本發(fā)明涉及消防，特別涉及一種消防泵機組及其控制方法與存儲介質。

背景技術：

1、消防泵機組是十分重要的消防設施。當發(fā)生火災事故時，消防泵機組運行將水等滅火用液體從消防泵的入口管道吸入，經消防泵葉輪增壓后從出口管道排出。由于火災發(fā)生時極有可能伴隨斷電，故通常消防泵機組采用“一用一備”兩組機泵的形式：其中一組是電機-消防泵組合，用于正常情況下的運行；另一組是內燃發(fā)動機-消防泵組合，用于供電網斷電情況下的運行。

2、供電網斷電情況下，當前消防泵機組只能啟動內燃發(fā)動機帶動消防泵工作。消防泵機組在火災發(fā)生初期需要爭分奪秒地迅速輸出足夠的消防液以立即控制火情，但內燃發(fā)動機具有啟動扭矩較小、啟動后難以短時間內達到所需功率的情況，故難以立即輸出足夠的消防液體。

3、因此，亟待提出新的消防泵機組技術。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種消防泵機組及其控制方法與存儲介質，旨在解決目前“一用一備”式消防泵機組中的消防泵冗余、試運行測試過程能量浪費以及內燃發(fā)動機啟動初期輸出功率不足的技術問題。

2、第一方面，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種消防泵機組，包括消防泵、電機、內燃發(fā)動機；

3、所述消防泵設有主軸，所述主軸設有第一末端和第二末端，其中第一末端通過第一離合器與電機轉軸耦接，第二末端第二離合器與內燃發(fā)動機轉軸耦接；所述第一離合器和第二離合器均具有接合和解離兩種工作模式：當?shù)谝浑x合器和/或第二離合器處于接合工作模式時，可實現(xiàn)扭矩的傳遞；而當?shù)谝浑x合器和第二離合器處于解離工作模式時，不能進行扭矩的傳遞；

4、消防泵機組還包括：水力發(fā)電機和儲能裝置，所述水力發(fā)電機設于支管上，所述支管的兩端分別與消防泵的入口管道和出口管道連通，且支管上設有支管閥門；

5、所述儲能裝置分別與水力發(fā)電機和電機電性連接，且儲能裝置與電機的連接線上設有開關。

6、可選地，當?shù)谝浑x合器處于接合工作模式而第二離合器處于解離工作模式時，消防泵只由電機驅動；當?shù)诙x合器處于接合工作模式而第一離合器處于解離工作模式時，消防泵只由內燃發(fā)動機驅動；當?shù)谝浑x合器和第二離合器同時處于接合工作模式時，消防泵由電機和內燃發(fā)動機同時驅動。

7、可選地，上述消防泵機組，所述內燃發(fā)動機為汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機。

8、所述消防泵的出口管道上設有出口閥門。

9、可選地，上述消防泵機組，所述主軸上設有葉輪。

10、可選地，上述消防泵機組，還包括分別與電機、內燃發(fā)動機、第一離合器、第二離合器、支管閥門和出口閥門電性連接的控制器。

11、可選地，所述控制器還與電機的供電網電性連接，以在線監(jiān)測供電網是否處于正常供電狀態(tài)。

12、第二方面，本發(fā)明還提供應用于上述任一項所述的消防泵機組的控制方法，包括：

13、獲取消防泵機組的工作狀態(tài)，其中，工作狀態(tài)包括正常狀態(tài)和斷電狀態(tài)；

14、在斷電狀態(tài)下，控制第一離合器和第二離合器均處于接合工作模式，從而讓電機與內燃發(fā)動機同時驅動主軸旋轉；維持一定時長后，控制第一離合器處于解離工作模式，以使內燃發(fā)動機驅動主軸旋轉。

15、可選地，上述消防泵機組的控制方法，還包括：對消防泵機組進行定期試運行，其中，試運行期間消防泵處于只由電機驅動或只由內燃發(fā)動機驅動模式，且打開支管閥門，關閉出口閥門，斷開開關，從而讓泵內的高壓液體流入支管，推動水力發(fā)電機發(fā)電并為儲能裝置充電。

16、第三方面，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有消防泵機組控制方法的控制程序，所述消防泵機組控制方法的控制程序由處理器加載并運行以上述任一項所述的消防泵機組的控制方法。

17、下面結合本發(fā)明技術方案的原理介紹其有益效果：

18、1.本發(fā)明的消防泵機組只設有一臺消防泵，該消防泵的主軸分別通過離合器與電機和內燃發(fā)動機機械連接，通過離合器的接合和解離可選擇性地令消防泵處于僅電機驅動、僅內燃發(fā)動機驅動和電機-內燃發(fā)動機雙驅動模式。在沒有供電網供電時，先采用電機-內燃發(fā)動機雙驅動模式，后轉為僅內燃發(fā)動機驅動模式，有助于在啟動后極短時間內迅速輸出足夠功率至消防泵以讓其輸送足夠流量和揚程的消防液體，迅速控制火情。

