消防增压泵

2024-09-07

消防增压泵（通用6篇）

消防增压泵篇1

在多层建筑的消防工程设计中, 当外界给水管网压力满足不了消防系统的常高压要求时, 我们一般采用临时高压消防给水系统, 临时高压消防给水系统是指管网平时水压不高, 火灾时需开启消防车、消防水泵使管网内的压力达到消防压力的要求, 临时高压消防系统多需设置高位消防水箱, 储存前10 min的消防水量, 而水箱的设置高度常因各种原因满足不了消防要求, 需要采取增压措施, 这种系统在平常的消防设计中经常遇到, 为了更好地解决问题, 有必要对多层建筑水箱的设置高度和增压设施做一些探讨, 供消防设计参考。

1 多层建筑高位消防水箱的设置高度

多层建筑的室内消火栓给水系统只要求用来扑救初期10 min内的火灾, 10 min以后则由城市消防队来扑救, 所以在多层建筑的临时高压消防系统中, 水箱或气压水罐是必不可少的, 常用的方式是设置重力自流的高位消防水箱, 现行规范对高位消防水箱的设置高度是与最不利点消火栓栓口的静压联系起来的, 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 第8.4.4条“设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱 (包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱) ”, “重力自流的消防水箱应设置在建筑物的最高部位”, 条文说明中是这样解释的“由于重力自流的水箱供水安全可靠, 因此, 消防水箱应尽量采用重力自流式, 并设置在建筑物的顶部 (最高部位) , 且要求能满足最不利点消火栓栓口静压的要求”, 而最不利消火栓栓口静压值的大小在《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 又无明确说明, 据笔者的理解, 保证消火栓栓口的静水压力主要是保证开启安装在水箱出水管上的止回阀和克服管道以及栓口的压力损失, 保证平常消防管网里面有水, 着火时消火栓栓口能顺利出水, 在《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 2005年版) 7.4.7.2条中规定 “当建筑高度不超过100 m时, 高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07 MPa”, 关于该值在《甘肃省建筑工程施工图设计文件审查要点》水-E30801地方规定条文中对多层建筑最不利点消火栓静压有如下要求:仅设室内消火栓给水系统的九层及九层以下的住宅 (包括底层设置商业服务网点的住宅) 和建筑高度不超过24 m的其他民用建筑和工业建筑, 当设有高位消防水箱且设有水泵接合器时, 可不设消防泵, 高位水箱应满足最不利点消火栓静水压不低于0.07 MPa, 当不能满足时应设增压设施。

综上所述, 多层建筑高位消防水箱的设置高度应满足最不利点消火栓静水压不低于0.07 MPa, 但对于多层民用和工业建筑来讲, 因其建筑功能、建筑结构形式及建筑高度的限制, 仅靠消防水箱设置高度来满足最不利消火栓栓口静压是不现实的, 应该通过在屋顶水箱间设置增压设施的方式, 来满足规范的要求。

3 高位消防水箱增压设施的常见做法

目前, 屋顶水箱间设置增压设施的常见做法有以下几种:

1) 在消防水箱的出水管上增设成套增压稳压装置 (包括隔膜式气压罐, 稳压泵、远传压力表、电控箱等) , 它能使消防给水管道最不利点始终保持消防所需的压力, 利用气压水罐所设定的运行压力, 控制水泵运行工况, 达到增压和稳压的功能。

2) 在消防水箱出水管上设置增压泵, 在多层建筑顶部几层 (最不利点消火栓静水压力低于0.07MPa) 的消火栓处设消防按钮, 着火时, 通过手动消防按钮启动增压泵, 来满足最不利点消火栓处水压要求。

3) 在消防水箱出水管上设置增压泵, 并在出水管上设压力传感器, 通过压力传感器的上下限压力值与增压泵联动, 来实现稳压泵自动启停, 满足最不利点消火栓处水压要求。

在实际工程设计中, 如果在水箱间面积允许的情况下应首先采用在出水管上增设成套增压稳压装置, 成套增压稳压装置其实就是气压供水装置, 这种系统平时由气压罐中消防储水量供给系统所需的流量与压力, 着火后消防稳压泵能及时自动启动, 较为安全可靠;若采用第二种则应由电气专业配合进行详细的电控设计, 特别是通过消火栓处的手动消防按钮启动增压泵的电控设计更要注意, 因为在《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 8.4.3.8条说“高层厂房 (仓库) 和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑, 应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮, 并应有保护设施”, 规范只是说启动消防水泵, 并没有说启动水箱间的增压泵, 笔者认为在多层不设消防主给水泵的建筑中, 消火栓处的手动消防按钮应与屋顶水箱间的增压泵联动;第三种方式出水管上的压力传感器常规做法有两种, 一种是在出水管上设置电接点压力表, 通过电接点压力表的上下限压力值来实现增压泵的起停;还有一种是在出水管上设置水流指示器, 这里的水流指示器和湿式喷淋系统上面的水流指示器有别, 这里的主要作用是水流指示器动作后联动启动增压泵, 由于水具有不可压缩性, 管网少有渗漏压力就会迅速下降, 而一旦泵启动压力又很快上去, 这样就会造成增压泵频繁启动, 影响水泵的使用寿命且不节能, 故在实际工程设计中很少采用。

