計(jì)算消防氣壓罐穩(wěn)壓以及如何讓消防泵達(dá)到天衣無縫
點(diǎn)擊：1552 日期：2019-11-01
選擇字號(hào)：小 中 大
氣壓罐的設(shè)計(jì)計(jì)算
氣壓罐增壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容主要有兩個(gè)部分，即氣壓罐總?cè)莘e的計(jì)算和每個(gè)壓力控制點(diǎn)壓力值的計(jì)算?？?cè)莘e的計(jì)算確定所選壓力罐的大小，壓力的計(jì)算確定穩(wěn)壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。
氣壓罐的總?cè)莘eV
氣壓罐的總?cè)莘e一般按公式V= VX （1- b）計(jì)算。
式中：V為氣壓罐的總?cè)莘em3；VX為消防水總?cè)莘e等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩(wěn)壓水容積之和； 為氣壓罐的容積系數(shù)，臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數(shù)分別為1.25，1.10和1.05； b為氣壓罐最低工作壓力和最高工作壓力之比（以絕對(duì)壓力計(jì)），一般宜采用0.65～0.85。
消防貯水總?cè)莘e（VX）：設(shè)置氣壓罐的目的是為了保證火災(zāi)發(fā)生初期高泉消防泵沒有啟動(dòng)之前消火栓和噴頭所需的水壓，這段時(shí)間約為30s。對(duì)于消火栓給水系統(tǒng)，按同時(shí)使用2支水槍（每支水槍流量5 L/s）計(jì)，消防貯水容積為2*5*30=300L；對(duì)于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，按5個(gè)噴頭同時(shí)開啟，每個(gè)噴頭以1 L/s計(jì)，消防貯水容積為5*1*30=150L。當(dāng)2個(gè)系統(tǒng)共用氣壓罐時(shí)，消防貯水總?cè)莘e為300+150=450L。
緩沖水容積V1一般不小于20L，穩(wěn)壓水容積V2一般不小于50L。
壓力控制點(diǎn)壓力值的計(jì)算
氣壓罐設(shè)4個(gè)壓力控制點(diǎn)，如圖2所示。其中：P1為氣壓罐最低工作壓力點(diǎn)或高泉?dú)鈮汗蕹錃鈮毫?，即消防貯水容積的下限水位壓力，等于最不利點(diǎn)消火栓所需的水壓Hmin，其計(jì)算方法同增壓泵；P2為最高工作壓力，即啟動(dòng)消防泵的壓力值。按下式計(jì)算：P2 =（P1 + 0.098） b - 0.098
P01為穩(wěn)壓水容積下限水位壓力，此時(shí)啟動(dòng)穩(wěn)壓泵；P02為穩(wěn)壓水容積上限水位壓力，即氣壓罐最高工作壓力，此時(shí)停止穩(wěn)壓泵。
由于壓力傳感器有精度、穩(wěn)定性的要求，一般使緩沖水容積的上、下限水位壓差不小于0.02~0.03 Mpa；穩(wěn)壓水容積的上、下限水位壓差不小于0.05 ~0.06Mpa。則：P01 = P2 + 0.02~0.03Mpa P02 = P01 + 0.05~0.06Mpa = P2 + 0.07~0.09MPa
消防泵漏水現(xiàn)象很常見，如何做到消防泵天衣無縫，消防泵機(jī)械密封比較常見的滲漏原因。消防泵機(jī)械密封本身是一種要求較高的精密部件, 對(duì)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。在使用消防泵機(jī)械密封時(shí), 應(yīng)分析使用消防泵機(jī)械密封的各種因素, 使消防泵機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求且有充分的潤滑條件, 這樣才能保證密封長期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
消防泵機(jī)械密封亦稱端面密封, 其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面, 該端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)械外彈力的作用下, 依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合, 并相對(duì)滑動(dòng), 從而防止流體泄漏。
一、分析常見的滲漏現(xiàn)象
消防泵機(jī)械密封滲漏的比例占全部維修泵的50%以上, 消防泵機(jī)械密封的運(yùn)行好壞直接影響到水泵的正常運(yùn)行, 分析如下。
周期性滲漏 ：
(1) 密封面潤滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。
對(duì)策: 油室腔內(nèi)潤滑油面高度應(yīng)加到高于動(dòng)、靜環(huán)密封面。
(2) 泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量大, 輔助密封與軸的過盈量大, 動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。在泵翻轉(zhuǎn), 動(dòng)、靜環(huán)磨損后, 得不到補(bǔ)償位移。
