第3章 消防水泵4

1、1n第二节第二节 离心泵原理及运行工况离心泵原理及运行工况一、一、 离心泵叶轮中的动量定理离心泵叶轮中的动量定理二、二、 离心泵的基本方程离心泵的基本方程三、三、 离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线四、四、 离心泵的型谱离心泵的型谱五、五、 离心泵的选型计算离心泵的选型计算六、六、 泵的串联和并联泵的串联和并联七、七、 离心泵的运行工况调节离心泵的运行工况调节第三章第三章 消防水泵消防水泵上节课内容回顾上节课内容回顾2六、泵的串联和并联六、泵的串联和并联泵连接方式泵连接方式作用作用应用举例应用举例串联提高压力远距离输送并联增加流量管网改扩建 合运行的台数最好合运行的台数最好 3; 联合运行的泵具

2、有联合运行的泵具有相同的性能曲线相同的性能曲线注意事项：注意事项：3六、泵的串联和并联六、泵的串联和并联1. 泵的运行工况点泵的运行工况点 Case 1工况点工况点4六、泵的串联和并联六、泵的串联和并联v A点为非稳定工况点点为非稳定工况点，B点为稳定工况点点为稳定工况点。VVqqH21. 泵的运行工况点泵的运行工况点 Case 25六、泵的串联和并联六、泵的串联和并联2. 两台泵的串联两台泵的串联b) 不同特性泵串联不同特性泵串联 v R变为变为R1时，时，0132HHH，泵泵1没发挥作用！没发挥作用！v R变为变为R2时，时，0132HHH，泵泵1起阻力作用！起阻力作用！串联后串联后, H

3、、qV增大增大6六、泵的串联和并联六、泵的串联和并联3. 两台泵的并联两台泵的并联b) 不同特性泵并联不同特性泵并联 泵泵1 1的流量大于并联后的总流量，泵的流量大于并联后的总流量，泵2 2发生液流倒发生液流倒灌，导致叶轮反转。灌，导致叶轮反转。并联后，两泵的实并联后，两泵的实际际工况点为工况点为C1和和C2。1212CCBCCVBVVHHHqqq，v R变为变为R1时，时，避免避免R R2 27七、离心泵的运行工况调节七、离心泵的运行工况调节 改变改变泵特性曲线泵特性曲线调节法调节法 改变改变管路特性曲线管路特性曲线调节法调节法（1）阀门调节）阀门调节（2）旁路分流调节）旁路分流调节（1）变

4、速调节）变速调节（2）变径调节）变径调节（3）变角调节）变角调节8例题例题 1如图所示，泵装置从低位水池抽水送入水箱，已知如图所示，泵装置从低位水池抽水送入水箱，已知x=0.1m，y=0.35m, z=0.1m，M1的读数为的读数为124 kPa，M2的读数为的读数为1024 kPa，管道内流量为，管道内流量为0.025m3/s，泵，泵效率为效率为0.80。求此泵所需的轴功率为多少？。求此泵所需的轴功率为多少？9例题例题 1解：水泵的扬程为其出口解：水泵的扬程为其出口和进口之间的测压管水头和进口之间的测压管水头之差。之差。2110241240.10.350.19.89.892.19( )MMP

5、PHzyxggm因此，水泵的轴功率为：因此，水泵的轴功率为：)(23.288 . 019.92025. 08 . 9103kWgQHPPef10n第三节第三节 消防泵的选型消防泵的选型一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点二、二、 消防泵的选型消防泵的选型第三章第三章 消防水泵消防水泵(a)(a)平缓平缓11一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点1. 性能要求性能要求 特性曲线应平缓，避免量小压大或量特性曲线应平缓，避免量小压大或量大压小的现象；大压小的现象；(b)(b)陡降陡降(c)(c)带峰值带峰值p喘振现象喘振现象：泵在不稳定运行期间出现流：泵在不稳定运行期间出现流量周期

6、性反复变化的现象。量周期性反复变化的现象。12一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点1. 性能要求性能要求 泵体上应有表示旋转方向的箭头或有明显的标泵体上应有表示旋转方向的箭头或有明显的标牌显示；牌显示； 泵的过流表面应对介质具有泵的过流表面应对介质具有抗腐蚀性能；抗腐蚀性能； 泵应进行泵应进行密封试验密封试验，试验中泵体及部件不应有，试验中泵体及部件不应有渗漏、冒汗等缺陷；渗漏、冒汗等缺陷；试验方法试验方法：堵塞泵的进口，关：堵塞泵的进口，关闭出口阀逐步对泵加压至最大闭出口阀逐步对泵加压至最大工作压力与进口最大允许正压工作压力与进口最大允许正压的压力之和的的压力之和的1.11.1倍，