3 增压泵设计参数确定

若在消防水箱出水管上设置了增压泵, 那增压泵的技术参数又该如何确定呢?《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 上面没有同样详细的说明, 在《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 2005年版) 7.4.8.1条 “增压水泵的出水量, 对消火栓系统不应大于5 L/s”, 所以多层建筑消防水箱间增压泵的流量可参照《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 2005年版) 中的规定, 也就是一个消火栓的用水量, 但不能小于5 L/s。增压泵的扬程笔者认为既然已经设置了增压泵, 压力不仅要满足最不利点消火栓的静压要求, 而且能满足最不利点消火栓处水枪的充实水柱的要求, 对于多层民用建筑而言, 最不利点消火栓处水枪的充实水柱不宜小于7 m, 多层工业建筑不宜小于10 m, 现以19 mm的水枪喷嘴, 出水流量5 L/s计算, 造成11.0 m充实水柱所需压力为0.154 MPa, 再加上消防水带的水头损失、水箱直栓口的管网水头损失以及栓口损失水泵扬程不会低于0.20 MPa, 故在工程设计中水箱间增压泵的流量不小于5 L/s, 扬程不小于20 m, 扬程具体根据实际工程计算确定。

4 结语

结合规范和工程实践, 多层民用和工业建筑高位消防水箱的设置高度应满足最不利点消火栓静水压不低于0.07 MPa, 若不满足静压要求, 应设置稳压设施, 在屋顶水箱间使用面积许可的条件下, 宜尽量采用气压水罐成套增压设备, 若采用稳压泵作为稳压设备时, 应由电气专业配合进行电控设计, 稳压泵的流量不应小于5 L/s, 扬程不小于20 m。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部.GB50016-2006, 建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社, 2006.

[2]中华人民共和国公安部.GB50045-95, 高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社, 2005.

[3]建设部工程质量安全与行业发展司, 中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施 (给水排水) [M].北京:中国计划出版社, 2009.

[4]王增长.建筑给水排水工程[M]. (第5版) .北京:中国建筑工业出版社, 2004.

消防增压泵篇2

1 增压设施位置的确定

消防增压设备通常可在高位水箱或消防水泵房内设置, 设计中我们一般在高位消防水箱处置消防增压设备, 增压泵从消防水箱中吸水, 这种方式系统简单, 可相对减小增压泵的设计扬程, 减小稳压罐采取所承受的压力, 但在实际工程中也发现, 尽管增压泵的安装采取了必要的防震、隔音措施, 但却不能保证水泵启停或运行过程中不会对下层产生不良影响, 有媒体曾有某小区业主因某原因提出投诉的报道。因此工程设计中应根据实际情况, 确定设置位置, 不能一味的设于消防水箱间内。如水箱间下部是住户或办公室等对噪音控制要求严格场所, 应谨慎采用。此时可考虑将增压设置置于水泵房内, 增压泵可从消防水池吸水。这种情况增压泵设计扬程增大, 稳压罐须承受较大的压力 (有关数据在选型计算中分析) 。但在对生活品质要求日益提高的今天, 笔者更倾向于在水泵房内设置增压设备的方式。

2 增压设施的组成

增压设施可采用单设稳压泵或稳压泵加气压水罐的模式。当单设稳压泵进行增压时, 稳压泵的启停由压力传感信号控制, 不断向消防系统打水以维持系统所需压力, 由于系统设有一定的调节容积, 稳压泵必然需要常年频繁启停, 即缩短了水泵的使用寿命, 又不利于能源的节约。所以仅靠稳压泵来满足消防静水压力要求我认为并不合适, 选择带气压水罐的增压设施即可解决这一弊端。

3 增压设施的选型计算

稳压泵的出水量, 对消火栓系统不大于5L/S, 对自动喷水灭火系统不大于1L/S, 对于二者合用的稳压泵, 出水量不大于3L/S。而气压水罐起到保证消防水泵房启动前所需的消防水量的作用。

