消防水泵如何選型？
發(fā)布日期：2020-05-01
消防水泵是消防上專用的水泵，一般在發(fā)生火災(zāi)時(shí)啟動(dòng)，是整個(gè)消防系統(tǒng)中重要的組成部分，負(fù)責(zé)將生命之水運(yùn)送到消防系統(tǒng)，以保障消防安全，撲滅火災(zāi)。消防泵選型的主要依據(jù)是 Q( 流量) 、 H( 揚(yáng)程) 、 η( 效率) 。把這幾個(gè)技術(shù)參數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行歸納總結(jié)，在根據(jù)具體情況，使用其中的公式進(jìn)行計(jì)算。以下是消防水泵、泵組以及它們之間相互關(guān)系和選型要點(diǎn)。
一、水泵的選型依據(jù)
水泵的選型主要是根據(jù)流量和揚(yáng)程來(lái)確定，即用水量Q是隨時(shí)發(fā)生變化的，而揚(yáng)程H隨之而變。一般Q越大，H越低。
1.1流量
1（給水泵一般按照秒流量計(jì)Ng 為用水器具當(dāng)量數(shù)， U 為同時(shí)出流概率。
a． 用水量不集中，比如住宅，按照 qg =0． 2U·Ng。
b． 用水量集中的分別按照以下公式:
水泵揚(yáng)程計(jì)算公式: H = Ho + ΔH + h。
其中Ho 為最不利點(diǎn)所需壓力，ΔH 為最不利點(diǎn)與蓄水池( 箱) 水面高差，h為全部水頭損失。其中 HoΔH 比較明確，根據(jù)規(guī)范要求和圖紙中數(shù)據(jù)可以得到。消火栓如果充實(shí)水柱為10 mHo ，可以取0.25 MPa。根據(jù)自身要求可以知道 Ho，而 ΔH 可以根據(jù)圖紙中的標(biāo)高得出。
1.3功率和效率
水泵的正確選型需要弄清楚水泵的工作原理，不僅要確定 Q、H，還要選擇高效區(qū)。下面我們先熟悉以下幾個(gè)概念：
1) 有效功率 Ny = ρgQH；
2) 軸功率 N；
3) 水泵效率 η = Ny /N。
η 在平面坐標(biāo)上是一條拋物線，有一個(gè)峰值，峰值對(duì)應(yīng)一個(gè)流量Q'。所謂高效區(qū)就是這個(gè)流量坐標(biāo)兩側(cè)的流量值所確定的區(qū)間，當(dāng)水泵的流量位于這個(gè)區(qū)間時(shí)，對(duì)應(yīng)的 η 較高，其中包含 η 的峰值。而我們選擇水泵，一般要把設(shè)計(jì)流量選擇在 Q'的右側(cè)，即效率曲線的下降段，這是為了保證水泵始終在高效段運(yùn)行。另外還需要掌握一個(gè)概念，水泵的原動(dòng)機(jī)( 電機(jī)) 功率 Nj = N/η'，這是因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)( 電機(jī)) 帶動(dòng)水泵葉輪工作時(shí)也有能量損失，也存在一個(gè)效率，即電機(jī)效率 η'。
二、工頻水泵單泵的選型
2.1單級(jí)泵
僅 1 個(gè)葉輪的水泵為單級(jí)泵，水泵總是與一定的管路系統(tǒng)相連的，管路有它的工況曲線，工況曲線也是由流量Q、揚(yáng)程 H 確定的，即 H = H1 + SQ2， H1 是整個(gè)系統(tǒng)靜揚(yáng)程，S是管道比阻。水泵的實(shí)際流量是它的性能曲線和管道工況 曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值。
2.2多級(jí)泵
多級(jí)泵是進(jìn)出水段和中段通過(guò)拉桿組合在一起的離心泵，具有2個(gè)或2個(gè)以上葉輪，也是依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)獲取離心力，它的輸出壓力可以很大，揚(yáng)程可根據(jù)需要增減葉輪的級(jí)數(shù)來(lái)滿足要求。
三、變頻泵的選型