7、在此压倍，在此压力下保持力下保持5 min0.2min。13一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点1. 性能要求性能要求 泵过流部件应进行泵过流部件应进行水压试验水压试验，试验过程，试验过程中，泵壳不得有裂纹和变形等影响性能中，泵壳不得有裂纹和变形等影响性能的缺陷；的缺陷；试验方法试验方法：堵塞泵的过流部件的所有开口，逐：堵塞泵的过流部件的所有开口，逐步对泵壳加压至最大工作压力与进口最大允许步对泵壳加压至最大工作压力与进口最大允许正压的压力正压的压力之和的之和的2 倍或倍或2.0 MPa，两者取大者，两者取大者，在此压下持续在此压下持续1 min0.2 min。14一、一、 消防泵的要

8、求与特点消防泵的要求与特点1. 性能要求性能要求 有良好的真空有良好的真空密封性密封性，要求，要求1 1min内的真空降内的真空降落值落值2.6 k2.6 kPa。试验方法：试验方法：泵接上吸水管泵接上吸水管( (9 9m) )；放尽泵和吸水管中的余水，封闭吸水管进口，放尽泵和吸水管中的余水，封闭吸水管进口，使其不漏气；使其不漏气；关闭出水阀，用引水装置排除泵和吸水管内的关闭出水阀，用引水装置排除泵和吸水管内的空气至最大真空度；空气至最大真空度；立即关闭引水装置，记录此时的最大真空度；立即关闭引水装置，记录此时的最大真空度；开始计时并测定开始计时并测定1 1min 内真空度降落值；内真空度降落

9、值；15一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点1. 性能要求性能要求 引水装置引水装置：最大真空度：最大真空度8585kPakPa；泵应进行引水；泵应进行引水时间试验，符合规定值。时间试验，符合规定值。 消防泵应经省部级单位组织的定型鉴定，并符消防泵应经省部级单位组织的定型鉴定，并符合有关标准的规定；合有关标准的规定； 发动机应有良好的发动机应有良好的常温启动性能常温启动性能，保，保证证5s内顺内顺利启动，引上水后利启动，引上水后20s内达到额定工况；内达到额定工况；16一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点2. 试运行要求试运行要求 出口压力出口压力不低于规定值，不低于规定值

10、，流量流量符合规定；符合规定； 轴承座外轴承座外表面温度表面温度不超过不超过7575，温升不超过，温升不超过3535 轴封处轴封处密封密封良好，无线状泄漏现象；良好，无线状泄漏现象； 泵的泵的振动振动符合有关规定；符合有关规定； 消防泵的性能试验结果，符合规定。消防泵的性能试验结果，符合规定。17一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消防水泵房 独立建造的消防水泵房，独立建造的消防水泵房，耐火等级不低于二级耐火等级不低于二级； 消防水泵房设置在首层时，其消防水泵房设置在首层时，其疏散门宜直通室外疏散门宜直通室外；设置在地下层或楼层上时，其；设置在地下

11、层或楼层上时，其疏散门应靠近安全出疏散门应靠近安全出口口；消防水泵房的门应采用；消防水泵房的门应采用甲级防火门甲级防火门。消防水泵房应有消防水泵房应有不少于不少于2 2条的出水管条的出水管直接与消防给直接与消防给水管网连接水管网连接 一组消防水泵的一组消防水泵的吸水管不少于吸水管不少于2 2条。条。消防水泵应采消防水泵应采用用自灌式自灌式吸水。吸水。建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB500162006)18一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消防水泵房 当消防水泵直接从环状市政给水管网吸水时，消防当消防水泵直接从环状市政给水管网吸水时，消防水泵