该装置的水泵为小流量泵, 其作用是补充消防给水系统的渗漏水, 维持系统压力, 该装置的气压水罐内水的调节容积起到保证在消防水泵启动前所需的消防水量, 有以下几个运行参数:P1为气压水罐的充气压力 (消防水压) (Mpa) ;P2为消防泵启动压力 (Mpa) ;P3为增压泵启动压力 (Mpa) ;P4为增压泵停泵压力 (Mpa)

正常情况下增压泵在P3~P4之间运行, 其容积为稳压容积, 其水量为稳压水量, 由于系统渗漏压力不断下降, 当降至P3时增压泵启动, 压力达到P4时停泵。P1~P2的水量是消防泵启动前的消防初期罐内储存水量, 称为消防泵的启动水量。

其工作过程是, 正常情况下, 装置设置的位置不同, 其计算方法也不同。

低位泵房内安装该装置设于水泵房内, 从消防水池内吸水, 水泵为自灌状态。

消防所需压力:P1=H1+H2+H3+H4 (m H2O) ;H1-自水池最低水位至最不利点消火栓的几何高度 (m H2O) ;H2-管道系统的沿程和局部压力损失之和 (m H2O) ;H3-水龙带及消火栓本身的压力损失 (m H2O) ;H4-水枪喷射充实水柱长度所需压力 (m H2O) ;则消防主泵启动压力为 (P1单位转移为MPa)

2-气压罐内工作压力比 (可从气压罐技术参数中查出)

增压泵启动压力:P3=P2+ (0.02~0.03) ;增压泵停泵压力:P4=P3+ (0.05~0.06) ;增压泵的扬程:H= (P3+P4) /2

高位消防水箱处安装:

装置设在高位消防水箱旁, 从水箱内吸水, 水泵呈自灌状态。当其位置高于系统中最不利点消火栓时, 消防所需压力P1的计算不可虑H1与H2, 即P1=H3+H4 (m H2O) 。其余参数P2、P3、P4的计算与在低位泵房内安装的想同。

4 增压设施对消防系统分区的影响

《高规》第7.4.6.5条规定:消火栓栓口的静水压力不应大于1.0 0 M P a, 当大于1.00MPa时, 应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时, 应采取减压措施。

当仅依靠商住消防水箱即可满足系统设计要求时, 我们可根据商住消防水箱最高水位与最低消火栓栓口的高差确定其静水压力是否大于1.00MPa, 从而确定消火栓系统的分区形式, 而消火栓栓口出水压力可根据选定的消防主泵扬程计算确定, 当出水压大于0.50MPa时, 可采用选用减压稳压消火栓与减压措施。

当高位消防水箱的设置高度不能满足设计要求时, 应采取相应的增压稳压设施。此时的消防分区与出口压力的计算尚应用增压设施进行校核, 设计中发现增压设施对系统的影响还是非常大的, 近期在某工程的设计中, 遇到了此类问题, 该工程建筑高度约为45m, 方案阶段曾向建筑专业提出将水箱间在现标高基础上提高3m, 即可满足最不利点处消火栓, 静水压力要求, 并且最不利点处消火栓静水压力计算得52m, 系统可不采取竖向分区。但建筑专业表示水箱间无法再提高, 于是采取在水泵房内设置增压设施的方式进行增压稳压, 通过计算得出P1=0.70MPa。

选取的气压罐值为0.65

则消防主泵

增压泵启动压力P3=P2+0.0 3=1.13+0.03=1.16 MPa

增压泵停泵压力P4=P3+0.0 5=1.16+0.05=1.21 MPa

也就是说, 采取增压措施后, 最不利点处消防栓静水压力已超过1.0MPa, 该系统必须进行竖向分区, 系统的复杂性大为增加, 同理, 消火栓栓口的出水压力亦应进行校核, 以免火灾初期 (前30s) 消火栓出水压力过大造成消防队员难以控制。

若选用高位安装, 其计算结果为:P1=0.30 MPa

消防主泵启动

增压泵启动压力:P3=P2+0.0 3=0.52+0.03=0.55 (MPa)

增压泵停动压力:P4=P3+0.0 5=0.55+0.05=0.60 (MPa)

