消防泵，管道离心泵的工作原理以及水泵检验装置有什么特点

2021/07/07

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     消防泵，管道离心泵的工作原理是：依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水，防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：管道离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将造成管道离心泵泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！所谓的气蚀是指：离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气的密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液位低于泵进口的液体吸入泵内，不能输送流体的现象。

水泵检验装置设计经验的总结，详细叙述了检验装置各组成部分：动力源，传动系统及测控系统等的设计要素，对于水泵行业的同行，特别是对于从事水泵试验台架设计的同志，会有一定的帮助。
关键词 消防泵 齿轮箱 检验装置 柴油发动机
1．引言
泵作为一个工业产品，在输送介质及作为动力源方面已经获得越来越广泛的应用，适用于各种专门场合的船用泵、消防泵、排污泵、潜水泵等也越来越多。某些泵，如消防泵，其发展迅速，日趋高压力、大流量方向发展，原先单一的常压泵也出现了朝中低压、高低压或高中低压泵发展的趋势，原有的一些检验装置已显得不相适应，因而，为使泵产品的质量能得到有效控制和提高，设计建造一些新的检验装置尤为必要。
本文是在自动化大功率消防水泵检验装置研制的基础上，对泵的检验装置的设计要素进行总结，以供同行参考。
2．水泵检验装置的组成
一个完整的水泵检验装置应包括以下几个主要部分：
1）．动力源；
2）．传动系统；
3）．测量与控制系统；
4）．辅助系统；
3．各组成部分的设计要素
3．1动力源
a．明确试验对象，确定动力源功率各单位设计检验装置的目的有所不同，有的只是为本单位的产品作试验用，有的需要为各种各样的泵服务（如检验中心），所以动力源的功率应根据实际情况来确定。
以图1所示系统为例，计算公式如下：
P动=P泵／（η齿×η扭×η离×η泵） =Q×P×H／（102×η齿×η扭×η离×η泵）
式中：
P动 所需的动力源输出功率 KW
P泵 被试泵的水功率 KW
η齿 齿轮箱效率％
η扭 扭矩仪效率％
η离 离合器效率 ％
η泵 水泵的效率 ％
Q 水泵的流量m3／s
H 水泵的扬程m
V 水的重度 Kg／m3
我们可以以η泵为参考量，通过计算，作出P动与P泵的关系曲线，计算中可以假定假定η齿、η扭和η离分别为0.95、0.98和0.98。当P泵和η泵已知时，就可从图2确定所需的动力源输出功率。
b．动力源型式
目前常见的有电动机与柴油发动机两种。前者一般不调速，适用于一般的工业泵。由于各种工业泵的转速有差异，因此泵的流量压力功率等参数一般需要通过特定转速（电动机转速）下的测量值，换算到泵的规定转速下的对应值，导致测量误差放大。前者若需调速，直流电动机可用可控硅调速，交流电动机可用变频调速，但成本较高。当然，使用电动机却有噪声相对较低，无其他污染的优点；后者适用于消防泵，因为消防泵有工况的变化，要求转速变化。柴油发动机调速比较方便。调节油门大小再配以齿轮箱，可以获得较大的转速范围，且成本相对较低。使用柴油发动机存在着噪声大，有烟气排放问题。
究竟选用哪一种动力源，要根据检验装置的设计目的及单位在场地、经费及现有的相关条件而定。
3．2传动系统
对使用柴油发动机的水泵检验装置，有传动装置的问题。传动系统主要由离合器和齿轮箱组成。对齿轮箱的设计，主要应考虑两个问题：
a．速比确定
对工业泵而言，中心高800mm以下的泵，其转速一般为1450r／min和2900～2950r／min。对消防泵而言，其转速千差万别，一般为2000～4000r／min。