對(duì)策: 在裝配消防泵機(jī)械密封時(shí), 軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)小于0.1mm , 輔助密封與軸的過盈量應(yīng)適中, 在保證徑向密封的同時(shí), 動(dòng)環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(dòng)(把動(dòng)環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來) 。
(3) 轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。原因是定子與上、下端蓋未對(duì)中或葉輪和主軸不平衡, 汽蝕或軸承損壞(磨損) ,這種情況會(huì)縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。
對(duì)策: 可根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)來糾正上述問題。
消防泵機(jī)械密封
二、分析由于壓力產(chǎn)生的滲漏
(1) 真空狀態(tài)運(yùn)行造成的消防泵機(jī)械密封滲漏 泵在起動(dòng)、停機(jī)過程中, 由于泵進(jìn)口堵塞, 抽送介質(zhì)中含有氣體等原因, 有可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓, 密封腔內(nèi)若是負(fù)壓, 會(huì)引起密封端面干摩擦, 內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏氣(水) 現(xiàn)象, 真空密封與正壓密封的不同點(diǎn)在于密封對(duì)象的方向性差異, 而且機(jī)械密封也有其某一方向的適應(yīng)性。
對(duì)策: 采用雙端面消防泵機(jī)械密封, 這樣有助于改善潤滑條件, 提高密封性能。
(2) 高壓和壓力波造成的消防泵機(jī)械密封滲漏 由于彈簧比壓力及總比壓設(shè)計(jì)過大和密封腔內(nèi)壓力超過3MPa 時(shí),會(huì)使密封端面比壓過大, 液膜難以形成, 密封端面磨損嚴(yán)重, 發(fā)熱量增多, 造成密封面熱變形。
對(duì)策: 在裝配機(jī)封時(shí), 彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行, 不允許有過大或過小的現(xiàn)象, 高壓條件下的消防泵機(jī)械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理, 盡量減小變形, 可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料, 并加強(qiáng)冷卻的潤滑措施, 選用傳動(dòng)方式, 如鍵、銷等。
三、分析由于介質(zhì)引起的滲漏
固體顆粒雜質(zhì)引起的機(jī)械密封滲漏 如果固體顆粒進(jìn)入密封端面, 將會(huì)劃傷或加快密封端面的磨損,水垢和油污在軸(套) 表面的堆積速度超過摩擦副的磨損速度, 致使動(dòng)環(huán)不能補(bǔ)償磨耗位移, 硬對(duì)硬摩擦副的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命要比硬對(duì)石墨摩擦副的長, 因?yàn)楣腆w顆粒會(huì)嵌入石墨密封環(huán)的密封面內(nèi)。
對(duì)策: 在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應(yīng)選用碳化鎢對(duì)碳化鎢摩擦副的機(jī)械密封。
消防泵機(jī)械密封
四、分析因其他問題引起的機(jī)械密封滲漏
消防泵機(jī)械密封中還存在設(shè)計(jì)、選擇、安裝等不夠合理的地方。
(1)安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸(或軸套) 端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋(或殼體) 的端面應(yīng)倒角并修光,以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。
(2) 彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行, 不允許有過大或過小的現(xiàn)象, 誤差±2mm , 壓縮量過大增加端面比壓, 摩擦熱量過多, 造成密封面熱變形和加速端面磨損, 壓縮量過小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足, 則不能密封。
五、總結(jié)語
以上總結(jié)了消防泵機(jī)械密封比較常見的滲漏原因。消防泵機(jī)械密封本身是一種要求較高的精密部件, 對(duì)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。
在使用消防泵機(jī)械密封時(shí), 應(yīng)分析使用消防泵機(jī)械密封的各種因素, 使消防泵機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求且有充分的潤滑條件, 這樣才能保證密封長期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
評(píng)論信息