19、在沒有供電網供電時，先采用電機-內燃發(fā)動機雙驅動模式，這種模式下儲能裝置可為電機短暫地提供電能以工作數(shù)十秒至數(shù)分鐘，然后轉為僅內燃發(fā)動機驅動模式。因為電機啟動后的瞬間即可輸出較大的扭矩，能在數(shù)秒內輸出所需的大功率至消防泵。而內燃發(fā)動機啟動瞬間的扭矩較小，且需要數(shù)十秒至數(shù)分鐘方能達到消防泵所需的大功率。尤其是當環(huán)境氣溫較低時，內燃發(fā)動機的水溫油溫也較低，需要相對較長時間才能達到設計輸出功率。

20、2.與傳統(tǒng)的由一臺電機、一臺內燃發(fā)動機和兩臺消防泵構成的“一用一備”消防泵機組相比，本發(fā)明的技術方案減少了一臺消防泵，這有助于降低制造和維護成本、節(jié)約安裝空間。

21、3.本發(fā)明技術方案中包含了水力發(fā)電機。通常平時需要定期對消防泵機組進行開機試運行測試，以保證其處于隨時可啟動的狀態(tài)。試運行測試過程關閉消防泵出口管道閥門，以免消防液體輸出，但這種情況下葉輪還是對液體做功，使之轉化為熱能，這不但造成能量浪費，而且還造成設備不必要的溫升，不利于保證設備的服役壽命。而本發(fā)明技術方案中，試運行測試過程讓泵內壓力上升后的液體從出口管道處流入支管，推動支管內的水力發(fā)電機的葉輪旋轉做功，然后再通過入口管道流回以進行下一個循環(huán)，這將液體的壓力能轉化為水力發(fā)電機的機械能并最終轉化為電能存儲在儲能裝置中，故具有很好的節(jié)能效果，且有助于抑制試運行測試過程的液體溫升。

22、因此，本發(fā)明的技術方案在當前“一用一備”式消防泵機組的基礎上減少了一臺消防泵，有助于節(jié)約設備采購和維護成本，節(jié)約安裝空間，可有效補償內燃發(fā)動機啟動初期機組的輸出功率且有助于提升機組能效指標。

技術特征：

1.一種消防泵機組，其特征在于，包括消防泵(1)、電機(2)、內燃發(fā)動機(3)，所述消防泵(1)設有主軸(11)，所述主軸(11)設有第一末端(101)和第二末端(102)，其中第一末端(101)通過第一離合器(61)與電機(2)轉軸耦接，第二末端(102)通過第二離合器(62)與內燃發(fā)動機(3)轉軸耦接；所述第一離合器(61)和第二離合器(62)均具有接合和解離兩種工作模式：當?shù)谝浑x合器(61)和/或第二離合器(62)處于接合工作模式時，可實現(xiàn)扭矩的傳遞；而當?shù)谝浑x合器(61)和第二離合器(62)處于解離工作模式時，不能進行扭矩的傳遞；

2.根據(jù)權利要求1所述的消防泵機組，其特征在于，當?shù)谝浑x合器(61)處于接合工作模式而第二離合器(62)處于解離工作模式時，消防泵(1)只由電機(2)驅動；當?shù)诙x合器(62)處于接合工作模式而第一離合器(61)處于解離工作模式時，消防泵(1)只由內燃發(fā)動機(3)驅動；當?shù)谝浑x合器(61)和第二離合器(62)同時處于接合工作模式時，消防泵(1)由電機(2)和內燃發(fā)動機(3)同時驅動。

3.根據(jù)權利要求1所述的消防泵機組，其特征在于，所述內燃發(fā)動機(3)為汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機。

4.根據(jù)權利要求1所述的消防泵機組，其特征在于，所述主軸(11)上設有葉輪。

5.根據(jù)權利要求1所述的消防泵機組，其特征在于，還包括分別與電機(2)、內燃發(fā)動機(3)、第一離合器(61)、第二離合器(62)、支管閥門(71)和出口閥門(14)電性連接的控制器。

6.根據(jù)權利要求5所述的消防泵機組，其特征在于，所述控制器還與電機(2)的供電網電性連接，以在線監(jiān)測供電網是否處于正常供電狀態(tài)。

7.應用于權利要求1-6任一項所述的消防泵機組的控制方法，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的消防泵機組的控制方法，其特征在于，還包括：

9.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有消防泵機組控制方法的控制程序，其特征在于，所述消防泵機組控制方法的控制程序由處理器加載并運行，以執(zhí)行權利要求7至8中任一項所述的消防泵機組的控制方法。

技術總結
本發(fā)明提供一種消防泵機組、控制方法及存儲介質，消防泵機組包括消防泵、電機及內燃發(fā)動機，所述消防泵設有主軸，所述主軸設有第一末端和第二末端，其中第一末端通過第一離合器與電機轉軸耦接，第二末端通過第二離合器與內燃發(fā)動機轉軸耦接；本發(fā)明的消防泵機組只設有一臺消防泵，可通過離合器的接合和解離可選擇性地令消防泵處于僅電機驅動、僅內燃發(fā)動機驅動和電機?內燃發(fā)動機雙驅動模式。在供電網斷電情況下，儲能裝置能為電機提供短暫的供電，后轉換為內燃發(fā)動機模式，有助于在極短時間讓消防泵輸送足夠的消防液體，迅速控制火情。

技術研發(fā)人員：康銀樂,蔣敦軍,張世朋,熊軍,周京武,周坤,肖鵬輝,史良
受保護的技術使用者：湖南凱利特泵業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2