恒壓切線消防泵的工作特點及設(shè)計選用注意事項
時間：2014-7-3 來源：揚子江泵業(yè) 瀏覽數(shù)：8113
恒壓切線消防泵是九十年代中期研制成功的新型消防專用水泵。它采用特殊的水力設(shè)計和泵體結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有流量揚程和分檔比普通離心清水泵更適宜建筑消防給水系統(tǒng)選用，流量～壓力(Q～P)特殊曲線平坦無駝峰，對因轉(zhuǎn)動產(chǎn)生磨擦部位的所有零部件采用耐磨、耐腐蝕、抗嚙合的材料制造而具有高可靠性、泵體承載能力高、抗超載能力強、啟動靈敏等特點，因而更能滿足建筑消防給水系統(tǒng)使用工況。
恒壓切線消防泵屬于高速泵。高速泵由美國SundYnl公司首先研制成功，主要用于火箭發(fā)動機，是一種高揚程和小流量泵。其過流部件和結(jié)構(gòu)形狀與一般離心泵不同，是基于新的理論研制成功的一種新型泵。目前泵的轉(zhuǎn)速可達30000r/min，揚程2000m以上。
高速泵的過流部件由吸入管、葉輪、外周環(huán)形空間和排出擴散管組成。高速泵的葉片出口角β2=90°(一般離心泵β2=20～30°)，其理論流量～壓力(Q～P)特性曲線為一直線。高速泵的葉輪沒有前后蓋板，是開式的，葉片為放射直葉片，這種放射直葉片葉輪在環(huán)形空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以近似認為流體的旋轉(zhuǎn)速度和葉輪的旋轉(zhuǎn)速度相等。當高速泵的排出擴散管噴嘴出流速等于流體在葉輪中的旋轉(zhuǎn)速度時，泵的流量維持不變，而揚程急劇下降到零。高速泵的這種特性稱為流量切斷特性，這一點則稱為流量切斷點。高速泵的高效率點在流量切斷點左側(cè)附近，應(yīng)注意在運行中好不要超過高效率點使用。
下圖所示為高速泵的典型代表流量～壓力(Q～P)特性曲線：
大家知道，消防水泵是建筑消防給水系統(tǒng)的心臟。消防水泵選用和安裝是否得當，直接關(guān)系到建筑消防給水系統(tǒng)能否正常發(fā)揮作用。
基于高速泵的上述特點，恒壓切線消防泵的流量～壓力(Q～P)特性曲線十分平坦，隨著流量Q從零逐漸增加，水泵揚程H基本保持不變，有利于保證消防給水系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，有效防止系統(tǒng)超壓。但同時也應(yīng)注意，當水泵出水流量達到并超過額定流量時，電機軸功率快速增大，并在增大至一定值時因電機嚴重過載而燒壞，或因電氣控制線路保護而停車，使水泵流量和揚程同時跌至零，系統(tǒng)無法使用�！度珖裼媒ㄖこ淘O(shè)計技術(shù)措施·給水排水》(2003年版)204頁7．4．3條第6款要求消防水泵“零流量時的壓力不應(yīng)超過系統(tǒng)設(shè)計工作壓力的140％，流量為水泵額定流量的l50％時，壓力不應(yīng)低于水泵額定壓力的65％”。根據(jù)我們及兄弟院同行的設(shè)計經(jīng)驗，實際上要滿足這一要求很困難。從國內(nèi)水泵行業(yè)生產(chǎn)消防泵廠家提供的消防專用水泵性能曲線可以看到，零流量時壓力不超過系統(tǒng)設(shè)計工作壓力的140％基本上都可以滿足；但在流量為水泵額定流量的150％時，壓力則普遍達不到上述“不低于水泵額定壓力65％”的要求。由于恒壓切線消防泵流量～壓力(Q～P)特性曲線在大于水泵額定流量時，幾乎沒有平緩的下降段，曲線急速跌落，并在120％額定流量之前壓力降至幾乎接近于“零”，此時極有可能出現(xiàn)因電機過載燒壞或電氣控制線路保護停車現(xiàn)象。這一點，務(wù)必引起設(shè)計人員在選用恒壓切線消防泵時的高度重視。
習慣上一般認為，由于自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量是按不利點處作用面積內(nèi)噴頭同時噴水的總流量確定的，在其持續(xù)噴水時間(1h)內(nèi)，不會出現(xiàn)噴淋泵超系統(tǒng)設(shè)計流量運行的情況。而現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的消防用水量是撲救高層民用建筑或高層工業(yè)建筑初中期火災(zāi)的用水量，是保證建筑物消防安全所必要的低用水量。發(fā)生大火時，這樣的水量可能是不夠的。因此，室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)在建筑物火災(zāi)危險性大、可燃物多、火災(zāi)蔓延速度快條件下，在撲救后期火災(zāi)時，極有可能出現(xiàn)消火栓給水泵超設(shè)計消防用水量運行工況的現(xiàn)象。
綜上所述，在新編國家標準圖集《消防專用水泵選用及安裝》(04S204)中，針對恒壓切線消防泵，我們特別強調(diào)指出：當消防給水系統(tǒng)有可能出現(xiàn)超設(shè)計消防用水量運行工況時，為滿足《技術(shù)措施》的這一要求，宜按水泵額定流量乘以67％折減系數(shù)選用，即按設(shè)計消防用水量的l50％來選用消防水泵，確保建筑物滅火全過程的用水需要，以避免大于水泵額定流量運行工況現(xiàn)象發(fā)生。
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