1、1n第二節第二節 離心泵原理及運行工況離心泵原理及運行工況一、一、 離心泵葉輪中的動量定理離心泵葉輪中的動量定理二、二、 離心泵的基本方程離心泵的基本方程三、三、 離心泵的性能曲線離心泵的性能曲線四、四、 離心泵的型譜離心泵的型譜五、五、 離心泵的選型計算離心泵的選型計算六、六、 泵的串聯和并聯泵的串聯和并聯七、七、 離心泵的運行工況調節離心泵的運行工況調節第三章第三章 消防水泵消防水泵上節課內容回顧上節課內容回顧2六、泵的串聯和并聯六、泵的串聯和并聯泵連接方式泵連接方式作用作用應用舉例應用舉例串聯提高壓力遠距離輸送并聯增加流量管網改擴建 合運行的臺數最好合運行的臺數最好 3; 聯合運行的泵具

2、有聯合運行的泵具有相同的性能曲線相同的性能曲線注意事項：注意事項：3六、泵的串聯和并聯六、泵的串聯和并聯1. 泵的運行工況點泵的運行工況點 Case 1工況點工況點4六、泵的串聯和并聯六、泵的串聯和并聯v A點為非穩定工況點點為非穩定工況點，B點為穩定工況點點為穩定工況點。VVqqH21. 泵的運行工況點泵的運行工況點 Case 25六、泵的串聯和并聯六、泵的串聯和并聯2. 兩臺泵的串聯兩臺泵的串聯b) 不同特性泵串聯不同特性泵串聯 v R變為變為R1時，時，0132HHH，泵泵1沒發揮作用！沒發揮作用！v R變為變為R2時，時，0132HHH，泵泵1起阻力作用！起阻力作用！串聯后串聯后, H

3、、qV增大增大6六、泵的串聯和并聯六、泵的串聯和并聯3. 兩臺泵的并聯兩臺泵的并聯b) 不同特性泵并聯不同特性泵并聯 泵泵1 1的流量大于并聯后的總流量，泵的流量大于并聯后的總流量，泵2 2發生液流倒發生液流倒灌，導致葉輪反轉。灌，導致葉輪反轉。并聯后，兩泵的實并聯后，兩泵的實際際工況點為工況點為C1和和C2。1212CCBCCVBVVHHHqqq，v R變為變為R1時，時，避免避免R R2 27七、離心泵的運行工況調節七、離心泵的運行工況調節 改變改變泵特性曲線泵特性曲線調節法調節法 改變改變管路特性曲線管路特性曲線調節法調節法（1）閥門調節）閥門調節（2）旁路分流調節）旁路分流調節（1）變

4、速調節）變速調節（2）變徑調節）變徑調節（3）變角調節）變角調節8例題例題 1如圖所示，泵裝置從低位水池抽水送入水箱，已知如圖所示，泵裝置從低位水池抽水送入水箱，已知x=0.1m，y=0.35m, z=0.1m，M1的讀數為的讀數為124 kPa，M2的讀數為的讀數為1024 kPa，管道內流量為，管道內流量為0.025m3/s，泵，泵效率為效率為0.80。求此泵所需的軸功率為多少？。求此泵所需的軸功率為多少？9例題例題 1解：水泵的揚程為其出口解：水泵的揚程為其出口和進口之間的測壓管水頭和進口之間的測壓管水頭之差。之差。2110241240.10.350.19.89.892.19( )MMP

5、PHzyxggm因此，水泵的軸功率為：因此，水泵的軸功率為：)(23.288 . 019.92025. 08 . 9103kWgQHPPef10n第三節第三節 消防泵的選型消防泵的選型一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點二、二、 消防泵的選型消防泵的選型第三章第三章 消防水泵消防水泵(a)(a)平緩平緩11一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點1. 性能要求性能要求 特性曲線應平緩，避免量小壓大或量特性曲線應平緩，避免量小壓大或量大壓小的現象；大壓小的現象；(b)(b)陡降陡降(c)(c)帶峰值帶峰值p喘振現象喘振現象：泵在不穩定運行期間出現流：泵在不穩定運行期間出現流量周期

6、性反復變化的現象。量周期性反復變化的現象。12一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點1. 性能要求性能要求 泵體上應有表示旋轉方向的箭頭或有明顯的標泵體上應有表示旋轉方向的箭頭或有明顯的標牌顯示；牌顯示； 泵的過流表面應對介質具有泵的過流表面應對介質具有抗腐蝕性能；抗腐蝕性能； 泵應進行泵應進行密封試驗密封試驗，試驗中泵體及部件不應有，試驗中泵體及部件不應有滲漏、冒汗等缺陷；滲漏、冒汗等缺陷；試驗方法試驗方法：堵塞泵的進口，關：堵塞泵的進口，關閉出口閥逐步對泵加壓至最大閉出口閥逐步對泵加壓至最大工作壓力與進口最大允許正壓工作壓力與進口最大允許正壓的壓力之和的的壓力之和的1.11.1倍，

