消防水泵的性能參數(shù)如流量Q 揚(yáng)程H 軸功率N 轉(zhuǎn)速n效率η之間存在的一定的關(guān)系。他們之間的量值變化關(guān)系用曲線來表示,這種曲線就稱為水泵的性能曲線。水泵的性能參數(shù)之間的相互變化關(guān)系及相互制約性:首先以該水泵的額頂轉(zhuǎn)速為先決條件的。水泵性能曲線主要有三條曲線:流量—揚(yáng)程曲線,流量—功率曲線,流量—效率曲線。
A、流量—揚(yáng)程特性曲線
它是離心泵的基本的性能曲線。比轉(zhuǎn)速小于80的離心泵具有上升和下降的特點(diǎn)(既中間凸起,兩邊下彎),稱駝峰性能曲線。比轉(zhuǎn)速在80~150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉(zhuǎn)數(shù)在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說,當(dāng)流量小時(shí),揚(yáng)程就高,隨著流量的增加揚(yáng)程就逐漸下降。
B、流量—功率曲線
軸功率是隨著流量而增加的,當(dāng)流量Q=0時(shí),相應(yīng)的軸功率并不等于零,而為一定值(約正常運(yùn)行的60%左右)。這個(gè)功率主要消耗于機(jī)械損失上。此時(shí)水泵里是充滿水的,如果長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)溫度不斷升高,泵殼,軸承會(huì)發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)可能使泵體熱力變形,我們稱為“悶水頭”,此時(shí)揚(yáng)程為zui大值,當(dāng)出水閥逐漸打開時(shí),流量就會(huì)逐漸增加,軸功率亦緩慢的增加。
C、流量—效率曲線
它的曲線象山頭形狀,當(dāng)流量為零時(shí),效率也等于零,隨著流量的增大,效率也逐漸的增加,但增加到一定數(shù)值之后效率就下降了,效率有一個(gè)zui高值,在zui率點(diǎn)附近,效率都比較高,這個(gè)區(qū)域稱為率區(qū)。
自吸泵就是在泵起動(dòng)前不需灌輸,經(jīng)短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),靠泵自身的作用,即可把水吸上來,投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。自吸泵按作用原理分為以下幾類:
(1)氣液混合式(包括內(nèi)混式和外混式);
(2)水環(huán)輪式;
(3)射流式(包括液體射流及氣體射流)。
自吸泵的結(jié)構(gòu)類型很多,其中,外混式自吸泵的工作原理是:水泵啟動(dòng)前先在泵殼內(nèi)灌滿水(或泵殼內(nèi)自身存有水)。啟動(dòng)后葉輪高速旋轉(zhuǎn)使葉輪槽道中的水流向渦殼,這時(shí)入口形成真空,使進(jìn)水逆止門打開,吸入管內(nèi)的空氣進(jìn)入泵內(nèi),并經(jīng)葉輪槽道到達(dá)外緣。另一方面,被葉輪排到氣水分離室中的水又經(jīng)左右回水孔流回到葉輪外緣。左回水孔流回的水在在壓力差和重力的作用下,射向葉輪槽道內(nèi),并被葉輪擊碎,與吸入管路來的空氣混合后,甩向蝸殼,向旋轉(zhuǎn)方向流動(dòng)。然后與右回水孔流來的水匯合,順著蝸殼流動(dòng)。由于液體在蝸殼內(nèi)不斷沖擊葉柵,不斷被葉輪擊碎,就同空氣強(qiáng)烈攪拌混合,生成氣水混合物,并不斷地流動(dòng)致使氣水不能分離?;旌衔镌谖仛こ隹诒桓羯鄤冸x,沿短管進(jìn)入分離室。在分離室內(nèi)空氣被分離出來,由出口管排掉,而水仍經(jīng)左右回水孔流向葉輪外緣,并與吸入管空氣相混合。如此反復(fù)循環(huán),逐漸將吸入管路中的空氣排盡,使水進(jìn)入泵內(nèi),完成自吸過程。
內(nèi)混式的自吸泵,工作原理與外混式自吸泵相同,其區(qū)別只是回水不流向葉輪外緣,而流向葉輪入口。內(nèi)混式自吸泵在啟動(dòng)時(shí),須打開葉輪前下方的回流閥,使泵內(nèi)液體流回到葉輪入口。水在葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下與吸入管來的空氣相混合,形成氣水混合物排至分離室。在這里空氣排出而水又從回流閥返回到葉輪入口。如此反復(fù)進(jìn)行,直至空氣排盡,吸上水來。
自吸泵的自吸高度,與葉輪前密封間隙、泵的轉(zhuǎn)數(shù)、分離室液面高度等因素有關(guān)。葉輪前密封間隙越小,自吸高度越大,一般取為0.3~0.5毫米;在間隙增大時(shí),除自吸高度下降外,泵的揚(yáng)程、效率均降低。泵的自吸高度隨葉輪的圓周速度u2的增大而增大,但到zui大自吸高度時(shí),轉(zhuǎn)數(shù)增加而自吸高度就不再增加了,此時(shí)只是縮短自吸時(shí)間;當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)下降時(shí),自吸高度則隨著下降。在其它條件不變的情況下,自吸高度還隨著儲(chǔ)水高度的增加而增加(但也不能超過分離室的zui佳儲(chǔ)水高度)。為了在自吸泵中更好地使氣水混合,葉輪的葉片須少些,使葉柵的節(jié)距增大;并宜采用半開式葉輪(或葉輪槽道較寬的葉輪),這樣更方便于回水深入地射進(jìn)葉輪葉柵中。
自吸泵大部分與內(nèi)燃機(jī)配套,裝在可移動(dòng)的小車上,宜于野外作業(yè)。