工況特點和泵型選擇

雨水和污水收集池的池深通常在5~7m,主要用途是集中收集雨水和各類污水，并通過提升泵，將其輸送到污水處理場進(jìn)行處理。通常，污水提升泵的工況為：流量Q50~300m3/h,揚程H20~50m.容積小的收集池設(shè)置兩臺提升泵(一開一備)，容積較大的收集池采用數(shù)臺提升泵(多臺并聯(lián)操作，且至少有一臺備用)。

提升泵通常間歇操作，當(dāng)收集池液位達(dá)到設(shè)定的開泵液位時，某臺(或某幾臺)提升泵連鎖自動開始工作;如液位繼續(xù)升高，又有幾臺提升泵自動投入運行。隨著液位的下降，到達(dá)原先設(shè)定的停泵液位時，提升泵連鎖停止運行。

提升泵可以采用三種類型：潛水泵、長軸液下泵、自吸泵等。

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潛水泵

QW型潛水排污泵是一種污水處理用泵，具有效率高、節(jié)省能源、無堵塞、防纏繞等特點，主要輸送帶固體顆粒及各種長纖維的PH值為4~10的渾濁性污水、淤泥、雨水等，輸送介質(zhì)溫度不超過60℃。

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QW型潛水排污泵為立式、單級、單吸離心式水泵，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪聲低、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點。其安裝形式可分為固定式和移動式兩種，維修方便。

電機(jī)和泵共軸，兩者通過油隔離室和機(jī)械密封隔開電機(jī)完全密封，防護(hù)等級為IP68.在泵的入口可根據(jù)實際要求配置額外的長方孔形過濾網(wǎng)或攪拌槳葉。

移動式安裝采用泵底盤支承，出口彎管直接與軟管連接，安裝方便。提取泵時，只需提起預(yù)先放置好的連泵鏈鎖即可。該安裝型式通常僅限于電機(jī)功率11kw以下的潛水排污泵。

固定式自動安裝采用泵與耦合裝置相連。耦合裝置由底座、固定于底座上的轉(zhuǎn)接管道、垂直固定于底座上的雙導(dǎo)軌、連接轉(zhuǎn)接管道與潛水泵的自動耦合器等組成，耦合底座固定在泵坑底部(在建造污水坑時，預(yù)先安裝好地腳螺栓，使用時將耦合底座固定)，在潛水泵的底端面固定設(shè)置兩側(cè)帶有凹槽的定位架板，底座延伸至潛水泵下方，垂直固定于底座上的雙導(dǎo)軌設(shè)置為分別嵌裝入定位架板兩側(cè)凹槽內(nèi)并與凹槽滑動配合的支柱導(dǎo)軌，兩支柱導(dǎo)軌上端固定設(shè)置安裝起重吊具的承重橫梁支架。

在承重橫梁上附加起重吊具，如電動葫蘆，即可方便地進(jìn)行潛水泵的上提及下送，免去了手工操作的高強(qiáng)度消耗及安裝吊裝架等設(shè)施的復(fù)雜過程，使?jié)撍玫木S修、更換作業(yè)簡便，節(jié)省人力，提高效率，降低作業(yè)成本。泵在導(dǎo)軌上移動，放下泵時，耦合裝置自動地與耦合底座耦合;提取泵時，泵與耦合底座會自動脫落。

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長軸液下泵

長軸液下泵屬于單級單吸立式泵，直接安裝在收集池蓋板上，泵體部分浸在液位之下，用于輸送中性或有腐蝕性的液體，清潔或內(nèi)含固體顆粒的液體。其結(jié)構(gòu)特點如下;

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(1)葉輪結(jié)構(gòu) 采用開式葉輪結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸送含有纖維類的污水時，為解決物料堵塞，可設(shè)置額外的切割裝置，旋轉(zhuǎn)刀與葉輪同步轉(zhuǎn)動，固定刀可以防止進(jìn)入葉輪前的物料轉(zhuǎn)動，兩種切割刀相互作用，對進(jìn)入葉輪的纖維有強(qiáng)烈的撕裂作用。