7、在此壓倍，在此壓力下保持力下保持5 min0.2min。13一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點1. 性能要求性能要求 泵過流部件應進行泵過流部件應進行水壓試驗水壓試驗，試驗過程，試驗過程中，泵殼不得有裂紋和變形等影響性能中，泵殼不得有裂紋和變形等影響性能的缺陷；的缺陷；試驗方法試驗方法：堵塞泵的過流部件的所有開口，逐：堵塞泵的過流部件的所有開口，逐步對泵殼加壓至最大工作壓力與進口最大允許步對泵殼加壓至最大工作壓力與進口最大允許正壓的壓力正壓的壓力之和的之和的2 倍或倍或2.0 MPa，兩者取大者，兩者取大者，在此壓下持續在此壓下持續1 min0.2 min。14一、一、 消防泵的要

8、求與特點消防泵的要求與特點1. 性能要求性能要求 有良好的真空有良好的真空密封性密封性，要求，要求1 1min內的真空降內的真空降落值落值2.6 k2.6 kPa。試驗方法：試驗方法：泵接上吸水管泵接上吸水管( (9 9m) )；放盡泵和吸水管中的余水，封閉吸水管進口，放盡泵和吸水管中的余水，封閉吸水管進口，使其不漏氣；使其不漏氣；關閉出水閥，用引水裝置排除泵和吸水管內的關閉出水閥，用引水裝置排除泵和吸水管內的空氣至最大真空度；空氣至最大真空度；立即關閉引水裝置，記錄此時的最大真空度；立即關閉引水裝置，記錄此時的最大真空度；開始計時并測定開始計時并測定1 1min 內真空度降落值；內真空度降落

9、值；15一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點1. 性能要求性能要求 引水裝置引水裝置：最大真空度：最大真空度8585kPakPa；泵應進行引水；泵應進行引水時間試驗，符合規定值。時間試驗，符合規定值。 消防泵應經省部級單位組織的定型鑒定，并符消防泵應經省部級單位組織的定型鑒定，并符合有關標準的規定；合有關標準的規定； 發動機應有良好的發動機應有良好的常溫啟動性能常溫啟動性能，保，保證證5s內順內順利啟動，引上水后利啟動，引上水后20s內達到額定工況；內達到額定工況；16一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點2. 試運行要求試運行要求 出口壓力出口壓力不低于規定值，不低于規定值

10、，流量流量符合規定；符合規定； 軸承座外軸承座外表面溫度表面溫度不超過不超過7575，溫升不超過，溫升不超過3535 軸封處軸封處密封密封良好，無線狀泄漏現象；良好，無線狀泄漏現象； 泵的泵的振動振動符合有關規定；符合有關規定； 消防泵的性能試驗結果，符合規定。消防泵的性能試驗結果，符合規定。17一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消防水泵房 獨立建造的消防水泵房，獨立建造的消防水泵房，耐火等級不低于二級耐火等級不低于二級； 消防水泵房設置在首層時，其消防水泵房設置在首層時，其疏散門宜直通室外疏散門宜直通室外；設置在地下層或樓層上時，其；設置在地下

11、層或樓層上時，其疏散門應靠近安全出疏散門應靠近安全出口口；消防水泵房的門應采用；消防水泵房的門應采用甲級防火門甲級防火門。消防水泵房應有消防水泵房應有不少于不少于2 2條的出水管條的出水管直接與消防給直接與消防給水管網連接水管網連接 一組消防水泵的一組消防水泵的吸水管不少于吸水管不少于2 2條。條。消防水泵應采消防水泵應采用用自灌式自灌式吸水。吸水。建筑設計防火規范建筑設計防火規范(GB500162006)18一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消防水泵房 當消防水泵直接從環狀市政給水管網吸水時，消防當消防水泵直接從環狀市政給水管網吸水時，消防水泵

12、的揚程應按市政給水管網的水泵的揚程應按市政給水管網的最低壓力最低壓力計算，并計算，并以市政給水管網的以市政給水管網的最高水壓最高水壓校核；校核； 消防水泵應設置消防水泵應設置備用泵備用泵。當工廠、倉庫、堆場和。當工廠、倉庫、堆場和儲罐的室儲罐的室外消防用水量外消防用水量2525L/s或建筑的或建筑的室內消防室內消防用水量用水量1010L/s時，可不設置備用泵；時，可不設置備用泵； 消防水泵應保證在火警后消防水泵應保證在火警后30s30s內啟動內啟動。建筑設計防火規范建筑設計防火規范(GB500162006)19一、一、 消防泵的要求與特點消防泵的要求與特點3. 消防水泵和消防水泵房消防水泵和消

