大西洋泵业

       随着消防泵规范的宣传和人们对消防系统的重视，消防泵也越来越得到广大设计人员和使用单位的认可。以前那种以工业泵代替消防泵的现象已越来越少。由于我国的消防泵的规范执行的时间短，而且规范重点偏向于车用消防泵，对工程中使用的固定消防泵的条文规定比较少，重点不够突出，致使人们在设计中存在着很多疑问。例如：什么样的离心泵适合做消防泵?我国规范中的条文比较粗略，没有给予明确的规定。而NF一PA20美国消防协会的消防泵规范）则从性能上给予明确规定：零流量时的扬程不得超过额定点扬程的l90％，而150％的额定流量时的扬程不得低于额定点的65％。这样规定后，人们就可以正确选型。

        zui为重要的是：由于消防泵的应用范围与一般的工业泵不同，它应用范围广，往往偏向于大流量工况，所以轴功率就可能很大。因此，消防泵的原动机功率的匹配问题就显得尤为重要。由于我国在这个方面没有任何规定，设计人员只是按照一般的工业泵的设计特点进行设计。这样就可能造成有的原动机功率偏大，造成大马拉小车的浪费现象，或者功率偏小，造成不能启动或不能稳定运行。因此，合理确定原动机的功率就显得尤为重要。

1 消防泵运行的流量范围

我们知道，任何1台水泵都有一个运行流量范围。比较确切的说法就是它安全运行的zui小流量和zui大流量。从设计人员的角度出发，都希望它在zui率点工作，但是实际不一定能做到。这是因为消防泵运转时在特性曲线上哪一点工作，是由消防泵特性曲线（见图l）和装置特性曲线共同决定的。

如图l，曲线Hl为装置特性曲线。它是装置扬程与流量的关系曲线。H为消防泵的扬程特性曲线。两条曲线的交点M即为消防泵的工作点。但是M点并不是固定不动的。由于装置性能曲线随着流量的大小而变动，所以消防泵的工作点也随之变动。Ml点为流量增大后的消防泵工作点。虽然M点随着流量进行变化，但它是在一定的范围内变动的。正常情况下，泵不允许在Qmin以左范围内运行。泵短时间内允许小流量运行，zui小流量为0．05倍设计点流量，但不超过5min，任何更长时间运行都将造成泵内过热。因此，我们可以确定泵的zui小工作流量

我国的消防泵规范GB6245—98没有对泵的zui大工作流量做出规定，我们只能按照水泵的有关规定考虑。水泵的zui大工作流量根据气蚀余量确定。当水泵的必须气蚀余量等于系统的有效气蚀余量时，泵就达到zui大工作流量。一般地，泵的zui大流量为zui率点流量的l．2倍。因此，设计人员可以由此确定消防泵的工作流量范围l5N

NFPA20中规定：消防泵的l50％的额定流量时的扬程不得低于额定点的65％。我们可以由此确定消防泵运行的zui大流量为 所以根据NFPA20规定，消防泵的使用流量范围是：

其中Qn为消防泵额定点的流量。
 

2 消防泵的功率

消防泵的功率是指原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率。为了确定原动机的功率，我们必须计算出消防泵的额定轴功率N和zui大轴功率 消防泵是水泵的一种，有关的性能计算按照水泵的公式进行计算。

另外，根据消防泵的性能曲线，查出zui大流量点的泵的扬程和效率，消防泵的zui大轴功率Ⅳm盯也可以按照上述公式进行计算。
 

3 原动机功率的确定

消防泵的原动机主要有电动机和柴油机两种，而且由于连接形式的不同，两种原动机的功率确定方法也不同。下面以消防泵和原动机直接连接为例，根据有关规范予以分别计算。

1）国家一般的计算方法。由于我们国家的消防泵规范对原动机功率的确定未做明确规定，因此只能参照相关水泵的设计规定进行计算。电动机的功率为ⅣMc，柴油机的功率为ⅣEc。

根据消防泵轴功率的不同，电动机功率分别用下列公式进行计笪

2）根据NFPA20的计算方法。参照规范的有关条款，下面分别说明电动机和柴油机的功率确定方法。

NFPA20第6．4．2．1条规定：消防泵任何工况下，电机的电流都不能超过满负荷时额定电流。在铭牌上有使用系数的电动机，其满负荷电流可根据使用系数B进行适当放大。因此我们可以根据消防泵的zui大功率来确定。

对于柴油机的功率，NFPA20第8．2．2．7条规定：在消防泵任何工况下，柴油机的4小时连续功率都应大于消防泵的zui大轴功率。

根据上面的计算方法，我们就可以确定原动机的功率。当然两种计算结果也不尽相同。

下面选一工程实例进行计算比较。消防泵的额定点性能为：

根据性能曲线可以知道额定点的．先按照国内的设计方法进行计算：

按国内的电动机和柴油机功率确定方法公式（1）和（2）可分别得到电动机和柴油机的功率：

根据电动机的样本和135系列柴油机的产品样本，我们分别可以选择132kW的电动机和161kW的柴油机即满足设计要求。

再按照NFPA20规定的计算方法进行计算。根据消防泵的曲线可以知道zui大流量Q～=112．5L／s时，扬程Hmax=96,效率

参照电动机和柴油机功率确定方法公式（3）和公式（4），以及电动机、柴油机样本可以得到电动机和柴油机的功率分别为l60kW和161kW。
 

4 结论

通过上面的计算结果可以看出，两种计算方法均符合中国的设计要求。但两种计算方法得到的电动机功率*不同，而且相差较大。柴油机的功率相同也属巧合。如果换一种消防泵，柴油机的功率也不会相同。由此，可得到很多启示：

1）消防泵工作的zui大流量是原动机功率的决定因素。要确定消防泵原动机的功率就必须先确定消防泵的工作流量范围。

2）我们的消防泵规范必须明确消防泵的工作流量范围以及性能要求（如扬程等）。同时必须符合我国的国情，而不能*照搬国外的要求。这样，用一般工业泵检测而获得消防泵生产许可的现象就不会发生。这样既提高了消防泵的性能，又给设计人员选型提供了依据。

3）消防泵原动机功率与消防泵和原动机的连接方式也有关，这里未做详细阐述。因此，新的消防泵规范在考虑可靠性和检修方便等因素的基础上，要对消防泵和原动机的连接方式进行必要的规定和阐述。