潜水排污泵选用的主要控制参数为水泵的流量、扬程、功率、效率、工作压力、 气蚀余量等。
常用型号
潜水排污泵规格型号常用的有 AS、AV、QW(WQ)、JYWQ 等系列。
适用范围
适用于提升含有纤维状污物、淤泥和一定粒径的固体颗粒等的污水和废水。 1)、国外进口、外商独资品牌的潜水排污泵可用于带固体颗粒(φ20~φ80mm)及各种含长纤维杂质的污、废水抽升排放。被抽升污、废水温度不超过60℃(部分国外知名品牌产品可达90℃),pH值为5~9(部分国外知名品牌产品为6~13),适用于建筑单体和建筑小区工程项目使用。 2)、AS、AV采用漩涡式叶轮,适合于泵送含固体颗粒的污水;QW(WQ)、JYWQ系列采用流道式叶轮,适合泵送纤维状污物、淤泥等污水和废水;AS、AV、QW(WQ)系列及国外品牌普通型潜水排污泵适用于停留时间较短、沉淀物较少的污、废水抽升;JYWQ系列自动搅匀潜水排污泵及可用于对泵坑底部的杂质进行一定程度的搅拌。
机械优点
潜水排污泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式泵或立式污水泵相比,排污泵明显具有以下几个方面的优点:
1.结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于污水池内,无需建造专门的泵房用来安装泵及机,可以节省大量的土地及基建费用。
2.安装维修方便。小型的排污泵可以自由安装,大型的排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。
3.连续运转时间长。排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。
4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。
5.振动噪声小,电机温升低,对环境无污染。
消防水泵是水灭火系统中的关键设备,其能否正常工作运行直接影响到灭火行动的成败。因此,消防水泵的电气控制是非常重要的环节,但由于规范间的差异和设计人员对规范的理解不同,在消防水泵的电气控制设计中常出现一些问题,不仅给消防工程施工和设备使用造成不便,而且对于建筑的消防安全也留下隐患。笔者就消防水泵电气控制中几个主要问题进行分析探讨,希望能引起相关从业人员的注意。
1消防水泵的启动方式消防水泵通常几十千瓦,功率较大,在启动时相应的启动电流也大,火灾发生后,如电源容量不足,就会造成同一电网供电的其他消防设备端电压大大降低,使得一些消防监控设备主机重启或死机,极大地影响了火灾的控制与扑救。又加之工程上考虑到减小启动时对机械部件的冲击和影响,消防水泵大多要采用降压启动方式。消防水泵一般为鼠笼式三相异步电动机,其降压启动方式有定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、固态软启动器和星三角降压启动四种方式。
定子绕组串电阻降压启动方式虽然控制结构简单,但在启动时电阻上会消耗电能,产生大量热能,而水泵控制柜内线路、元器件密集,有可能造成不良影响,因此无论生活水泵还是消防水泵,通常都不采用此种方式。对此,国家建筑标准设计图集《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中也未采纳此种降压启动控制方式。
自耦变压器降压启动方式,降压启动效果好,但自耦变压器自身价格较贵,体积较大,不允许频繁操作,且结构相对复杂易出问题。对此,《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵采纳了此种降压启动方式,而产品标准规范《固定消防给水设备》(GB27898-2011)5.14.8条规定:“降压启动电路不得使用自耦变压器”,但设计标准规范《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14却规定:“消防水泵宜采用自耦变压器降压启动”。对此规范冲突,笔者请教过《消防给水及消火栓系统技术规范》编制组组长,回复说编制规范的专家对此问题看法不一致。考虑的规范的从严要求性和两部规范的用词不同,笔者建议消防水泵尽量不采用自耦变压器降压启动。固态软启动器降压启动方式,由于固态软启动器具有软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能,在建筑工程中应用很多。但固态软启动器正常工作要耗电,属于有源器件,价格较贵,结构复杂,易受电网谐波影响,且使用维护技术要求高。对此,虽旧版的《常用水泵控制电路图》(01D303-3)中消防水泵采用了此种降压启动方法,但在新版的《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵取消了此种降压启动方法,《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14也明确规定:“消防水泵不宜采用有源器件启动”。