13、防水泵房（課本（課本 P72 P72）高層民用建筑設計防火規范高層民用建筑設計防火規范(GB500452005)20二、二、 消防泵的選型消防泵的選型消防泵選型步驟：消防泵選型步驟： 水泵出水量水泵出水量滿足消防水量的要求滿足消防水量的要求；水泵的揚程在滿足消防流量的條件下，保證水泵的揚程在滿足消防流量的條件下，保證最最不利點不利點消火栓的水壓要求。消火栓的水壓要求。xxhhhHHHxhHhxh消防水泵的揚程；消防水泵的揚程；消火栓栓口所需工作水頭；消火栓栓口所需工作水頭；消防管網的水頭損失，管道局部水頭損失按消防管網的水頭損失，管道局部水頭損失按沿程水頭損失的沿程水頭損失的1010計算。計算

14、。消防水池最低水位與最不利消火栓的高差消防水池最低水位與最不利消火栓的高差二、二、 消防泵的選型消防泵的選型消防泵選型步驟：消防泵選型步驟： 選擇選擇特性曲線平緩特性曲線平緩的水泵；的水泵； 消防泵一般消防泵一般不應少于不應少于2 2臺臺，有用有備。，有用有備。v 消防流量大于消防流量大于4040L/s時，宜選擇時，宜選擇3 3臺水泵（臺水泵（2 2用用1 1備）；備）；v 可可不設備用泵不設備用泵的場合：的場合： 1 1）耐火等級不低于二級的丁、戊類廠房；）耐火等級不低于二級的丁、戊類廠房； 2 2）室外消防用水量不超過）室外消防用水量不超過2525L/s的工廠貨倉庫的工廠貨倉庫 3 3）7

15、 79 9層的單元式住宅；層的單元式住宅； 4 4）高度不超過）高度不超過24m24m，且體積不超過，且體積不超過5000m5000m3 3的庫房的庫房22n第四節第四節 增壓穩壓設備增壓穩壓設備一、一、 穩壓泵的工作原理穩壓泵的工作原理二、二、 增壓穩壓設備工作原理增壓穩壓設備工作原理三、三、 增壓穩壓設備的類型增壓穩壓設備的類型四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數第三章第三章 消防水泵消防水泵23一、一、 穩壓泵的工作原理穩壓泵的工作原理 穩壓泵工作原理穩壓泵工作原理穩壓泵通常選用穩壓泵通常選用小流量、高揚程小流量、高揚程的水泵。的水泵。穩壓上限穩壓上限P P4 4穩壓下

16、限穩壓下限P P3 3消防泵啟動消防泵啟動壓力點壓力點P P2 2O OP P動畫演示動畫演示24一、一、 穩壓泵的工作原理穩壓泵的工作原理1 1）不宜大于火災初期，最不利點一個消）不宜大于火災初期，最不利點一個消火栓或一個噴頭的滅火用水量。火栓或一個噴頭的滅火用水量。 穩壓泵流量的選取穩壓泵流量的選取2 2）應大于管網中的一般滲水量，噴淋系）應大于管網中的一般滲水量，噴淋系統中穩壓泵的流量還應大于水流指示統中穩壓泵的流量還應大于水流指示器最小動作流量。器最小動作流量。sLQ/5管網滲水量消火栓：消火栓：噴淋系統：噴淋系統：sLQsL/1/7 . 025二、二、 增壓穩壓設備工作原理增壓穩壓設

17、備工作原理1 1）避免穩壓泵頻繁啟動；）避免穩壓泵頻繁啟動；2 2）避免頻繁的水擊現象；）避免頻繁的水擊現象；3 3）保證水網的穩定性。）保證水網的穩定性。穩壓泵穩壓泵+氣壓罐氣壓罐配置的作用：配置的作用：從水池（箱）或水井給水穩壓泵至配水點h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3二、二、 增壓穩壓設備工作原理增壓穩壓設備工作原理立式氣壓罐立式氣壓罐臥式氣壓罐臥式氣壓罐二、二、 增壓穩壓設備工作原理增壓穩壓設備工作原理隔膜式氣壓罐工作循環隔膜式氣壓罐工作循環28二、二、 增壓穩壓設備工作原理增壓穩壓設備工作原理從水池（箱）或水井給水穩壓泵至配水點h0h1V0P0P1h4h2h3

