離心泵曲線從大流量至小流量變化時,大部分是陡峭的曲線,因此如果按照高效點揚程設(shè)計承壓,會存在小流量運行時超壓,對管路有潛在的危險。GB 50045—95(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 50045—2005 )《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定高層建筑消防給水系統(tǒng)要采取防超壓措施。對于防止超壓的措施主要有采用恒揚程泵、提升管路系統(tǒng)的耐壓等級、超壓停機(jī)等措施。
對于消防泵而言,一般在初期滅火或檢查水泵時泵都在小流量點運行,因此如果采用普通離心泵,就存在超壓致使管道破壞而不出水的危險。生活水泵屬于頻繁啟動而且長時間運行的產(chǎn)品,而消防泵只有在火災(zāi)發(fā)生時才啟動使用,平時最多也就是偶爾巡檢。消防泵關(guān)乎生命財產(chǎn)安全,因此消防泵的設(shè)計運行必須可靠,效率不是首要考慮的任務(wù)。在消防泵標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,消防泵選型應(yīng)首選曲線平緩的泵,因此就出現(xiàn)了所謂的恒壓泵。
市場上控制泵輸出恒壓的主要有三種措施:
利用泵的原理輸出恒壓曲線;
出口串聯(lián)減壓閥;
變頻調(diào)速。
特點:
恒壓切線泵屬于離心泵,但是與離心泵有所不同,一般常見離心泵大都是閉式或半開式彎曲葉片,恒壓切線泵的葉片屬于開式直葉片。
恒揚程泵的理論依據(jù)就是泵的理論揚程公式及速度三角形。根據(jù)泵理論和速度三角形,當(dāng)葉片出口角增大至90°,揚程只與葉輪外徑和轉(zhuǎn)速有關(guān),而與流量無關(guān)。
切線泵分為立式與臥式兩種,其最大特點是流量、揚程曲線很平坦,在全流量范圍內(nèi),揚程變化不大,泵流量從零到所需最大流量范圍內(nèi)變化時,其揚程變化在5%以內(nèi),從而避免了普通離心泵在消防現(xiàn)場中小流量時超壓而大流量時供水不上的現(xiàn)象(消防規(guī)定:當(dāng)水泵流量為額定流量的150%時,此時消防泵的壓力不應(yīng)低于額定壓力的65% )。恒壓切線泵可在全流量范圍內(nèi)運行不會出現(xiàn)過載,流量由0增至一定程度時,出現(xiàn)流量切斷特性,保護(hù)電機(jī)不過載。
恒壓切線泵由火箭上用的高速泵而來,因此秉承了其小流量高揚程的特性,對于大流量泵,高速泵就顯現(xiàn)出了其缺點。由于葉輪為開式,泵內(nèi)部損失非常大,因此效率非常低,能耗大。運行時噪聲也非常高。由于該種泵揚程曲線平坦,甚至有駝峰,因此不便于并聯(lián)操作。
由于消防規(guī)范的改進(jìn),目前恒揚程泵已經(jīng)出現(xiàn)了不適應(yīng),這也就意味著,切線泵必須通過改進(jìn)才能再次發(fā)揚光大。