星三角降压启动方式,控制线路简单,启动电流小,在建筑工程中应用广,但其只适用于正常运行时电机内部绕组接法为三角形的消防水泵。对此,《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵泵采用了此种降压启动方法,《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14也规定:“消防水泵宜采用星三角降压启动”。
综上,对于小功率的消防水泵,稳压泵、消防电梯排水泵等采用全压直接启动方式,对于大功率的消防增压水泵或主泵,则应采用星三角降压启动方式。如消防水泵电机内部绕组正常接法为星形,可考虑采用自耦变压器降压启动方式。但实际工程中由于三角形接法较星形接法启动、运行力矩大,而消防水泵启动和运转都需较大力矩,故水泵电机为星形接法情况较少见。
2消防水泵的联动触发信号当前,消防水泵的联动控制设计主要依据的规范有:《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)、《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)和《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014),对于消防水泵的联动启动触发信号有明确规定。
2.1消火栓泵消火栓按钮的动作信号仅作为启动消火栓泵的联动触发信号,不再是旧版规范中规定的直接启动消火栓泵,而是由消防联功控制器联动控制消火栓泵的启动。规范中新规定的三种启动消火栓泵的触发信号:消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关信号,是直接控制启动消火栓泵。此外,消防控制室应能显示消火栓按钮的正常状态、动作状态和位置信息以及管网最低压力报警信息。
2.2喷淋泵喷淋泵应由报警阀压力开关的动作信号作为触发信号,直接控制启动喷淋消防泵,且压力开关的动作信号应反馈至消防联动控制器。
针对上述规范规定,消防监督和消防施工人员应注意,直接启动控制方式是不受消防联动控制器手动或自动状态影响,触发信号要直接接入消防水泵控制柜中,因此在图纸审核时,火灾自动报警系统的系统图中应有相应的线路连接。另外,压力开关、管网低压压力开关等动作信号,规范中规定要反馈至消防控制室,这意味着该器件应有两组触点输出信号,一组接入消防水泵控制柜直接启泵,另一组接到火灾自动报警系统的控制模块上反馈动作信号。笔者所在学校去年新建实验室,在采购压力开关时发现众多国内厂商中,只有三家厂家生产的压力开关能提供两组输出触点,其他厂家的产品仅有一组输出,那么其实际安装时,要么不是直接启动,要么无信号反馈,不符合规范要求。
在建筑工程消防验收或检查时,如压力开关等器件由于穿管布线不便检查,可采取下述方式测试。使消防联动控制器处于手动状态,在消防水泵房处放水测试,如消防水泵能正常启动且消防联动控制器上有该器件的动作反馈,此种情况说明是符合规范要求;如消防水泵不能启动或消防联动控制器上无该器件的动作反馈,则表明是不符合规范要求。对于消火栓按钮,在消防联动控制器处于手动状态时,则只应有信号反馈而不能启动消火栓泵,否则是不符合规范要求的。
3消防水泵的状态信号反馈《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)中规定,消防控制室应能显示消防水泵电源的工作状态、故障报警信息和消防水泵的启停状态、故障状态、动作反馈信号。
根据上述规范规定,消防监督人员应注意:
3.1消防水泵电源工作状态监控有无国家标准《消防设备电源监控系统》(GB28184-2011)和国家建筑标准设计图集《消防设备电源监控系统》(10CX504)都已颁布实施,消防设备的电源监控系统在产品、设计、施工上是有规范和标准依据的,因此标准实施日期之后的新建、该建和扩建工程都应用消防设备电源监控系统,对消防设备的供电电源和备用电源的工作状态和故障报警信息进行监控。而实际工程中,有许多建筑中并未设置,消防控制室无法监控消防设备的电源状态,对此消防监督人员在建筑工程审核时应加以注意并要求建筑设计院增设。
3.2消防水泵手动和自动状态信息反馈的有无对于消防水泵的启停状态、故障状态信息反馈,实际工程中通常都具备,但大多缺少消防水泵手动和自动状态的信息反馈。实际监督检查时,经常会发现消防水泵控制柜上的档位开关处于手动挡,而《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)和《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)中都有类似规定:应处于自动启泵状态。由于没有系统状态档位信息的反馈,消防控制室就无法实时的监控消防水泵是否处于自动工作状态。相关规范中虽未明确要求消防水泵应反馈自动、手动工作状态信息,但在《建筑消防设施的维护管理》(GB25201-2010)中4.5条规定:“消防设施及相关电气控制柜具有控制方式转换装置的,其所处控制方式宜反馈至消防控制室”。此外,《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)5.3.8条规定:“消防控制室应能显示防排烟系统的手动、自动工作状态”。因此,笔者认为,消防水泵系统的手动和自动状态应同防排烟系统一样,也必须反馈至消防控制室。这样,不仅消防控制室可实时监控消防水泵所处的系统工作方式,而且与城市消防远程监控中心联网后,监控中心也可实时监控消防水泵的系统工作方式,便于消防监督人员管理查看。