變頻泵不同于工頻泵，其轉(zhuǎn)速不恒定。它是根據(jù)用水量的變化，智能調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。用水量增大時(shí)自動(dòng)升速，反之降速。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保障用戶末端的壓力恒定。不僅通過(guò)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，實(shí)際還要運(yùn)用泵的組合，根據(jù)用水量的變化，控制水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)流量，這種變頻加并聯(lián)的組合可以適應(yīng)流量較大范圍的變動(dòng)，同時(shí)揚(yáng)程基本穩(wěn)定，達(dá)到高效節(jié)能的要求。成套設(shè)備的水泵一般為并聯(lián)組合，即揚(yáng)程確定后，根據(jù)流量來(lái)確定需要運(yùn)行的泵的臺(tái)數(shù)。一般泵的組合為同種型號(hào)，并聯(lián)流量小于單泵運(yùn)行時(shí)每臺(tái)泵流量的疊加。以設(shè)計(jì)流量 118 m3 /h、揚(yáng)程 54 m 為例，這時(shí)選擇兩臺(tái)型號(hào)為 100-6455 的多級(jí)泵并聯(lián)即可滿足要求，并且應(yīng)設(shè)置一臺(tái)同型號(hào)的泵備用。
這種設(shè)備主要是出于節(jié)能的考慮，可以利用市政管網(wǎng)壓力而又不產(chǎn)生負(fù)壓，不影響其他用戶。其不同于普通水泵的配套設(shè)施有穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空抑制器、旁通以及小型水箱。這些設(shè)置都是為了利用市政壓力和不影響本設(shè)備前端管網(wǎng)壓力。其核心設(shè)備是變頻泵組。整體設(shè)備選型實(shí)際還是選泵組，方法同上。只不過(guò)運(yùn)行過(guò)程中因利用市政管網(wǎng)壓力，揚(yáng)程可以減小，比如市政管網(wǎng)壓力為0.35 MPa ～ 0.3 MPa，如果用水系統(tǒng) Q =58 m3 /h，H =54 m，實(shí)際運(yùn)行時(shí)水泵揚(yáng)程可以減小0.30 MPa( 30 m) ，即揚(yáng)程為 24 m 就能 正常供水，節(jié)能效果顯著，而當(dāng)市政壓力用水高峰時(shí)段不能 利用時(shí)，可以通過(guò)變頻泵組的調(diào)節(jié)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)正常供水。
一、水泵的選型依據(jù)
水泵的選型主要是根據(jù)流量和揚(yáng)程來(lái)確定，即用水量Q是隨時(shí)發(fā)生變化的，而揚(yáng)程H隨之而變。一般Q越大，H越低。
1.1流量
1（給水泵一般按照秒流量計(jì)Ng 為用水器具當(dāng)量數(shù)， U 為同時(shí)出流概率。
a． 用水量不集中，比如住宅，按照 qg =0． 2U·Ng。
b． 用水量集中的分別按照以下公式:
水泵揚(yáng)程計(jì)算公式: H = Ho + ΔH + h。
其中Ho 為最不利點(diǎn)所需壓力，ΔH 為最不利點(diǎn)與蓄水池( 箱) 水面高差，h為全部水頭損失。其中 HoΔH 比較明確，根據(jù)規(guī)范要求和圖紙中數(shù)據(jù)可以得到。消火栓如果充實(shí)水柱為10 mHo ，可以取0.25 MPa。根據(jù)自身要求可以知道 Ho，而 ΔH 可以根據(jù)圖紙中的標(biāo)高得出。
1.3功率和效率
水泵的正確選型需要弄清楚水泵的工作原理，不僅要確定 Q、H，還要選擇高效區(qū)。下面我們先熟悉以下幾個(gè)概念：
1) 有效功率 Ny = ρgQH；
2) 軸功率 N；
3) 水泵效率 η = Ny /N。
η 在平面坐標(biāo)上是一條拋物線，有一個(gè)峰值，峰值對(duì)應(yīng)一個(gè)流量Q'。所謂高效區(qū)就是這個(gè)流量坐標(biāo)兩側(cè)的流量值所確定的區(qū)間，當(dāng)水泵的流量位于這個(gè)區(qū)間時(shí)，對(duì)應(yīng)的 η 較高，其中包含 η 的峰值。而我們選擇水泵，一般要把設(shè)計(jì)流量選擇在 Q'的右側(cè)，即效率曲線的下降段，這是為了保證水泵始終在高效段運(yùn)行。另外還需要掌握一個(gè)概念，水泵的原動(dòng)機(jī)( 電機(jī)) 功率 Nj = N/η'，這是因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)( 電機(jī)) 帶動(dòng)水泵葉輪工作時(shí)也有能量損失，也存在一個(gè)效率，即電機(jī)效率 η'。
