消防泵，管道離心泵的工作原理以及水泵檢驗裝置有什么特點

2021/07/07

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     消防泵，管道離心泵的工作原理是：依靠高速旋轉的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強。水泵在工作前，泵體和進水管必須罐滿水，防止氣蝕現象發生。當葉輪快速轉動時，葉片促使水很快旋轉，旋轉著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網壓到了進水管內。這樣循環不已，就可以實現連續抽水。在此值得一提的是：管道離心泵啟動前一定要向泵殼內充滿水以后，方可啟動，否則將造成管道離心泵泵體發熱，震動，出水量減少，對水泵造成損壞（簡稱“氣蝕”）造成設備事故！所謂的氣蝕是指：離心泵啟動時，若泵內存在空氣，由于空氣的密度很低，旋轉后產生的離心力很小，因而葉輪中心區所形成的低壓不足以將液位低于泵進口的液體吸入泵內，不能輸送流體的現象。

水泵檢驗裝置設計經驗的總結，詳細敘述了檢驗裝置各組成部分：動力源，傳動系統及測控系統等的設計要素，對于水泵行業的同行，特別是對于從事水泵試驗臺架設計的同志，會有一定的幫助。
關鍵詞 消防泵 齒輪箱 檢驗裝置 柴油發動機
1．引言
泵作為一個工業產品，在輸送介質及作為動力源方面已經獲得越來越廣泛的應用，適用于各種專門場合的船用泵、消防泵、排污泵、潛水泵等也越來越多。某些泵，如消防泵，其發展迅速，日趨高壓力、大流量方向發展，原先單一的常壓泵也出現了朝中低壓、高低壓或高中低壓泵發展的趨勢，原有的一些檢驗裝置已顯得不相適應，因而，為使泵產品的質量能得到有效控制和提高，設計建造一些新的檢驗裝置尤為必要。
本文是在自動化大功率消防水泵檢驗裝置研制的基礎上，對泵的檢驗裝置的設計要素進行總結，以供同行參考。
2．水泵檢驗裝置的組成
一個完整的水泵檢驗裝置應包括以下幾個主要部分：
1）．動力源；
2）．傳動系統；
3）．測量與控制系統；
4）．輔助系統；
3．各組成部分的設計要素
3．1動力源
a．明確試驗對象，確定動力源功率各單位設計檢驗裝置的目的有所不同，有的只是為本單位的產品作試驗用，有的需要為各種各樣的泵服務（如檢驗中心），所以動力源的功率應根據實際情況來確定。
以圖1所示系統為例，計算公式如下：
P動=P泵／（η齒×η扭×η離×η泵） =Q×P×H／（102×η齒×η扭×η離×η泵）
式中：
P動 所需的動力源輸出功率 KW
P泵 被試泵的水功率 KW
η齒 齒輪箱效率％
η扭 扭矩儀效率％
η離 離合器效率 ％
η泵 水泵的效率 ％
Q 水泵的流量m3／s
H 水泵的揚程m
V 水的重度 Kg／m3
我們可以以η泵為參考量，通過計算，作出P動與P泵的關系曲線，計算中可以假定假定η齒、η扭和η離分別為0.95、0.98和0.98。當P泵和η泵已知時，就可從圖2確定所需的動力源輸出功率。
b．動力源型式
目前常見的有電動機與柴油發動機兩種。前者一般不調速，適用于一般的工業泵。由于各種工業泵的轉速有差異，因此泵的流量壓力功率等參數一般需要通過特定轉速（電動機轉速）下的測量值，換算到泵的規定轉速下的對應值，導致測量誤差放大。前者若需調速，直流電動機可用可控硅調速，交流電動機可用變頻調速，但成本較高。當然，使用電動機卻有噪聲相對較低，無其他污染的優點；后者適用于消防泵，因為消防泵有工況的變化，要求轉速變化。柴油發動機調速比較方便。調節油門大小再配以齒輪箱，可以獲得較大的轉速范圍，且成本相對較低。使用柴油發動機存在著噪聲大，有煙氣排放問題。
究竟選用哪一種動力源，要根據檢驗裝置的設計目的及單位在場地、經費及現有的相關條件而定。
3．2傳動系統
對使用柴油發動機的水泵檢驗裝置，有傳動裝置的問題。傳動系統主要由離合器和齒輪箱組成。對齒輪箱的設計，主要應考慮兩個問題：
a．速比確定
對工業泵而言，中心高800mm以下的泵，其轉速一般為1450r／min和2900～2950r／min。對消防泵而言，其轉速千差萬別，一般為2000～4000r／min。