对此要求,在《常用水泵控制电路图》(10D303-3)所给消防水泵的电气原理图中,均已留有相应接线端子用来反馈信息,如图1所示。但在实际工程中,消防工程公司在施工时往往不予接线。对此,消防监督人员应加强监管,在消防控制室内查看有无此类信息反馈。
4结束语消防水泵作为建筑消防安全的重要组成部分,在电气控制时必须确保其工作可靠。笔者依据现行国家与行业规范,结合国家建筑标准电气图集,就消防水泵电气控制中几个问题提出了自己的看法和观点,仅供工程设计人员参考,不当之处敬请电气同仁批评指正。
离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
离心泵
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
离心泵的基本构造是由八部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵盖,挡水圈,泵轴,轴承,密封环,填料函,轴向力平衡装置。
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件
4、 密封环又称减漏环。
5、 填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!
6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
种类
一、按叶轮数目来分类
1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。
2、多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。
多级离心泵
二、按工作压力来分类
1、低压泵:压力低于100米水柱;
2、中压泵:压力在100~650米水柱之间;
3、高压泵:压力高于650米水柱。
三、按叶轮吸入方式来分类
1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口;
2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。
四、按泵壳结合来分类
1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。
2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。
五、按泵轴位置来分类
1、卧式泵:泵轴位于水平位置。
卧式泵
2、立式泵:泵轴位于垂直位置。
六、按叶轮出方式分类
1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。
2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。
七、按安装高度分类
1、自灌式离心泵:泵轴低于吸水池池面,启动时不需要灌水,可自动启动。
2、吸入式离心泵(非自灌式离心泵):泵轴高于吸水池池面。启动前,需要先用水灌满泵壳和吸水管道,然后驱动电机,使叶轮高速旋转运动,水受到离心力作用被甩出叶轮,叶轮中心形成负压,吸水池中水在大气压作用下进入叶轮,又受到高速旋转的叶轮作用,被甩出叶轮进入压水管道。
另外,根据用途也可进行分类,如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。
按吸入方式
单吸泵液体从一侧流入叶轮,存在轴向力
双吸泵液体从两侧流入叶轮,不存在轴向力,泵的流量几乎比单吸泵增加一倍
按级数
单级泵泵轴上只有一个叶轮
多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮,液体依次流过每级叶轮,级数越多,扬程越高
按泵轴方位
卧式泵轴水平放置
立式泵轴垂直于水平面
按壳体型式
分段式泵壳体按与轴垂直的平面部分,节段与节段之间用长螺栓连接
中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分
蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵,如常用的端吸式悬臂离心泵
透平式泵装有导叶式压水室的离心泵
1消防泵组fire pump set
带有动力源的消防泵.一般由一组消防泵、动力源、控制柜以及辅助装置组成。
2供水消防泵组 supplying fire pump set
采用供水消防泵的消防泵组.
