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恒压切线泵的原理和结构特点

什么是恒压切线泵

    水泵的H-Q曲线的形状是由水泵叶轮的出水角b决定的,如果b<90,H-Q曲线就是递减函数,如果b>90,H-Q曲线就是递增函数,b=90,刚好H就是恒值,也就是恒压了,b=90的时候,出水水流为径向流动,那么叶轮的行进方向相对于水流方向就是切线方向,所以叫恒压切线泵.


   恒压切线消防泵(以下简称切线泵)是符合国家标准性能要求的消防泵,研制开发成功、产品经国家消防装备质量监督检验中心检测、各项指标合格、并推向市场在工程中得到应用的当推切线泵.切线泵由中国建筑西北设计研究院提供技术参数及应用条件,航天工业总公司十一研究所研制.当时的着眼点在于设计一种流量扬程曲线接近一条平滑直线的泵,可用于高层建筑消防给水设计中最为理想的水泵,以解决消防泵小流量或零流量运转时产生的超压问题,但在同时也考虑了消防用泵的其它要求.因此切线泵过流部件选用不锈钢和铝合金制造,泵与电机共轴直连,具有结构紧凑,占地面积小,运转平稳、机械密封可靠、噪声小、可靠性高、维护方便、使用寿命长等特点.
 

 

    切线泵分为立式与卧式两种,其最大特点是流量、扬程曲线很平坦,即在全流量范围内,扬程变化不大,泵流量从零到所需最大流量范围内变化时,其扬程变化在5%以内,且小流量或零流量时不超压,从而避免了普通离心泵在消防现场中小流量时超压而大流量时供水不上的现象,大大提高了灭火效率及消防人员的安全可靠性.
    切线泵的电机为普通电机,不需变速.它有效地解决了给水过程中流量变化时的压力波动,和小流量时严重超压的难题.与多台水泵并联运行相比可减少水泵数量,减少占地面积,运行管理简便;与变频调速水泵相比,可节省投资,方便管理,具有较多的优点,是解决超压较为完善的办法.采用卡箍式接头的主要优点为:施工快速,不需要二次安装.可靠,密封性能好,工作压力可达2.5MPa.简捷,与法兰接头相比对孔对锁相对简便.采用卡箍式管接头还可采用配套的管配件,如90“弯头、45“弯头、三通、四通、大小头和机械三通等.
    消防泵进出水管当采用卡箍式连接时,止回阀、蝶阀、泄压阀、报警阀、信号阀和消防用其他阀件均应在接口处设置沟槽.
    当然,一切事物都是一分为二的.切线泵也存在缺点,如:效率偏底、功率偏大.尽管消防泵不十分强调效率,但这毕竟影响电气设备装机容量.再如流量值现限于40L/S,对于消火栓给水系统和自动喷水灭火系统共用线消防泵流量值偏小.相信通过工程实践应用和进一步努力,这些问题是不难解决时的.
立式切线泵图
 
 

   切线泵用于消防现改名为建筑用消防泵,用于生活现改名为变流稳压泵.采用切线泵给消防给水管网带来相应变化.

   主要有以下几点:

   (1)泄压阀的设置.设置泄压阀的目的在于防止超压,采用切线泵后水泵扬程变化在极小范围内,流量~扬程曲线呈一平直线,消防给水中流量小时的超压问题得到了解决,从这个角度看选用了切线泵泄压阀可以不要.但另一方面超压的成因很多,水泵突然停止运转、因水锤而形成的压力也会导致超压,从这个角度看装了切线泵泄压阀还需设置.进一步说,如果切线泵的启停采用软启动器,在水泵启动时,由于软启动技术可以防止启动电流对电网的冲击;在水泵停转时,由于软停止技术可以缓解因水锤而引起的超压,此时泄压阀可以不设.

   (2)变频调速技术.变频调速的目的之一是为了节能,目的之二是解决超压问题.恒压变流量给水设备就具有以下两个特点,但在设置切线泵后由于其扬程数值基本不变,因此无须对水泵机组采用变频调速技术

   (3)自检运行.消防泵自检运行目的在于防止消防泵因长期不运转,再由于材质不佳、结构不合理而造成需消防泵投入运行时,水泵因锈蚀而“咬住”致使不能启动.切线泵在材质、结构等方面均作了周全考虑,因此切线泵用于消防用泵可以省去自检运行要求.

   (4)管道和连接技术.切线泵的应用不涉及管道和管道连接技术,之所以在这里提出这一问题,是在于消防管道连接方式正在发生变化.  自动喷水灭火系统的消防给水管道需采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管,接口方式采用螺纹、法兰或焊接.螺纹只限于小口径管道,法兰又占用较大空间,焊接会破坏镀锌层,导致管道锈蚀和喷头的喷口堵塞.为此《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ45-85)修定本送审稿慎重推出卡箍式连接方式.卡箍式连接又名沟漕式管接头,由卡箍、垫圈和紧固件组成(见图3).卡箍材质为球墨铸铁,垫圈采用橡胶,安装时先用滚槽机械在管子端口分别滚上沟槽,然后套上密封用垫圈,再将卡箍卡上沟槽,拧紧螺栓、螺母等紧固件即可.

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