最低处栓口静压为.60+0.04+0.45=1.0 9 (M P a) :也需要采取竖向分区措施。

5 结语

笔者认为设计中应注意几点。

(1) 增压装置高位安装时, 配用水泵扬程低, 气压罐充气压力小, 承压低, 但其可能产生的噪音震动应作充分考虑, 确保不会对下层造成不良影响。采取低位安装时, 配用水泵扬程高, 气压系统充气压力大, 多为高压力, 但会很好的解决噪音的影响问题。 (2) 公式中最低工作压力P1, 即充气压力应为消防系统最不利点处所需消防压力, 而不能只是按满足静水压力0.07MPa或0.15MPa来计算, 要求当气压罐压力为最不利情况时, 仍能保证最不利点处所需消防压力。 (3) 设计中采取依靠水箱本身高度进行稳压的方式, 否则系统复杂性可能增大, 若条件不能满足, 必须用增压设施的工作状态对系统分区进行校核, 以免系统分区不合理。

家用增压泵漏电原因分析篇3

增压泵常用于家用热水器增压、高楼低水压供水等场合,满足各种生活供水增压的需要[1]。近年来,随着增压泵在家庭中的广泛应用,增压泵漏电事件也时有发生,严重时导致电击伤亡事故。例如,在广州某工地简易洗澡房内,发生了一起增压泵漏电事故,导致正在洗澡的当事人触电身亡。增压泵漏电是造成触电死亡的主要原因。为了做好安全工作,防止类似事故的发生,本文以增压泵电击伤害事故为例,分析其漏电原因,为增压泵的设计和制造提供参考。

1 现场勘查

1.1 增压泵现场情况

现场勘查发现,增压泵安装于简易浴室内,处于燃气热水器的左下方、进水管道上,安装高度离地约1米,离左侧墙上放置淋浴喷头的水平距离不到1米,仅用绳子绑扎固定,增压泵附近无电源插座(见图1)。增压泵外观较新,泵身铭牌显示有:生产厂家,产品型号,以及功率、电压、电流、扬程、流量等技术参数,绝缘等级为E级。泵上附有产品合格证,但标识中未注明IP防护等级。

引入浴室的电源线只有相线和零线,无黄绿双色的专用地线,增压泵虽有接地端子,但未能实现与地接通,即增压泵未接地。沿电源线引出处追溯,电源线安装在带有漏电保护的空气开关的电箱中。

1.2 增压泵现场勘验情况

该增压泵为自动型管道泵,带“水控自动开关”,分为“手动”、“停”、“自动”三档。当选在“自动”档时,通过水流的变化控制电机的起动或停止。只需打开水龙头,水控自动开关的流量阀动作,从而使增压泵通电、自动开始工作;当关闭水龙头时,增压泵断电、停止工作。“手动”档时,自动控制开关不起作用,不管水龙头开或关,增压泵的电机一直通电工作,只有当选择开关按到“停”位置时,电源中断,增压泵才停止工作。水控自动开关安装在增压泵进水口方向,水流方向与自动控制开关的指示方向相同,该开关上控制线上的插口与泵体后罩上的连接器连接。

现场查看到,泵体开关选在“自动”位置。测量其绝缘电阻值,一根导线与接地端的电阻为11.18 MΩ,另一根导线与接地端的电阻为0.95 MΩ,绝缘电阻偏小(见图2)。

将增压泵从现场拆出时发现,在靠近泵体后罩约50 mm的位置处,电源线已被压扁、变形,一面有金属线凸起(绝缘层未穿),另一面留有曾发生过熔化、呈现网状的痕迹(见图3)。

拆下泵后,将后罩上的开关选在“停”位置,此时增压泵的管道内有少量发黄的积水流出。现场用万用表测量绝缘电阻值,其中一根导

线与接地端的电阻为20 MΩ(测量时万用表用20MΩ档),另一根导线与接地端的电阻为0,绝缘失效。

2 实验室测量

为了进一步分析增压泵故障的原因,将拆下来的增压泵带回实验室进行检测。

2.1 增压泵绝缘电阻测试

将泵后罩上的开关选在“停”位置,用“综合安规测试仪”测量增压泵的绝缘电阻值,其中一根导线与接地端的电阻为55.76 MΩ,另一根导线与接地端的电阻为0(见图4),即绝缘失效,与现场测量一致。

2.2 泵体电源进线绝缘电阻测试

增压泵内有专用接地端子,地线已连到电源线三插插头的接地端上。增压泵的电源线进入泵体后罩的孔隙比较大,无防护密封胶圈等防护措施。

将电源进线与泵体的电机电源线断开,用“综合安规测试仪”测量单独测量电源3根进线的绝缘情况,如表1所示:

从表1可以看出,电源进线的绝缘正常,进线虽有压扁、变形、金属线凸起、绝缘层曾熔化等现象,但该处电源进线的绝缘未被破坏。

2.3 增压泵放置一段时间后的绝缘电阻测试

将增压泵静置12小时后,再用“综合安规测试仪”测量其绝缘电阻。测量时,拆除后罩,去掉电源进线,后罩上的开关选在“停”位置,其中一根导线(连接水控自动开关、较细的线)与接地端的电阻为135.4 MΩ,另一根导线与接地端的电阻为3.354 MΩ。从测试结果来看,与现场测试值和上次实验室测试值相比,增压泵放置一段时间后,绝缘电阻值呈上升状态,而设备除打开后罩外未做任何改变。可见,绝缘阻值的增加,与放置时间、水分挥发有关。

2.4 增压泵淋水试验

为了验证增压泵绝缘电阻的变化与拆盖和运输状态、环境变化等因素的关联性,对增压泵进行淋水实验,测量其绝缘电阻值。

将增压泵后罩装好,竖立放置在水龙头下,用少量自来水淋洒增压泵的顶部(水龙头未全开,水量约三分之一,模拟淋浴过程中偶然会发生的情况),用万用表测量增压泵被水淋时的电阻,其阻值比较小,数值不断变化跳动,均小于1 MΩ,最小值仅0.168 MΩ;停水后,测得的增压泵电阻为1 MΩ以上(见图5)。可见增压泵被水淋湿后,绝缘电阻值明显降低。

3 拆解增压泵情况

在进行淋水试验前,打开泵的后罩,发现泵电机启动电路的电容外壳已烧鼓包、变形开裂,塑料后罩内部有受热变形、起皱现象。增压泵内有专用接地端子,地线已连到电源线三插插头的接地端上。增压泵的电源线进入泵体后罩的孔隙比较大,无密封胶圈等防护措施。

完成淋水实验后,拆开泵后罩,发现泵体电机顶部及后罩塑料壳上均有水珠,电线处基本干爽。拆下泵体上的不锈钢薄壳,泵定子表面也有水珠。由此推断,增压泵被淋水时,有水从后罩空隙渗入增压泵内部。拆下增压泵下端的安装底盖及黄铜色端盖,发现端盖下的密封胶垫上下方也均有水。

拆开电机,可以闻到有焦味,电机转子上有大片锈迹,转子端部有一处烧黑的痕迹。电机定子线圈的引线部份有烧黑痕迹,3根引线均有烧熔痕迹,其中有一熔化过的黄色绝缘层被捆扎线扎入,3根线熔化后已粘连在一起,电机有明显过热的痕迹(见图6)。轻轻用手拉开粘连的电线,发现其中红色导线已露出铜线,绝缘层已被破坏。

剪开绝缘套管查看定子绕组的引线,并剪开绕组线圈进行检查,未发现电机装有过热(过载)保护装置(见图7)。

拆开“水控自动开关”,发现内部的○形密封圈完好。拉开阀芯,其内部有一个磁铁开关,阀芯部分已泡在水里,磁感应开关和引线部分用胶封装在水控自动开关的塑料壳体内部,与有水的部位隔离开来,隔离的塑料壳部份隔离密封完好,未有穿孔等异常现象。打开用胶水粘连起来的塑料端盖,发现磁感应开关和引线部分胶封完好,内部也干爽,未发现异常,表明水控自动开关正常。

4 原因分析

通过对增压泵进行现场勘查和在实验室测量其绝缘电阻,以及拆解增压泵检查其内部情况,分析得出增压泵故障的原因主要有以下几点。

(1)从增压泵现场勘验情况来看,增压泵有一根电源导线与接地端的绝缘电阻为0.95 MΩ,绝缘电阻偏小,拆下来后测量时其绝缘电阻值为0,绝缘失效,处于故障状态。

(2)增压泵被淋水时,水会从后罩空隙及端盖下的密封胶垫处渗入增压泵内部,表明其外壳的IP防护等级不足,未达到标准要求的IPX4[2,3]。

(3)电机发生过过热过烧等现象,导致绝缘失效、漏电造成电击事故。

(4)电器产品设计和制造时,必须要有保护措施,不仅在正常状态使用,而且在非正常状态下,都不应导致人身安全事故。对于增压泵来说,防止电机堵转或管道缺水空转,造成电机堵转或电流过高的异常状况,必须要有相应保护措施,最有效的方式就是检测电机定子线圈的温升,异常时自动停机保护[4]。因此,该增压泵未装过热(过载)保护器件,存在严重缺陷。

5 建议

通过对家用增压泵漏电事故的分析,对其设计和制造过程提出几点建议:

(1)增压泵的泵体后罩应有密封胶圈等防护措施,防止水从后盖空隙及端盖下的密封胶垫处渗入增压泵内部,引起增压泵故障;

(2)增压泵电机定子线圈内应安装过热(过载)保护器件,泵发生故障或抽不上水引起电机温升超过规定值时,能自动断路,预防安全事故的发生;

(3)为了减小电击事故和接地故障电源切断时引起的停电范围,在家用增压泵进线端增加设置漏电保护开关,形成两级剩余电流保护。

参考文献

[1]袁寿其,施卫东,刘厚林,等.泵理论与技术[M].北京:机械工业出版社,2014.