18、VxVPVsP4P2P3oV不動水容積；不動水容積；0P起始壓力；起始壓力；1P氣壓罐最低工作壓氣壓罐最低工作壓力力sV調節水容積；調節水容積；xV穩壓水容積；穩壓水容積；PV緩沖水容積；緩沖水容積；2P消防主泵啟動壓力消防主泵啟動壓力3P穩壓泵啟動壓力穩壓泵啟動壓力4P穩壓泵停止運行壓力穩壓泵停止運行壓力29三、三、 增壓穩壓設備的類型增壓穩壓設備的類型1 1）上置式上置式：增壓穩壓設備設在：增壓穩壓設備設在高位消防水箱間高位消防水箱間。根據增壓穩壓設備在系統中的位置：根據增壓穩壓設備在系統中的位置：優點：優點：穩壓泵揚程低，氣壓罐充氣壓力小、承穩壓泵揚程低，氣壓罐充氣壓力小、承壓低，節省鋼

19、材和運行費壓低，節省鋼材和運行費缺點：缺點：對隔振要求高。對隔振要求高。2 2）下置式下置式：增壓穩壓設備設在：增壓穩壓設備設在底層消防水泵房底層消防水泵房。優點：優點：減小大樓承重，節省高位消防水箱間面積減小大樓承重，節省高位消防水箱間面積缺點：缺點：氣壓罐工作壓力高，對隔膜質量要求高。氣壓罐工作壓力高，對隔膜質量要求高。30三、三、 增壓穩壓設備的類型增壓穩壓設備的類型上置式增壓穩壓設備上置式增壓穩壓設備31三、三、 增壓穩壓設備的類型增壓穩壓設備的類型下置式增壓穩壓設備下置式增壓穩壓設備32增壓穩壓設備的設計參數：增壓穩壓設備的設計參數：四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計

20、參數（1 1）氣壓罐容積；）氣壓罐容積；（2 2）氣壓罐工作壓力；）氣壓罐工作壓力；（3 3）穩壓泵揚程；）穩壓泵揚程；（4 4）穩壓泵流量。）穩壓泵流量。33四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（1 1）氣壓罐容積）氣壓罐容積33從水池（箱）或水井給水穩壓泵至配水點h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3根據根據克拉柏龍方程克拉柏龍方程：PVnRT1020zzxP VVP VVV0120zxzVVVPPVV為工作壓力比，為工作壓力比，0.650.85，一般不小于一般不小于0.7534四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（1 1）氣壓罐容積）

21、氣壓罐容積34從水池（箱）或水井給水穩壓泵至配水點h0h1V0P0P1h4h2h3VxVPVsP4P2P3定義定義容積附加系數容積附加系數：01.10, 1.25 zzVVV補氣式式氣壓罐，補氣式式氣壓罐1.05 式氣壓罐立臥隔膜00=zxzxzzVVVVVVVV=1zxVV35四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（2 2）氣壓罐工作壓力）氣壓罐工作壓力消火栓系統消火栓系統35 下置式下置式增壓穩壓設備增壓穩壓設備1zgqdpHHHhzH水池最低水位到最不利水池最低水位到最不利點消火栓的幾何高度；點消火栓的幾何高度；qH管道的總水頭損失；管道的總水頭損失；gH水槍噴射充實水柱

22、長度水槍噴射充實水柱長度所需壓力；所需壓力；dh水龍帶和消火栓本身的水龍帶和消火栓本身的壓力損失。壓力損失。36四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（2 2）氣壓罐工作壓力）氣壓罐工作壓力消火栓系統消火栓系統36 上置式上置式增壓穩壓設備增壓穩壓設備1qdpHhqH水槍噴射充實水柱長度水槍噴射充實水柱長度所需壓力；所需壓力；dh水龍帶和消火栓本身的水龍帶和消火栓本身的壓力損失。壓力損失。37四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（2 2）氣壓罐工作壓力）氣壓罐工作壓力自動噴水滅火系統自動噴水滅火系統37 下置式下置式增壓穩壓設備增壓穩壓設備10rpHHHzH噴

23、水管道至最不利點噴噴水管道至最不利點噴頭的總水頭損失；頭的總水頭損失；rH最不利點噴頭的壓力；最不利點噴頭的壓力；0H報警閥的局部損失；報警閥的局部損失；z最不利點噴頭到水池最最不利點噴頭到水池最低水位的幾何高度。低水位的幾何高度。38四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（2 2）氣壓罐工作壓力）氣壓罐工作壓力自動噴水滅火系統自動噴水滅火系統38 上置式上置式增壓穩壓設備增壓穩壓設備qH水槍噴射充實水柱長度水槍噴射充實水柱長度所需壓力；所需壓力；dh水龍帶和消火栓本身的水龍帶和消火栓本身的壓力損失。壓力損失。10rpHHH39四、四、 增壓穩壓設備的設計參數增壓穩壓設備的設計參數（2 2）氣壓罐工作壓力）氣