消防泵機械設計啟泵裝置的探討論文

消防泵機械設計啟泵裝置的探討論文

　　目前,我國消防泵的制定要求還沒(méi)有相關(guān)的規范標準,設計人員在設計期間只是根據系統要求的流量、制造廠(chǎng)的樣本進(jìn)行選擇的。但消防泵的該種設計并不能在消防中得到較好應用。而且,消防泵制造廠(chǎng)也沒(méi)有對根據它的特殊要求進(jìn)行研究,導致市場(chǎng)中的消防泵在技術(shù)領(lǐng)域缺乏相關(guān)依據。

　　1離心泵的裝置及工作原理

　　(1)為了使離心泵能正常工作,離心泵必須配備一定的管路和管件,這種配備有一定管路系統的離心泵稱(chēng)為離心泵裝置。主要有底閥、吸入管路、出口閥、出口管線(xiàn)等。

　　(2)離心泵的結構:①離心泵的品種很多,各種類(lèi)型泵的結構雖然不同,但主要零部件基本相同;②主要零部件有泵殼、泵蓋、泵體、葉輪、密封環(huán)、泵軸、機封或填料函、聯(lián)軸器、軸承等。

　　2消防泵的結構要求

　　(1)消防泵的性能要求。消防泵在使用期間,由于產(chǎn)生的及時(shí)性,就會(huì )利用大量水。但隨著(zhù)水量的不斷增加,操作人員就不可能按照嚴格要求來(lái)實(shí)施,從而大開(kāi)閥門(mén)。為了保證良好的滅火效果,在這期間就要保證水壓不能降低。而且,在用水量減少期間,也不能將壓力調太高,必須利用壓管以及管道附件來(lái)實(shí)施。特別是用水量的不固定現象,所以消防泵的設計不僅要滿(mǎn)足大流量穩定性,還要保證小流量的穩定運行。

　　(2)消防泵的緊急要求�；馂陌l(fā)生期間,消防泵的使用就會(huì )產(chǎn)生及時(shí)性[1]。所以消防泵的設計要求還要具有一定適應性。一方面,消防泵在遇到火情期間,保證能夠及時(shí)啟動(dòng)。另一方面,當消防泵用水量產(chǎn)生遞增、遞減等情況時(shí),還要對消防泵進(jìn)行調整,從而使它在使用期間滿(mǎn)足一定要求。

　　(3)消防泵的可靠要求。消防泵的設計要求就要滿(mǎn)足較大可靠性。消防泵在一般情況下是不運行的,所以運行的數量比較少,產(chǎn)生的可靠性就無(wú)法驗證。消防泵的可靠性表現在多種情況下,如:泵本身的控制系統、管路系統等。根據泵的本身情況進(jìn)行分析,影響可靠性變化為。第一,泵的部件選擇是否實(shí)現足夠強度,因為消防泵的進(jìn)出口閥門(mén)是開(kāi)啟狀態(tài)的,主要因為該系統的利用頻率比較短。所以泵閥門(mén)在啟動(dòng)期間呈現大開(kāi)狀態(tài),就會(huì )導致各個(gè)部件存在較大扭矩。第二,泵本身結構的合理性,由于消防泵流量比較大,產(chǎn)生的揚程、推力也比較大,所以要保護軸承,就要實(shí)現結構平衡性。第三,材料的選擇要考慮特殊物質(zhì)。第四,驅動(dòng)機的選擇要根據消防泵的工作范圍,選擇具有足夠富裕度的驅動(dòng)機[2]。第五,驅動(dòng)機的控制系統也要保證可靠性,特別是消防泵的緊急情況下,能夠實(shí)現控制系統的準確運行。

　　3改進(jìn)消防泵的相關(guān)技術(shù)

　　(1)性能曲線(xiàn)設計

　　根據消防泵的性能要求,如果性能曲線(xiàn)設計要平坦,出口安裝角的設計就要比較大。而且,為了避免在曲線(xiàn)設計期間出現駝峰曲線(xiàn),安裝的葉片出口角就要比較小。由于葉片數與揚程之間具有較大影響,所以在設計期間就要對葉片進(jìn)行調整,并對已經(jīng)增大的角口進(jìn)行補償。要防止駝峰現象,就要減少葉片的安裝數量。根據泵在運行期間產(chǎn)生的功率變化,如果葉片出口安裝角比較大,功率就要變大,如果減少葉片數,功率就會(huì )產(chǎn)生較大消耗。但由于消防泵的運行并不是長(cháng)期的,產(chǎn)生的消耗問(wèn)題不能損失較大的經(jīng)濟效益,所以機械設計人員在設計期間,要對泵運行的可靠性進(jìn)行考慮。

　　(2)適應性設計:

　�、侔l(fā)生火情期間。發(fā)生火情期間,能夠使消防泵自動(dòng)啟動(dòng)[3]。主要在控制系統期間,當該泵接到相關(guān)信號,就能及時(shí)將驅動(dòng)電機、發(fā)動(dòng)機以及發(fā)電機組等裝置啟動(dòng)。而且,消防泵在發(fā)生火情期間,由于消防泵自身具有良好吸入性,在入口處產(chǎn)生的危害較小,所以泵在運行期間能夠有效避免氣蝕現象的出現。消防泵在啟動(dòng)期間都很及時(shí),所以在灌泵期間存在較大制約性,所以在消防泵入口就要有一定的倒灌高度。這樣不僅能夠保證泵在入口處由于正壓出現汽蝕現象,還能使消防泵在快速啟動(dòng)期間保證良好安全性;②變頻調速裝置。消防泵在機械設計期間,還要與變頻調速裝置進(jìn)行結合。當該裝置在用水量中不斷升高并超出合理的工作范圍,在能夠確定水量合理要求情況下,還要保證壓力的合理性,但這種現象的存在,只依靠消防泵的自身特征是不能完成的。所以在系統中應安裝變頻調速裝置,并能夠在短時(shí)間內提高電力轉速。