[2]GB 4208-2008.外壳防护等级(IP代码)[S].

[3]GB 16895.13-2012.低压电气装置第7-701部分:特殊装置或场所的要求:装有浴盆或淋浴的场所[S].

[4]GB 4706.1-2005.家用和类似用途电器的安全:通用要求[S].

高炉增压泵密封可靠性改进篇4

山东钢铁莱芜分公司炼铁厂2#1080m3高炉和4#1080m3高炉的风口小套、气密箱的循环冷却由1#泵房的11台水泵及高炉的增压泵来联合完成。其供水方式采用二级串联供水方式, 各高炉共用1#泵房提供0.45Mpa的一级水压, 而后再通过高炉的增压泵使供水压力增加到1.4—1.5Mpa, 用于气密箱及风口小套的冷却。每座高炉安装增压泵4台, 两台工作, 两台备用。

2存在问题

目前高炉增压泵选型为D280-43*3多级节段式清水离心泵。泵流量为280m3/h, 扬程为129m, 轴功率127.7KW, 转速1480r/min, 采用填料密封形式。工作制式为连续工作制。在使用过程中, 暴露出如下问题:

2.1泵运行过程中填料密封易磨损, 出现漏水故障, 造成水资源的浪费, 同时失效的填料也对环境造成污染。

2.2增压泵轴套使用寿命短, 平均周期为50天。

2.3增压泵轴承使用寿命短, 轴承平均寿命为45天。

2.4增压泵电机轴承易过热烧损。电机的高负荷运转, 消耗电能高。

2.5泵机组备件库存量大, 维修费用高。

3原因分析

3.1填料密封依靠压盖的轴向压紧力将填料转化为径向密封力, 从而达到密封效果。因填料与轴套直接接触, 且作相对转动运动, 造成填料磨损引起泄漏, 浪费水资源。填料的频繁更换, 增大了维修人员的劳动量, 同时失效的填料对环境造成污染。

3.2增压泵轴套使用寿命短。泵在运行中, 填料与轴套的相对运动造成剧烈摩擦使得轴套被磨损, 磨损后轴套的表面粗糙度增加, 又加剧了填料和轴套的磨损, 轴套使用50天就需要重新更换。

3.3增压泵轴承易损坏。填料磨损引起泄漏, 导致紧邻填料室的轴承箱进水, 造成润滑油变质, 轴承润滑不充分而损坏。

3.4填料与轴套的紧密接触, 使得电机负荷增大, 造成电机轴承损坏。另外填料与轴套的摩擦, 降低了电机的有效功率, 消耗电能高。

3.5增压泵及电机故障频繁, 维修人员劳动强度高。同时, 也增大了备件库存量, 造成较高的维修备件费用。

4改进方案

4.1增压泵的频繁故障, 引发于填料密封, 因此, 需要对密封形式进行改进。将填料密封改为机械密封形式。其结构如下图1:

4.1.1机械密封的工作原理:机械密封由动环和静环组成密封端面, 动环随轴套一起旋转, 静环固定在壳体上不做旋转运动, 动环和静环通过弹性元件和介质压力来实现紧密配合。当主机启动后, 旋转轴套通过紧定螺钉带动弹簧座旋转, 而弹簧座则通过传动销钉带动弹簧、推环一起旋转, 推环带动动环密封圈和动环一起旋转, 从而产生了动环和静环之间的相对旋转运动和良好的紧密贴合, 达到密封的目的。

4.1.2机械密封的材质选型。机械密封摩擦副材质选用碳化钨硬质合金, 其材料具有极高的硬度 (HRA89) 和强度, 良好的耐磨性和抗颗粒冲刷性, 导热系数高, 线膨胀系数小, 具有一定的耐腐蚀性。

4.1.3机械密封的安装。按增压泵轴套与填料室规格定制机械密封尺寸, 仅需在填料压盖上加工静环防转销孔, 安装机械密封时, 安装静环防转销即可。若增压泵轴套磨损, 需更换轴套。

