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摘要:
消防泵是消防灭火系统中的主要装置，该系统在运行期间对可靠性要求比较高。随着近几年城市化经济的不断增长，高层建筑也在不断增多，对消防灭火系统运行期间的可靠性也提出较高要求。所以本文根据消防泵结构中的具体要求进行分析，阐述改进消防泵的相关技术。
关键词:
消防泵；机械应急；启泵装置
目前，我国消防泵的制定要求还没有相关的规范标准，设计人员在设计期间只是根据系统要求的流量、制造厂的样本进行选择的。但消防泵的该种设计并不能在消防中得到较好应用。而且，消防泵制造厂也没有对根据它的特殊要求进行研究，导致市场中的消防泵在技术领域缺乏相关依据。
1离心泵的装置及工作原理
(1)为了使离心泵能正常工作，离心泵必须配备一定的管路和管件，这种配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。主要有底阀、吸入管路、出口阀、出口管线等。
(2)离心泵的结构:①离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零部件基本相同;②主要零部件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或填料函、联轴器、轴承等。
2消防泵的结构要求
(1)消防泵的性能要求。消防泵在使用期间，由于产生的及时性，就会利用大量水。但随着水量的不断增加，操作人员就不可能按照严格要求来实施，从而大开阀门。为了保证良好的灭火效果，在这期间就要保证水压不能降低。而且，在用水量减少期间，也不能将压力调太高，必须利用压管以及管道附件来实施。特别是用水量的不固定现象，所以消防泵的设计不仅要满足大流量稳定性，还要保证小流量的稳定运行。
(2)消防泵的紧急要求。火灾发生期间，消防泵的使用就会产生及时性［1］。所以消防泵的设计要求还要具有一定适应性。一方面，消防泵在遇到火情期间，保证能够及时启动。另一方面，当消防泵用水量产生递增、递减等情况时，还要对消防泵进行调整，从而使它在使用期间满足一定要求。
(3)消防泵的可靠要求。消防泵的设计要求就要满足较大可靠性。消防泵在一般情况下是不运行的，所以运行的数量比较少，产生的可靠性就无法验证。消防泵的可靠性表现在多种情况下，如:泵本身的控制系统、管路系统等。根据泵的本身情况进行分析，影响可靠性变化为。第一，泵的部件选择是否实现足够强度，因为消防泵的进出口阀门是开启状态的，主要因为该系统的利用频率比较短。所以泵阀门在启动期间呈现大开状态，就会导致各个部件存在较大扭矩。第二，泵本身结构的合理性，由于消防泵流量比较大，产生的扬程、推力也比较大，所以要保护轴承，就要实现结构平衡性。第三，材料的选择要考虑特殊物质。第四，驱动机的选择要根据消防泵的工作范围，选择具有足够富裕度的驱动机［2］。第五，驱动机的控制系统也要保证可靠性，特别是消防泵的紧急情况下，能够实现控制系统的准确运行。
3改进消防泵的相关技术
(1)性能曲线设计
根据消防泵的性能要求，如果性能曲线设计要平坦，出口安装角的设计就要比较大。而且，为了避免在曲线设计期间出现驼峰曲线，安装的叶片出口角就要比较小。由于叶片数与扬程之间具有较大影响，所以在设计期间就要对叶片进行调整，并对已经增大的角口进行补偿。要防止驼峰现象，就要减少叶片的安装数量。根据泵在运行期间产生的功率变化，如果叶片出口安装角比较大，功率就要变大，如果减少叶片数，功率就会产生较大消耗。但由于消防泵的运行并不是长期的，产生的消耗问题不能损失较大的经济效益，所以机械设计人员在设计期间，要对泵运行的可靠性进行考虑。
(2)适应性设计:
①发生火情期间。发生火情期间，能够使消防泵自动启动［3］。主要在控制系统期间，当该泵接到相关信号，就能及时将驱动电机、发动机以及发电机组等装置启动。而且，消防泵在发生火情期间，由于消防泵自身具有良好吸入性，在入口处产生的危害较小，所以泵在运行期间能够有效避免气蚀现象的出现。消防泵在启动期间都很及时，所以在灌泵期间存在较大制约性，所以在消防泵入口就要有一定的倒灌高度。这样不仅能够保证泵在入口处由于正压出现汽蚀现象，还能使消防泵在快速启动期间保证良好安全性;②变频调速装置。消防泵在机械设计期间，还要与变频调速装置进行结合。当该装置在用水量中不断升高并超出合理的工作范围，在能够确定水量合理要求情况下，还要保证压力的合理性，但这种现象的存在，只依靠消防泵的自身特征是不能完成的。所以在系统中应安装变频调速装置，并能够在短时间内提高电力转速。
(3)可靠性设计:
①部件设计。消防泵在设计期间要具有足够的强度以及足够的刚度，这样才能使它适应大启动扭矩，如果在操作期间超出标准范围，也能够体现较大适应性。所以部件的实际要求应遵循几种形式。如:泵轴应为整体设计，特别要设计具有充足刚性的、加粗的泵轴。对于叶轮的叶片设计，设计的基础形式应适量加厚。对于泵径向以及推力的轴承设计，应选择轴承质量比较高、负荷性进行设计;②泵结构设计。消防泵的结构设计要保证合理性，由于泵在运行期间，它能够实现较大轴向推力，所以要对结构进行合理设计才能实现平衡性。如:对于大流量消防泵设计，应实现双吸式。如果由于相关因素要选择单吸式，特别是大流量悬臂叶轮的选择，也要实现平衡性设计要求，从而保证消防泵在使用期间造成轴承较大推力，影响消防泵无法正常工作;③部件材料。消防泵的设计在材料选择上要具有良好耐腐蚀性。特别在海水中使用的消防泵，对泵体叶轮接触海水部位的相关材料要选择耐海水腐蚀、具有足够腐蚀裕度的材料。主要是由于海水中的藻类以及贝壳类植物繁殖比较快，如果不对这些物体进行处理，繁殖的生物体就会将泵口堵住［5］。如果相关的贝壳物体进入叶轮中，就会影响叶片质量。所以消防泵在海水中的泵设计不仅要选择抗腐蚀的材料，还要对海水消防泵池定期进行化学处理;④驱动机。在选择驱动机期间，要根据电机的驱动系数来选择，由于电力在使用期间的系数不能超过1．16，在任何情况下，都应根据大流量启动功率、运行期间的功率、富裕度以及泵运行性能的相关曲线来确定。电动机的选择还要根据电源的稳定性、可靠性进行选择，特别是选择独立电源，应放在防火建筑以及发电机组中进行使用。消防泵电机的选择还应对断路器以及转过电流进行保护。由于消防泵安装在水池或水中，电机组容易受潮，所以电机选择一定要安装空间加热器，从而避免出现短路现象。
4消防泵机械应急起泵装置
机械应急起泵装置具有一定的特殊性，其起泵功能能够应用于不同的起泵方式中。例如，可以应用于全压启动、降压启动中。而在一般的消防泵控制柜中，都安置有消防泵启动操作手柄，当应急启动之后，系统就会拉动手柄，在拉动的动作，能够与泵内的机械闭合回路进行接触，导致接触器回路闭合。然后水泵电机直接处于全压启动状态中。在降压消防泵应急启动环节中，主要分为三种启动模式。第一，直接应急启动模式。直接的应急启动模式是这些应急启动中最为简单的一种启动方式。在消防泵的控制中，当有紧急情况出现时，只需要通过机械应急手柄闭合主接触器，就能够实现应急起泵。第二，在星三角启动控制中，需要机械应急手柄将两个运行中的接触器闭合，然后就能够实现应急起泵。第三，在软启动控制器中，通过机械应急手柄的操作，将旁路中的接触器进行闭合，实现应急起泵。在以上所有的降压启动控制器中，需要应急起泵的操作时，都需要在应急手柄将控制器闭合后，能够使得消防泵电机进入到运行状态。
5结论
消防泵的结构要求决定了装置的设计流程，为了对消防泵机械应急装置进行设计，机械人员就要根据相关的制定标准，根据消防泵的结构要求以及相关技术，制定我国高技术水平的消防泵，从而实现消防泵在各个行业的工作需要。
作者：郑祖江 单位：厦门安德消防工程有限公司