3稳压消防泵组 pressure maintaining fire pump set
采用稳压消防泵的消防泵组.
7手抬机动消防泵组 portable fire pump set
原习惯称为手抬机动消防泵,是可以用人力搬运并与轻型发动机组装的消防泵组.
1引水时间 time of drawing water
自引水装置开始工作至消防泵的出口压力表开始显示压力的时间.
2吸深 suction height
泵基准面和吸入液面之间的高度差.
3 高低压联用工况 high and normal pressure combinable status
泵能同时提供高压和低压的工作状况.
4 中低压联用工况 middle and normal pressure combinable status
泵能同时提供中压和低压的工作状况.
5 最大工作压力 maximum working pressure
泵在零流量时的出口压力.
4系列消防泵 fire pumps series
同时具有结构形式相似,零部件材料相同且按相同工艺加工制造以及型号按同一方法编制(包括企业自定义部分)的一组消防泵.
a 无动力源消防泵(简称泵);
b消防泵组(简称泵组);
d 其他用消防泵.
1.2.2 按出口压力等级可分为:
a 低压消防泵
b 中压消防泵
c 中低压消防泵
d 高压消防泵
e 高低消防泵
1.2.3 按用途可分为:
a 供水消防泵
b 稳压消防泵
c 供泡沫液消防泵
1.2.4 按辅助特征可分为:
为L/s
2.5 型号编制中,对于多用途的产品,用途特征可不标注
2.6 型号示例如下
a 工程用消防泵,额定压力为0.78MPa,额定流量为20L/s,其型号为XB7.8/20
b 高低压车用消防泵,高压额定压力为4.0MPa,低压额定压力为1.0MPa,高压额定流量为6L/s,低压额定流量为40L/s,其型号为CB40 10/6 40
c 供水用途的,由柴油机驱动,额定压力为0.85MPa,额定流量为30L/s的深井消防泵组,其型号为XBC8.5/30GJ
d 汽油机驱动,额定压力为0.80MPa,额定流量为10L/s的手抬机动消防泵组,其型号为JBQ8.0/10
中华人民共和国国家标准GB 6245-2006 消防泵 Fire pumps
通常消防泵在检修过程中,消防泵故障的诊断是一个关键的环节, 以下给出几种常见故障及消除措施,供大家有的放矢地进行消防泵故障的诊断。
1、无液体提供,供给液体不足或压力不足
1)泵没有注水或没有适当排气
消除措施:检查泵壳和入口管线是否全部注满了液体。
2)速度太低
消除措施:检查电机的接线是否正确,电压是否正常或者透平的蒸汽压力是否正常。
3)系统水头太高
消除措施:检查系统的水头(特别是磨擦损失)。
4)吸程太高
消除措施:检查现有的净压头
5)叶轮或管线受堵
消除措施:检查有无障碍物。
6)转动方向不对
消除措施:检查转动方向。
7)产生空气或入口管线有泄漏
消除措施:检查入口管线有无气穴和/或空气泄漏。
8)填料函中的填料或密封磨损,使空气漏入泵壳中
消除措施:检查填料或密封并按需要更换,检查润滑是否正常。
9)抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足
消除措施:增大吸入水头,向厂家咨询。
10)底阀太小
消除措施:安装正确尺寸的底阀。
11)底阀或入口管浸没深度不够
消除措施:向厂家咨询正确的浸没深度。用挡板消除涡流。
12)叶轮间隙太大
消除措施:检查间隙是否正确。
13)叶轮损坏
消除措施:检查叶轮,按要求进行更换。
14)叶轮直径太小
消除措施:向厂家咨询正确的叶轮直径。
15)压力表位置不正确
消除措施:检查位置是否正确,检查出口管嘴或管道。