　　(3)可靠性設計:

　�、俨考�設計。消防泵在設計期間要具有足夠的強度以及足夠的剛度,這樣才能使它適應大啟動(dòng)扭矩,如果在操作期間超出標準范圍,也能夠體現較大適應性。所以部件的實(shí)際要求應遵循幾種形式。如:泵軸應為整體設計,特別要設計具有充足剛性的、加粗的泵軸。對于葉輪的葉片設計,設計的基礎形式應適量加厚。對于泵徑向以及推力的軸承設計,應選擇軸承質(zhì)量比較高、負荷性進(jìn)行設計;②泵結構設計。消防泵的結構設計要保證合理性,由于泵在運行期間,它能夠實(shí)現較大軸向推力,所以要對結構進(jìn)行合理設計才能實(shí)現平衡性。如:對于大流量消防泵設計,應實(shí)現雙吸式。如果由于相關(guān)因素要選擇單吸式,特別是大流量懸臂葉輪的選擇,也要實(shí)現平衡性設計要求,從而保證消防泵在使用期間造成軸承較大推力,影響消防泵無(wú)法正常工作;③部件材料。消防泵的設計在材料選擇上要具有良好耐腐蝕性。特別在海水中使用的消防泵,對泵體葉輪接觸海水部位的相關(guān)材料要選擇耐海水腐蝕、具有足夠腐蝕裕度的材料。主要是由于海水中的藻類(lèi)以及貝殼類(lèi)植物繁殖比較快,如果不對這些物體進(jìn)行處理,繁殖的生物體就會(huì )將泵口堵住[5]。如果相關(guān)的貝殼物體進(jìn)入葉輪中,就會(huì )影響葉片質(zhì)量。所以消防泵在海水中的泵設計不僅要選擇抗腐蝕的材料,還要對海水消防泵池定期進(jìn)行化學(xué)處理;④驅動(dòng)機。在選擇驅動(dòng)機期間,要根據電機的驅動(dòng)系數來(lái)選擇,由于電力在使用期間的系數不能超過(guò)1.16,在任何情況下,都應根據大流量啟動(dòng)功率、運行期間的功率、富裕度以及泵運行性能的相關(guān)曲線(xiàn)來(lái)確定。電動(dòng)機的選擇還要根據電源的穩定性、可靠性進(jìn)行選擇,特別是選擇獨立電源,應放在防火建筑以及發(fā)電機組中進(jìn)行使用。消防泵電機的選擇還應對斷路器以及轉過(guò)電流進(jìn)行保護。由于消防泵安裝在水池或水中,電機組容易受潮,所以電機選擇一定要安裝空間加熱器,從而避免出現短路現象。

　　4消防泵機械應急起泵裝置

　　機械應急起泵裝置具有一定的特殊性,其起泵功能能夠應用于不同的起泵方式中。例如,可以應用于全壓?jiǎn)��?dòng)、降壓?jiǎn)��?dòng)中。而在一般的消防泵控制柜中,都安置有消防泵啟動(dòng)操作手柄,當應急啟動(dòng)之后,系統就會(huì )拉動(dòng)手柄,在拉動(dòng)的動(dòng)作,能夠與泵內的機械閉合回路進(jìn)行接觸,導致接觸器回路閉合。然后水泵電機直接處于全壓?jiǎn)��?dòng)狀態(tài)中。在降壓消防泵應急啟動(dòng)環(huán)節中,主要分為三種啟動(dòng)模式。第一,直接應急啟動(dòng)模式。直接的應急啟動(dòng)模式是這些應急啟動(dòng)中最為簡(jiǎn)單的一種啟動(dòng)方式。在消防泵的控制中,當有緊急情況出現時(shí),只需要通過(guò)機械應急手柄閉合主接觸器,就能夠實(shí)現應急起泵。第二,在星三角啟動(dòng)控制中,需要機械應急手柄將兩個(gè)運行中的接觸器閉合,然后就能夠實(shí)現應急起泵。第三,在軟啟動(dòng)控制器中,通過(guò)機械應急手柄的操作,將旁路中的接觸器進(jìn)行閉合,實(shí)現應急起泵。在以上所有的降壓?jiǎn)��?dòng)控制器中,需要應急起泵的操作時(shí),都需要在應急手柄將控制器閉合后,能夠使得消防泵電機進(jìn)入到運行狀態(tài)。

　　5結論

　　消防泵的結構要求決定了裝置的設計流程,為了對消防泵機械應急裝置進(jìn)行設計,機械人員就要根據相關(guān)的制定標準,根據消防泵的結構要求以及相關(guān)技術(shù),制定我國高技術(shù)水平的消防泵,從而實(shí)現消防泵在各個(gè)行業(yè)的工作需要。

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