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水泵,消防水泵為什么要裝止回閥

2020-12-30

 消防水泵,形象地說是消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)以及其他水滅火系統(tǒng)的“心臟”,倘若在火災撲救中消防水泵不能啟動,就無法救火。因此,要求在整個火災撲救過程中水泵必須連續(xù)工作,保證火場供水。
        雖說消防水泵的作用無可替代,但筆者和其他消防監(jiān)督人員在建筑工程驗收和監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn),一些業(yè)主及施工、維護管理人員并不十分重視,常疏于消防水泵的選型與設置,導致建筑的水滅火系統(tǒng)得了“先天性心臟病”。
      
消防水泵的選型:
        選擇消防水泵主要考慮在火災狀態(tài)下該滅火系統(tǒng)所需的水流量和揚程等因素。消防水泵不象生活給水泵需要考慮用水的變化規(guī)律,需選擇不同流量的泵來調(diào)節(jié)水量以達到最大的經(jīng)濟效益。
        選擇消防水泵時,在滿足流量和揚程的前提下,還需考慮以下幾點:
        1、盡量選擇離心泵,因為對于一般建筑的消防用水而言,揚程和流量范圍都較寬,而離心泵工作區(qū)問最廣,在市場上產(chǎn)品的品種、系列和規(guī)格也最多,便于選擇和維修:同時離心泵可以短時問(2~3min)閉閘運行,運行也比較穩(wěn)定,這對于維護管理有一定的意義。
        2、應選用效率較高的水泵,如盡量選用一臺水泵即可滿足保護建筑整個滅火系統(tǒng)的流量及揚程。
        3、為保證消防供水的可靠性,需要配置一定數(shù)量的備用泵。備用泵與工作泵一樣應處于隨時可以啟動的狀態(tài),且其工作能力不應小于其中最大一臺消防工作泵,以保證在撲救火災時,消防水泵能堅持工作不問斷供水。
        4、選型時考慮水泵的設置,比如選擇立式泵可節(jié)省空間。
        此外,為保證消防水泵能快速啟動,應采用自灌式引水,若采用自灌式引水有困難時,必須有可靠迅速的的引水設備。
     
 消防水泵的設置應符合以下幾個條件:
        1、水泵房是滅火戰(zhàn)斗的最后堡壘,因此,消防水泵房盡量設置在耐火等級為一、二級的獨立建筑內(nèi),以減少火災狀態(tài)下受火災的威脅,而若必須附設在保護建筑內(nèi)時要有較好的防火分隔,如附設在高層建筑內(nèi)時應用耐火極限不低于3h的隔墻和2h樓板與其他部位隔開,并采用甲級防火門。同時為保證人員進出安全和消防水泵房免受火災威脅,消防水泵房應該有直通室外的安全出口。
        此外,盡量保證光線和通風良好,并有防結(jié)凍的措施和良好的排水設施。
        2、水泵機組的布置要以水泵運行安全和管理方便為原則:
        1)相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道,以便工作人員通行。電動機容量不大于55kW,凈距應不小于Q8m,但當電機容量小于20kW時,過道寬度可適當減小。當然必須保證設備的突出部位之問或突出部件與墻之間應不小于0.7m。
        2)對于非水平接縫的水泵,在檢修時,往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出,因此在設計泵房時要考慮這個方向留有一定的余地,即水泵離開墻壁或其他機組的距離應大于泵軸長度加上0.25m,為了從電機中取出轉(zhuǎn)子,同樣應留出適當?shù)木嚯x。
        3)泵房內(nèi)主要過道寬度應不小于1.2m,以利于安全操作。


水泵不裝止回閥的后果:
        水泵出水管道內(nèi)的水流因開閥、關閥和停泵等突然變化,引起管內(nèi)流速的突然變化,由此而引起單位時間內(nèi)動量的變化,必然產(chǎn)生相應的慣性力,從而引起管道內(nèi)壓力的急升和突降的交替變化現(xiàn)象。這種水流流速和壓力隨時間和位置而變化的現(xiàn)象,稱為水錘(或稱水擊)。
        水泵泵站水錘有啟動水錘、關閥水錘和停泵水錘(由于突然停電等原因形成的)。前兩種水錘在正常操作程序下,不會引起危及機組安全的問題。后者形成的水錘壓力值往往很大,從而釀成事故。
      
研究水錘和計算水錘的目的:
        1)擬定最高水錘壓力對管道和機組造成破壞時的防護措施;
        2)擬定最低水錘壓力在管道內(nèi)引起不允許的負壓,以及導致對管道破壞時的防護措施;
        3)防止機組逆轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。
        在抽水裝置系統(tǒng)中,泵的特性即作為管道起始一端的邊界條件,現(xiàn)在我們分析一下水泵出口不裝止回閥,管道出口也不設拍門,當事故停泵,泵失去驅(qū)動力,泵出水側(cè)閘閥無法及時關閉,管道內(nèi)水倒流時的水錘過程(或稱水力過渡過程)

水泵不裝止回閥的后果:
        1、水泵工況
        水泵失去動力后,水泵的轉(zhuǎn)速急劇下降,泵和出水管道內(nèi)的水流由于慣性而繼續(xù)沿原有方向運動,但其流速迅速減小,壓力下降,直至水流停止正向流動,流量為零。在這一瞬間,水泵仍為正轉(zhuǎn),水流為正流(由水泵向出水池方向的水流運動稱為正流),稱為水泵工況。
        2、制動工況
       在出水管內(nèi)流量為零的瞬態(tài)靜止水體,因受到出水池靜水頭的作用,出水管內(nèi)產(chǎn)生了由出水池向水泵流動的逆向水流,逆向水流對仍在正轉(zhuǎn)的水泵葉輪起著制動的作用,迫使機組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速加速下降,直至轉(zhuǎn)速為零。在這一瞬間,由于正轉(zhuǎn)的葉輪對逆流的抵阻,泵出口壓力逐漸升高,這一瞬間的水泵瞬態(tài)工況稱為制動工況。
        3、水輪機工況
        隨著逆向水流流量的增加,水泵的轉(zhuǎn)速由零而開始逆轉(zhuǎn),并迅速上升,同時,轉(zhuǎn)動著的葉輪對水流的離心力也隨著增大,對逆向水流起阻礙作用。這種阻力隨著葉輪逆轉(zhuǎn)的加速而增大,使泵后壓力迅速上升,在某一時刻達到最大值,其相應的逆向轉(zhuǎn)速也達到最大造。在阻力增大的同時,也抵阻了逆向水流流量的繼續(xù)增加,在達到某一最大值后,逐漸減小。作用于葉輪的能量亦相應減小,使逆向轉(zhuǎn)速逐漸下降,直到在穩(wěn)定的靜水頭作用下,水流作用于葉輪上的轉(zhuǎn)矩與機組轉(zhuǎn)動部分的阻力矩平衡,機組以恒定的逆向流量與轉(zhuǎn)速在無任何負載的情況下像水輪機那樣工作,水錘壓力隨之消失。這一瞬態(tài)工況稱為水輪機工況。
        以上為水泵不裝止回閥的后果,同時,泵后的壓力變化將以水錘波的形式沿著出水管道向出水池正射,再由出水池反射回來,在出水管道中形成復雜的水錘現(xiàn)象,防水錘現(xiàn)象的止回閥產(chǎn)品可以選用防水錘止回閥。
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