12、的扬程应按市政给水管网的水泵的扬程应按市政给水管网的最低压力最低压力计算，并计算，并以市政给水管网的以市政给水管网的最高水压最高水压校核；校核； 消防水泵应设置消防水泵应设置备用泵备用泵。当工厂、仓库、堆场和。当工厂、仓库、堆场和储罐的室储罐的室外消防用水量外消防用水量2525L/s或建筑的或建筑的室内消防室内消防用水量用水量1010L/s时，可不设置备用泵；时，可不设置备用泵； 消防水泵应保证在火警后消防水泵应保证在火警后30s30s内启动内启动。建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB500162006)19一、一、 消防泵的要求与特点消防泵的要求与特点3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消

13、防水泵房（课本（课本 P72 P72）高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB500452005)20二、二、 消防泵的选型消防泵的选型消防泵选型步骤：消防泵选型步骤： 水泵出水量水泵出水量满足消防水量的要求满足消防水量的要求；水泵的扬程在满足消防流量的条件下，保证水泵的扬程在满足消防流量的条件下，保证最最不利点不利点消火栓的水压要求。消火栓的水压要求。xxhhhHHHxhHhxh消防水泵的扬程；消防水泵的扬程；消火栓栓口所需工作水头；消火栓栓口所需工作水头；消防管网的水头损失，管道局部水头损失按消防管网的水头损失，管道局部水头损失按沿程水头损失的沿程水头损失的1010计算。计算

14、。消防水池最低水位与最不利消火栓的高差消防水池最低水位与最不利消火栓的高差二、二、 消防泵的选型消防泵的选型消防泵选型步骤：消防泵选型步骤： 选择选择特性曲线平缓特性曲线平缓的水泵；的水泵； 消防泵一般消防泵一般不应少于不应少于2 2台台，有用有备。，有用有备。v 消防流量大于消防流量大于4040L/s时，宜选择时，宜选择3 3台水泵（台水泵（2 2用用1 1备）；备）；v 可可不设备用泵不设备用泵的场合：的场合： 1 1）耐火等级不低于二级的丁、戊类厂房；）耐火等级不低于二级的丁、戊类厂房； 2 2）室外消防用水量不超过）室外消防用水量不超过2525L/s的工厂货仓库的工厂货仓库 3 3）7

15、 79 9层的单元式住宅；层的单元式住宅； 4 4）高度不超过）高度不超过24m24m，且体积不超过，且体积不超过5000m5000m3 3的库房的库房22n第四节第四节 增压稳压设备增压稳压设备一、一、 稳压泵的工作原理稳压泵的工作原理二、二、 增压稳压设备工作原理增压稳压设备工作原理三、三、 增压稳压设备的类型增压稳压设备的类型四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数第三章第三章 消防水泵消防水泵23一、一、 稳压泵的工作原理稳压泵的工作原理 稳压泵工作原理稳压泵工作原理稳压泵通常选用稳压泵通常选用小流量、高扬程小流量、高扬程的水泵。的水泵。稳压上限稳压上限P P4 4稳压下

16、限稳压下限P P3 3消防泵启动消防泵启动压力点压力点P P2 2O OP P动画演示动画演示24一、一、 稳压泵的工作原理稳压泵的工作原理1 1）不宜大于火灾初期，最不利点一个消）不宜大于火灾初期，最不利点一个消火栓或一个喷头的灭火用水量。火栓或一个喷头的灭火用水量。 稳压泵流量的选取稳压泵流量的选取2 2）应大于管网中的一般渗水量，喷淋系）应大于管网中的一般渗水量，喷淋系统中稳压泵的流量还应大于水流指示统中稳压泵的流量还应大于水流指示器最小动作流量。器最小动作流量。sLQ/5管网渗水量消火栓：消火栓：喷淋系统：喷淋系统：sLQsL/1/7 . 025二、二、 增压稳压设备工作原理增压稳压设

17、备工作原理1 1）避免稳压泵频繁启动；）避免稳压泵频繁启动；2 2）避免频繁的水击现象；）避免频繁的水击现象；3 3）保证水网的稳定性。）保证水网的稳定性。稳压泵稳压泵+气压罐气压罐配置的作用：配置的作用：从水池（箱）或水井给水稳压泵至配水点h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3二、二、 增压稳压设备工作原理增压稳压设备工作原理立式气压罐立式气压罐卧式气压罐卧式气压罐二、二、 增压稳压设备工作原理增压稳压设备工作原理隔膜式气压罐工作循环隔膜式气压罐工作循环28二、二、 增压稳压设备工作原理增压稳压设备工作原理从水池（箱）或水井给水稳压泵至配水点h0h1V0P0P1h4h2h3