5效果

5.1机械密封抗振性能好, 对轴的振动和轴对密封腔的倾斜不敏感,

密封效果好, 泵的泄漏量小, 其泄漏量约占填料密封的1%。节约了水资源。

5.2避免了失效填料对环境的污染。

5.3使用机械密封后, 轴套无磨损, 无需更换轴套;其良好的密封性, 降低了轴承箱漏水导致的泵机组轴承损坏故障。

5.4机械密封的寿命可达1-2年。其端面磨损后可自动补偿, 延长了维修周期。满足了高炉风口小套强化冷却的工艺要求, 有效延长了风口小套寿命。

5.5使用机械密封, 摩擦功率小, 提高了电机的有效功率, 降低了电能消耗。

5.6泵机组的高效稳定运行, 有效降低了维修劳动强度和备件库存量。

摘要：本文主要针对高炉增压泵使用填料密封故障频繁, 维修强度大的问题, 进行机械密封改进, 提高了设备的运行稳定性。

消防增压泵篇5

1 注水泵存在的问题

在油田生产上, 由于各种因素的影响注水量波动, 引起注水系统运行工况的变化, 因不能及时调整相应生产参数, 以致于注水泵运行过程中的流量出现过大或相对过小的现象, 耗费了大量的电能, 对机泵也造成很大的损害。

1.1 流量调解

未安装前置变频装置系统时, 当注水液量突然增加, 就需要手动开大注水泵出口阀门调解注水量, 调解不及时就会造成管压降低, 有时注水泵开到最大流量, 超负荷运转, 损害了设备, 影响油田正常注水。

1.2 压力调解

注水泵泵压和管压是随着注水量的变化而变化的, 注水泵运行中最高压力15.9 MPa, 最低压力13.9 MPa, 注水量少压力就高, 反之则压力降低。有时为了提高注水压力就要控制注水泵的流量, 这样做的同时, 注水流量又得不到保证, 所以生产实际中很多时候是注水泵流量开到最大, 由注水间根据注水井的需要自行调节。长期如此运行增加了注水泵的磨损, 降低了注水泵的使用寿命。

1.3 注水泵耗电量大, 增加了原油生产的成本

由于注水泵长期处于超负荷运转, 注水耗电量自然很大, 由于设备生产参数得不到合理的调节, 白白消耗了大量的电能, 增加了原油生产的成本, 同时对高压机泵的运行也十分不利, 见表1。

2 改造后存在的问题

在保证油田配注要求的前提下, 结合生产实际, 对葡一联合站注水站1#注水泵进行优化减级并应用加装前置泵变频技术, 使其能耗降到最低, 达到节能降耗的目的。经过一段时间的运行, 发现前置变频系统装置存在很多问题, 虽然达到了节能降耗的目的, 但影响了正常生产。

2.1 增压泵流量满足不了注水泵的需要

减级的1#注水泵的型号为D300-150×10A, 流量300 m3/h, 功率2240 k W, 扬程1580 m。经过减级后只是扬程发生了变化, 流量不变, 所选用的增压泵型号为PCP-T-BC, 流量300 m3/h, 功率200 k W, 扬程150 m。两台泵的流量相同, 在实际生产运行中, 机泵不可能超负荷运行, 短时间内可以, 长时间就会损坏设备。由于前置增压泵采用变频控制系统, 当频率为最高50 Hz时输出的流量还能满足注水泵的工作需要, 当频率低于45 Hz以下时, 输出的流量就无法满足注水泵的工作需要。

2.2 有效功率损耗过大

前置增压泵在运行过程中, 当流量达到300 m3/h时, 泵压和效率还能达到正常值, 当流量低于这个值的时候, 流量减少, 泵压下降。根据前置增压泵在运行过程中的各项参数和特性曲线可以看出, 前置增压泵变频控制系统所产生的有效功率损耗过大, 机泵达不到最佳工况点。

2.3 保护装置保护过于频繁

在生产中为了更好地保护设备, 防止突发事故造成设备损坏, 每台运行机泵都装有自动保护装置, 前置变频系统也同样装有保护装置。由于用于高压注水系统生产的时间短以及选用的变频系统和注水泵不匹配, 保护装置参数设置不合理, 运行中出现波动, 保护装置就会自动停泵, 并且频率过于频繁, 增加了操作人员的启泵次数和劳动强度。

2.4 节能效果差, 注水单耗过高

从表2可以看出前置增压变频控制系统刚运行时, 是有一定的节能降耗作用的。

前置增压泵变频系统运行到后期, 由于增压泵超负荷运行, 机泵出现了各种问题。如泵轴断裂、机械密封漏失严重等, 都严重影响了注水泵的运行, 达不到节能要求。注水耗电量也恢复到原先的水平45 000 k Wh/d左右, 注水单耗为5.8 k Wh/m3左右, 达不到节能降耗的目的。