二、工頻水泵單泵的選型
2.1單級(jí)泵
僅 1 個(gè)葉輪的水泵為單級(jí)泵，水泵總是與一定的管路系統(tǒng)相連的，管路有它的工況曲線，工況曲線也是由流量Q、揚(yáng)程 H 確定的，即 H = H1 + SQ2， H1 是整個(gè)系統(tǒng)靜揚(yáng)程，S是管道比阻。水泵的實(shí)際流量是它的性能曲線和管道工況 曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值。
2.2多級(jí)泵
多級(jí)泵是進(jìn)出水段和中段通過(guò)拉桿組合在一起的離心泵，具有2個(gè)或2個(gè)以上葉輪，也是依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)獲取離心力，它的輸出壓力可以很大，揚(yáng)程可根據(jù)需要增減葉輪的級(jí)數(shù)來(lái)滿足要求。
三、變頻泵的選型
變頻泵不同于工頻泵，其轉(zhuǎn)速不恒定。它是根據(jù)用水量的變化，智能調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。用水量增大時(shí)自動(dòng)升速，反之降速。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保障用戶末端的壓力恒定。不僅通過(guò)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，實(shí)際還要運(yùn)用泵的組合，根據(jù)用水量的變化，控制水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)流量，這種變頻加并聯(lián)的組合可以適應(yīng)流量較大范圍的變動(dòng)，同時(shí)揚(yáng)程基本穩(wěn)定，達(dá)到高效節(jié)能的要求。成套設(shè)備的水泵一般為并聯(lián)組合，即揚(yáng)程確定后，根據(jù)流量來(lái)確定需要運(yùn)行的泵的臺(tái)數(shù)。一般泵的組合為同種型號(hào)，并聯(lián)流量小于單泵運(yùn)行時(shí)每臺(tái)泵流量的疊加。以設(shè)計(jì)流量 118 m3 /h、揚(yáng)程 54 m 為例，這時(shí)選擇兩臺(tái)型號(hào)為 100-6455 的多級(jí)泵并聯(lián)即可滿足要求，并且應(yīng)設(shè)置一臺(tái)同型號(hào)的泵備用。
這種設(shè)備主要是出于節(jié)能的考慮，可以利用市政管網(wǎng)壓力而又不產(chǎn)生負(fù)壓，不影響其他用戶。其不同于普通水泵的配套設(shè)施有穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空抑制器、旁通以及小型水箱。這些設(shè)置都是為了利用市政壓力和不影響本設(shè)備前端管網(wǎng)壓力。其核心設(shè)備是變頻泵組。整體設(shè)備選型實(shí)際還是選泵組，方法同上。只不過(guò)運(yùn)行過(guò)程中因利用市政管網(wǎng)壓力，揚(yáng)程可以減小，比如市政管網(wǎng)壓力為0.35 MPa ～ 0.3 MPa，如果用水系統(tǒng) Q =58 m3 /h，H =54 m，實(shí)際運(yùn)行時(shí)水泵揚(yáng)程可以減小0.30 MPa( 30 m) ，即揚(yáng)程為 24 m 就能 正常供水，節(jié)能效果顯著，而當(dāng)市政壓力用水高峰時(shí)段不能 利用時(shí)，可以通過(guò)變頻泵組的調(diào)節(jié)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)正常供水。
在實(shí)際項(xiàng)目工程中，消防泵的選型會(huì)根據(jù)流量、揚(yáng)程、功率選取合適建筑的型號(hào)，以保障消防水泵在日后能正常使用，而懂得如何選型，是必不可少的。