(2)填料密封 為防止支撐管內(nèi)的沖洗液壓力過高，造成從底板濺入大氣，埋在底板處的軸處設(shè)置填料密封是必要的。

(3)接軸方式 長軸分成兩節(jié)或多節(jié)加工，采用一根軸一端車螺紋桿，另外一根軸一端車內(nèi)螺紋，通過螺紋連接，外面通過接軸套筒及連接固定其位置。這樣長軸靠連接鍵傳遞轉(zhuǎn)矩，螺紋桿傳遞軸向力。增強(qiáng)了泵軸的同軸度，降低長軸的加工難度。

(4)支承方式 采用多點支承方式，液面之上采用角接觸球軸承，液面每根短軸都有滑動軸承支承，滑動軸承固定在中間軸承支架上，中間軸承支架與支承管連接。

(5)平衡腔結(jié)構(gòu) 泵蓋與中間支承架構(gòu)成平衡腔，在腔體底部設(shè)有與大氣相通的平衡管，起到卸壓的作用，降低整機(jī)的軸向力。同時使顆粒介質(zhì)從該平衡管流走，減少顆粒介質(zhì)向上泄漏進(jìn)入滑動軸承的可能。在下滑動軸承的下面設(shè)有填料密封，進(jìn)一步降低顆粒介質(zhì)向上泄漏的可能。

(6)沖洗方式 引入清潔的液體沖洗滑動軸承，可以保證泵的安全運轉(zhuǎn)。對于不同介質(zhì)，可以選擇不同的沖洗方式。

自沖洗：當(dāng)泵送介質(zhì)為清潔介質(zhì)時，采用自沖洗方式，從泵出口法蘭引一管路，使沖洗液流向各個滑動軸承，潤滑軸承，帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量，起到降溫的作用。

外沖洗：當(dāng)泵送介質(zhì)為內(nèi)含較小顆粒介質(zhì)時，從外界接一管路，引入清潔的沖洗液沖洗潤滑各個軸承，帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量，起到降溫的作用。同時避免固體顆粒進(jìn)入摩擦副中。在污水處理系統(tǒng)中，外沖洗方式較為常見。

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自吸泵

由于自吸泵安裝簡便，布置基礎(chǔ)簡單，檢修維護(hù)便利、設(shè)備結(jié)構(gòu)易于維護(hù)、故障率低，近年來自吸泵的工程應(yīng)用較多，目前在公用工程系統(tǒng)中，較少采用臥式結(jié)構(gòu)的自吸泵，多是采用立式結(jié)構(gòu)的自吸泵。

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　　綜上所述，自吸泵可用于不同工況，是一種很好的選擇，液下泵可根據(jù)工況要求選用，潛水泵應(yīng)選用適用于連續(xù)操作且能長期固定安裝在污水中的產(chǎn)品。

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消防泵

消防泵(消防泵組)與消防水管網(wǎng)一起形成為裝置提供消防用水的系統(tǒng)，在管網(wǎng)上安裝壓力探測控制器和傳感器，通過中央控制系統(tǒng)控制觸發(fā)，當(dāng)管網(wǎng)壓力下降至設(shè)定值時，穩(wěn)壓消防泵會自動啟動，從而維持管網(wǎng)中的壓力，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況需大量消耗消防水時，需要自動啟動供水消防泵，以保證消防水量。消防泵及消防泵組分類見表3-53、3-54.

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典型的消防水站通常包括：

兩臺或三臺供水消防泵組成的消防泵組，其中至少一臺為柴油機(jī)或汽油機(jī)驅(qū)動的備用泵;

兩臺穩(wěn)壓消防泵組，一用一備;

一臺供泡沫液消防泵。

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工況特點和泵型選擇

消防泵的設(shè)計參照“NFPA20美國離心消防泵安裝標(biāo)準(zhǔn)”和“GB6245消防泵性能要求和試驗方法”等標(biāo)準(zhǔn)。作為特殊用途的設(shè)備，消防泵的制造廠或供應(yīng)商應(yīng)具備合格的資質(zhì)，對于國外制造的消防泵，如果需要，應(yīng)具備UL認(rèn)證或FM認(rèn)證。

消防泵應(yīng)有較廣的允許工作范圍，滿足以下工況要求：

工況A:應(yīng)滿足100%額定流量Qn和100%額定揚程Hn,且工作壓力不超過額定壓力的1.05倍;

工況B：在額定流量Qn的150%下運行，且工作壓力不應(yīng)超過額定揚程Hn的150%下運行，且工作壓力不應(yīng)超過額定揚程Hn的65%;

工況C:關(guān)閉點揚程不超過額定揚程Hn的140%.