3 变频控制系统的改进措施

目前, 大庆油田注水系统多数是采用前置增压泵变频控制系统装置, 注水泵进行优化减一级后与前置增压泵变频控制系统配合, 使注水泵的进口压力达到0.8 MPa左右, 达到平衡注水泵压力的目的。我们在选用前置泵时, 要根据生产实际情况使之与注水泵各项参数相匹配, 同时在选择前置增压泵流量上要比注水泵的流量大100 m3/h, 这样当变频器处于45 Hz以下生产调解时, 增压泵同样能达到注水泵流量的需求, 实现真正意义上的变频调速, 减少设备的损坏, 延长设备的使用寿命。大庆油田采油四厂注水站已经采取了这种措施, 并且运行后节能效果比较好。

4 结语

消防增压泵篇6

一、电控旁通阀式涡轮增压器的组成及原理

电控旁通阀式涡轮增压器(即带有旁通阀的废气涡轮增压器)的组成如图1所示。该系统的主要装置有涡轮增压器、膜片执行器、中间冷却器、排气旁通阀和机械式换气阀等。系统的电控元件有发动机控制模块J220、增压压力调节电磁阀N75、增压空气再循环电磁阀N249、空气流量计G70、发动机转速传感器G28和增压压力传感器G31等。

1.涡轮增压器

涡轮增压器由涡轮机、压气机及中间体三部分组成,如图2所示。

2.膜片执行器(膜片控制阀)

膜片式控制阀的右室通大气,内有弹簧作用在膜片上。左室则连到增压压力控制电磁阀N75。

与膜片连接的联动杆用来控制排气旁通阀的开启与关闭。当左室压力低时,弹簧推动膜片左移,并带动联动杆将排气旁通阀关闭。当左室压力高时,膜片右移,并通过联动杆将排气旁通阀打开,使部分排气直接排入大气,从而降低涡轮机转速和增压压力。

3.增压压力控制电磁阀

增压压力控制电磁阀的结构如图3所示,增压压力控制电磁阀N75是1种两位三通式电磁阀。其3个管口分别通高压空气端(增压器下游)、低压空气端(增压器上游)和增压器膜片执行器。增压压力控制电磁阀N75的通断由发动机控制模块J220控制。当电磁阀断电时,膜片执行器的左室与低压空气端连通。当电磁阀通电时,膜片执行器的左室与高压空气端连通。

4.增压空气再循环电磁阀和机械阀

大负荷行驶时,突然松开加速踏板,节气门开度迅速减小,而涡轮转速仍然较高,若不加以控制,增压空气继续流向节气门,可能造成节气门的损坏。

此时,发动机控制模块J220将增压空气再循环电磁阀(N249)打开,接通空气再循环机械阀的真空回路。这样,增压气体在管路中形成局部循环,避免了增压空气冲击节气门,如图4所示。

二、增压压力的调节

增压压力与增压器转速有关,而增压器转速又取决于废气能量。发动机在高速大负荷时的废气能量多,增压压力高;在低速小负荷时的废气能量少,增压压力低。因此,涡轮增压发动机的低速转矩小,加速性差。为了获得低速大转矩和良好的加速性,轿车用涡轮增压器的设计转速常为标定转速的40%。这样,在高速时的增压压力将会过高,增压器可能超速。同时,还会使汽油机的热负荷过大并发生爆燃,为此必须对增压压力进行调节。

如图5(a)、(b)所示,排气旁通阀的开闭由电控单元ECU控制的增压压力控制电磁阀操纵。电控单元ECU根据发动机的工况,由预存的增压压力脉谱图确定目标增压压力,并与增压压力传感器检测到的实际增压压力进行比较,然后根据其差值来改变控制电磁阀开闭的脉冲信号占空比,以此改变电磁阀的开启时间,控制膜片执行器室右腔的气体压力,进而改变排气旁通阀的开度,控制排气旁通量,借以精确地调节增压压力。

三、涡轮增压系统增压压力不足的原因

1.电气系统故障

(1)增压压力控制电磁阀可能会出现线圈老化、断路等故障。

(2)控制电路可能会出现断路、短路和接触不良等故障。

(3)发动机控制模块可能会出现程序错乱、硬件损坏等故障。

2.机械故障

(1)增压压力控制电磁阀可能会出现卡死、堵塞等故障。

(2)膜片执行器可能发生损坏的故障。

(3)涡轮增压器可能会出现卡死、烧毁等故障。

(4)管路空气泄漏故障。

四、增压压力不足的检测步骤

1.检测进气歧管压力