[发明专利]一种柱塞泵供水系统、消防机械及建筑物

说明书

技术领域

本发明涉及供水技术领域，更具体而言，涉及一种柱塞泵供水系统、消防机械及建筑物。

背景技术

随着国内经济的高速发展，人口越来越快地向城市集聚，商用及民用超高层建筑高度的不断攀升，高层建筑由于高度高、层数多、结构复杂、人员集中，火灾时燃烧猛烈，蔓延迅速，极易形成立体燃烧，给火灾扑灭带来极大困难。扑救高层建筑火灾，能够及时而不间断地组织向火场供水，满足灭火所需的水量和水压，直接关系到灭火施救的成败。显然，扑救超高层建筑火灾需要功能强大的消防灭火设备。

现有超高层建筑发生火灾时，通常有三种灭火方案。

(1)利用移动消防装备直接供水。当建筑内的固定消防设施不能满足正常使用或不能满足灭火用水需求时，消防人员只能通过垂直铺设水带，利用消防车组织直接供水。(2)利用移动消防装备与固定消防设施相结合供水。固定消防泵无法正常运行或室内消防给水不能满足灭火需求时，应利用消防车通过水泵接合器向大楼消防管网供水，但必须对供水进行减压。(3)利用固定消防设施供水。超高层建筑发生火灾，消防人员到场时，若外部观察火势不大，应立即携带水带、水枪和接口，利用消防电梯迅速登高至着火层，直接使用室内消火栓灭火，同时启动消防泵向室内消防管网供水。

上述三种方式，受消防装备供水压力和流量的限制(消防车最大供水压力一般在2.0MPa左右；室内消火栓最大供水压力一般在2.5Mpa左右，供水流量40L/s)，再考虑到管路的沿程损失，供水高度一般在250米以下，不能满足250米以上的超高层建筑消防灭火的需求。

为满足超高层建筑消防灭火的需求，中国专利申请号为201110273188.3的中国发明专利申请公开了一种高层建筑固定消防系统，包括泵房和置于高层建筑内的消防竖管，泵房内设置有柱塞泵，通过柱塞泵的交替工作以满足超高层供水的流量和压力需求。但是由于受换向时间的限制，该水泵泵送连续性不高，常出现“断流”现象，因而对于高层建筑或超高层建筑的灭火效果也并不理想。

现有技术中，还存在有一种交替轮流换向的柱塞泵组(如申请号为201110348257.2公开的中国发明专利申请)，该泵组始终保持只有一个柱塞泵处于换向位置，且理论上正反行程中介质输出口压力和流量相等，可保证较好的泵送连续性。但仍存在三个问题：

(1)液压系统为开环控制，油缸速度无法监控并及时调整，实际工作中油泵的流量并不会按理想状态平均分配到各柱塞泵，因此设备连续运行中必然会出现2个或2个以上的油缸同时换向的问题，大大降低了设备的供水连续性。

(2)设备里所有柱塞泵动作的液压油源由单泵提供，或由一个发动机提供，一旦该泵或发动机出现故障，则整套设备便处于瘫痪状态，这对争分夺秒的消防作业是一个极大隐患。

(3)为保证正反行程中介质输出口压力和流量相等，该柱塞泵设计体积很大，且不易安装布置和维修保养。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柱塞泵供水系统、消防机械及建筑物，以提高供水的连续性和可靠性，至少其中之一。

一方面，本发明提供了一种柱塞泵供水系统，包括用于供水的多个柱塞泵、驱动多个所述柱塞泵供水的油泵、及用于单独控制每个所述柱塞泵的换向阀，每个柱塞泵均包括通过活塞杆连接的油缸和水缸；同时，还包括控制器及位置传感器，所述位置传感器用于获取每个所述柱塞泵的活塞杆的移动位置，所述位置传感器的信号输出端与所述控制器连接，所述控制器的信号输出端与所述换向阀连接，所述控制器用于根据所述位置传感器的信号通过所述换向阀控制多个所述柱塞泵的动作时序，和/或，所述控制器用于根据所述位置传感器的信号控制每个所述柱塞泵的活塞杆的移动速度。

上述的柱塞泵供水系统，优选地，所述油泵包括多个，所述换向阀包括多个，一个所述油泵的出口通过至少一个换向阀与一个所述柱塞泵的油缸有杆腔和油缸无杆腔连通；一个所述柱塞泵的水缸有杆腔和/或水缸无杆腔通过进水单向阀与水箱连通，并通过出水单向阀与供水口连通。

上述的柱塞泵供水系统，优选地还包括用于驱动多个所述油泵的多个动力装置，每个动力装置至少与一个所述油泵驱动连接，所述控制器的信号输出端还与多个所述动力装置连接，用于根据每个所述动力装置驱动油泵的数量控制所述动力装置的输出功率。