為保證消防泵能在150%的額定流量時也能平穩(wěn)運行，不出現(xiàn)汽蝕問題，要求消防泵在150%的額定流量時的裝置汽蝕余量NPSHa與必需汽蝕余量NPSHr之間的差值不小于1m.

當(dāng)消防泵的進(jìn)口為正壓時，應(yīng)選擇水平布置的消防泵，例如OH1/OH2臥式懸臂離心泵，BB1/BB2兩端支撐水平中開泵;當(dāng)消防泵的進(jìn)口為吸上時，則選擇垂直渦輪泵更為合適，例如潛水泵、液下泵。本節(jié)著重介紹工程用供水普通消防泵組，且以BB1兩端支撐水平中開離心消防泵為例。

每臺消防泵設(shè)有獨立的吸水管從消防水池的吸水井吸水，每臺消防泵出口設(shè)旁通測試管道接回防水池。為防止消防水管網(wǎng)超壓，消防泵出水主管上設(shè)置卸壓閥。

結(jié)構(gòu)特點

以BB1兩端支撐水平中開離心消防泵為例，其泵的剖面圖如圖3-109所示。

(1)泵殼體 為水平軸向剖分，進(jìn)出口接管鑄在下殼體上，泵體為雙蝸殼結(jié)構(gòu)，雙吸進(jìn)口，球墨鑄鐵材質(zhì)。

(2)葉輪 單級閉式葉輪，根據(jù)氯離子含量的不同，可以有多種選擇，例如可以選用碳剛、不銹鋼、青銅、雙相不銹鋼等。

(3)軸承 徑向軸承為球軸承，采用潤滑脂潤滑。

(4)填料密封 消防泵一般采用填料密封。采用填料密封的好處在于，可以及時進(jìn)行維護(hù)和更換，特別是在緊急情況下，填料密封的現(xiàn)場維護(hù)性遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械密封。

(5)聯(lián)軸器 應(yīng)采用彈性聯(lián)軸器。

驅(qū)動機(jī)、控制柜及輔助裝置

除電動機(jī)作為驅(qū)動機(jī)之外，為保證消防系統(tǒng)的可靠性，消防水系統(tǒng)中還需配置至少一臺套柴油機(jī)驅(qū)動的消防泵組。

由于柴油機(jī)運行時會產(chǎn)生大量的熱量，因此泵房需要保持良好的通風(fēng)，必要時需要采取強(qiáng)制通風(fēng)措施，柴油機(jī)的廢氣排出口應(yīng)引到泵房外面的安全區(qū)域;如果柴油機(jī)消費泵是露天放置，則必須配頂棚;柴油機(jī)12h功率不宜小于工況A下泵軸功率的1.1倍，柴油機(jī)1h功率不宜小于工況B下泵軸功率的1.1倍。

柴油驅(qū)動泵除了電池啟動外，應(yīng)該還有一個依靠壓縮空氣來進(jìn)行的備用啟動方式，通常壓縮空氣存儲在一個帶有手工充氣裝置的壓力艙中。

發(fā)動機(jī)應(yīng)有良好的常溫啟動性能，應(yīng)保證5s內(nèi)順利啟動。引上水后20s內(nèi)，應(yīng)能使消防泵達(dá)到額定工況。

消防泵控制器應(yīng)位于靠近每個消防泵的消防泵房內(nèi)，并具有以下基本控制功能：

(1)電力驅(qū)動消防泵 啟動，停機(jī)，主要/備用模式，供水正常，泵運轉(zhuǎn)中，泵啟動失敗，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，報警信號面板。

(2)柴油驅(qū)動消防泵 啟動，停機(jī)，主要/備用模式，供水正常，泵運轉(zhuǎn)中，泵啟動失敗，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，溫度，A或B蓄電池(配有安培/小時指示器)，報警信號面板。

報警信號面板安裝在消防泵房內(nèi)，用來顯示消防泵狀態(tài)、所有常規(guī)故障及泵啟動失靈。