，就是纯粹的消防水系统，由于恒压变频系统可以提供休眠态，对于小型系统也是一种最节能的模式。 

　　六、经济。 

　　如果比较稳压泵系统和恒压变频系统的一次性投资，恒压变频造价略高，但由于占地小，在大城市里，实际上一次性投资反而便宜。另外，由于恒压变频是通过电子系统改变电源的频率来实现的，工作泵的机械损耗小，轴承及电机均不易损坏。恒压变频的使用寿命通常要长于8年，使用时间比较长。这样可以说是既节省投资费又节省维护费用。 

　　七、稳定。 

　　由于恒压变频系统可以不另设稳压泵和气压罐，泵、阀门、管道的数量均大大减少，系统相对简单，从而使故障机会相应减少。当然，这也许会加大控制电路设计的复杂性，但笔者认为，这不应成为问题，因为无论电路的复杂到何种程度，应该不会超过计算机，而计算机今天也成为随便组装的玩具了。 

　　八、可靠。 

　　由于恒压变频系统的主泵长期处于准运行状态，因而更易于发现消防主泵的故障，保持消防系统的有效，而且一旦出现火情，其响应也更敏捷。在以前的消防事故调查中，尤其是临时高压制的消防系统中，由于消防泵长期不使用而不能启动是事故原因中的一个大问题，这种状况对于恒压变频则不存在，因为恒压变频的主泵长期处于工况，一有问题马上发现。相对而言，稳压泵系统因为主泵长期处于非工况，要避免这种问题，需要另加消防巡检控制模块。 

　　总之，恒压变频在消防的应用中具有许多独特的优点，尤其在小型的水灭火消防系统更是前景广阔。 

　　2、变频控制系统中的不足之处 

　　一、系统控制的设计尚无标准。由于当前社会发展的过程中没有形成对系统控制严格的控制和标准的防渗，使得在控制过程中良莠不齐。 

　　二、恒压变频系统似乎更适用于消防与生活生产合用的系统，对于独立的消防水灭火系统，在节能方面的优势也许不大体现得出来； 

　　三、恒压变频系统是常高压系统还是临时高压系统，认识不统一。这一点需要详细讨论一下。 

　　由于历史的原因和当时技术的限制，《建筑设计防火规范GBJ16-87》（下简称“建规”）在制定的时候还没有稳高压给水系统的概念，如8.1.3条只列出了高压、临时高压、低压共三种给水系统，其条文说明中对它们的解释分别是这样的： 高压系统：“管网内经常保持足够的压力，火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火。” 

　　临时高压系统：“平时水压不高，在水泵站内（房）内设有高压消防水泵，当接到火警时，高压消防水泵开动后，使管网内的压力达到高压给水管道的压力要求。” 从这里来看，恒压变频系统明显地应划入高压给水系统里去，因为该系统“管网内经常保持足够的压力”，而且“火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火”，与条文说明丝丝入扣，不折不扣；而临时高压系统的特征则是“平时水压不高”，与恒压变频系统显然不一致。 

　　3、总结 

　　变频控制技术在当前消防系统应用中，是不可取代的作用，但是其在应用的过程中各种应用问题和手段是不可避免的过程，是采用各种相应的手段进行处理和加工的过程。随着当前人们对消防安全认识的不断加深，使得在消防安全体系控制过程中的手段也在不断的增加，如何正确的认识和充分发挥其效果是当前人们研究的重点，更是对消防安全体系进行严格保证的前提。