18、VxVPVsP4P2P3oV不动水容积；不动水容积；0P起始压力；起始压力；1P气压罐最低工作压气压罐最低工作压力力sV调节水容积；调节水容积；xV稳压水容积；稳压水容积；PV缓冲水容积；缓冲水容积；2P消防主泵启动压力消防主泵启动压力3P稳压泵启动压力稳压泵启动压力4P稳压泵停止运行压力稳压泵停止运行压力29三、三、 增压稳压设备的类型增压稳压设备的类型1 1）上置式上置式：增压稳压设备设在：增压稳压设备设在高位消防水箱间高位消防水箱间。根据增压稳压设备在系统中的位置：根据增压稳压设备在系统中的位置：优点：优点：稳压泵扬程低，气压罐充气压力小、承稳压泵扬程低，气压罐充气压力小、承压低，节省钢

19、材和运行费压低，节省钢材和运行费缺点：缺点：对隔振要求高。对隔振要求高。2 2）下置式下置式：增压稳压设备设在：增压稳压设备设在底层消防水泵房底层消防水泵房。优点：优点：减小大楼承重，节省高位消防水箱间面积减小大楼承重，节省高位消防水箱间面积缺点：缺点：气压罐工作压力高，对隔膜质量要求高。气压罐工作压力高，对隔膜质量要求高。30三、三、 增压稳压设备的类型增压稳压设备的类型上置式增压稳压设备上置式增压稳压设备31三、三、 增压稳压设备的类型增压稳压设备的类型下置式增压稳压设备下置式增压稳压设备32增压稳压设备的设计参数：增压稳压设备的设计参数：四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计

20、参数（1 1）气压罐容积；）气压罐容积；（2 2）气压罐工作压力；）气压罐工作压力；（3 3）稳压泵扬程；）稳压泵扬程；（4 4）稳压泵流量。）稳压泵流量。33四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（1 1）气压罐容积）气压罐容积33从水池（箱）或水井给水稳压泵至配水点h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3根据根据克拉柏龙方程克拉柏龙方程：PVnRT1020zzxP VVP VVV0120zxzVVVPPVV为工作压力比，为工作压力比，0.650.85，一般不小于一般不小于0.7534四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（1 1）气压罐容积）

21、气压罐容积34从水池（箱）或水井给水稳压泵至配水点h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3定义定义容积附加系数容积附加系数：01.10, 1.25 zzVVV补气式式气压罐，补气式式气压罐1.05 式气压罐立卧隔膜00=zxzxzzVVVVVVVV=1zxVV35四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（2 2）气压罐工作压力）气压罐工作压力消火栓系统消火栓系统35 下置式下置式增压稳压设备增压稳压设备1zgqdpHHHhzH水池最低水位到最不利水池最低水位到最不利点消火栓的几何高度；点消火栓的几何高度；qH管道的总水头损失；管道的总水头损失；gH水枪喷射充实水柱

22、长度水枪喷射充实水柱长度所需压力；所需压力；dh水龙带和消火栓本身的水龙带和消火栓本身的压力损失。压力损失。36四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（2 2）气压罐工作压力）气压罐工作压力消火栓系统消火栓系统36 上置式上置式增压稳压设备增压稳压设备1qdpHhqH水枪喷射充实水柱长度水枪喷射充实水柱长度所需压力；所需压力；dh水龙带和消火栓本身的水龙带和消火栓本身的压力损失。压力损失。37四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（2 2）气压罐工作压力）气压罐工作压力自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统37 下置式下置式增压稳压设备增压稳压设备10rpHHHzH喷

23、水管道至最不利点喷喷水管道至最不利点喷头的总水头损失；头的总水头损失；rH最不利点喷头的压力；最不利点喷头的压力；0H报警阀的局部损失；报警阀的局部损失；z最不利点喷头到水池最最不利点喷头到水池最低水位的几何高度。低水位的几何高度。38四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（2 2）气压罐工作压力）气压罐工作压力自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统38 上置式上置式增压稳压设备增压稳压设备qH水枪喷射充实水柱长度水枪喷射充实水柱长度所需压力；所需压力；dh水龙带和消火栓本身的水龙带和消火栓本身的压力损失。压力损失。10rpHHH39四、四、 增压稳压设备的设计参数增压稳压设备的设计参数（2 2）气压罐工作压力）气