《变流恒压消防泵与一般消防泵技术性能对比.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变流恒压消防泵与一般消防泵技术性能对比.doc（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、变流恒压建筑消防泵与普通消防泵技术性能及效果对比陕西航天动力高科技股份有限公司天津办事处变流恒压消防泵与一般消防泵技术性能对比泵别项目 变流恒压消防泵一般消防泵设计标准完全符合并优于GB2645-98标准，与国际标准接轨；符合GB2645-98标准性能通过泵自身的技术性能实现恒压，性能曲线平坦，泵从零流量到最大流量范围内变化时，扬程变化仅为5%以内；泵的自身的技术性能决定泵的性能曲线坡陡，成抛物线形，即流量小杨成高，流量高扬程低，如泵零流量时扬程是设计点压力的1.31. 5倍，形成超压；系统在消防系统中有效的传统泵技术性能方面存在的弊病，不存在小流量(或零流量)超压,大流量降压难题，确保消防过
2、程的安全可靠；消防系统存在小流量超压和大流量降压问题，消防系统传统解决超欠压的方式，多采用在管路上安装比例调调节阀或写压阀，如熊猫泵业的恒压泵就是在泵出口配置比例调节阀，和泵最为设备的整体的一部分；配置系统不用设超压措施，可省掉比例调节阀或减压阀；系统需配置防超压设施，需设比例调节阀或减压阀；轴承形式轴承采用军品优质双机械密封，泵在停止或运转状态下无泄漏，延用周期长；一般采用民品级单机械密封或填料密封，泵停止或运转状态易泄漏；材质泵过流部件采用高强度铸铝合金和不锈钢，重量轻，易加工，不易锈蚀和变形；泵过流部件采用铸铁件或不锈钢板，易锈蚀，易变形；泵启动性能泵可随机启动，无卡死现象；泵不可随机启
3、动，易卡死；泵循检要求循检时间要求长，一般为三个月或半年循检一次；为避免卡死，按规范规定，一周需循检一次变流恒压消防泵与一般消防泵技术性能对比泵别项目变流恒压消防泵一般消防泵联接方式泵电机共轴联结,泵内没有轴承和油封,减低泵的机械损耗，免去了轴承维护和更换油封工作,减少故障点；泵电机一般采用同轴联结，泵内设有轴承和油封，需定期更换轴承和油封，存在这部分机械损失；叶轮结构叶轮为开式叶轮，回流小，轴向力小，降低泵的容积损失；叶轮直径比通用叶轮直径小1/3，降低泵的水力损失；叶轮的压头系数远大于一般叶轮，减少圆盘磨察损失；叶轮流道宽敞，扩宽对水质条件的要求；叶轮没有密封凹凸台和口环，不存在机械位移磨
4、损而产生的水力性能下降问题；提高泵的系统效率；叶轮为封闭叶轮，轴向力较大，需设回流，存在容积损失；叶轮直径较大，泵水力头损失相对大；叶轮的压头系数相对低；叶轮流道狭窄，对水质条件的要求条件高；叶轮蛇有密封凹凸台和口环，存在机械位移磨损和由此产生的水力性能下降； 外形重量产品体积小，重量轻；产品体积相对大，重量相对重；起动过程水泵起动扬程是额定扬程的5%，进而降低起动转矩，加快水泵起动过程的来水时间，更可靠地确保规范中对起动时间的要求，这个过程优于普通泵，是变频系统无法实现的；水泵起动扬程是额定扬程的1.5倍以上,， 起动转矩相对大,起动电流相对大, 起动过程相对长； 耗能零流量时，其功率为额定
5、功率的1/21/4，即不存在无用水头的电能耗能；小流量（或零流量）形成的超压现象，形成无用水头的额外电能消耗变流恒压供水设备与变频恒压供水设备技术性能对比泵别项目 变流恒压供水设备变频恒压供水设备系统构成1、 变流恒压泵组+普通控制柜；2、 变流恒压泵组+普通控制柜+压力罐及附件；1、 普通离心泵+变频控制柜；2、 普通离心泵+变频控制柜+压力罐及附件；水泵性能采用变流恒压泵，泵性能曲线平坦，泵从零流量到最大流量范围内变化时，扬程变化仅为5%以内；采用普通离心泵，泵性能曲线很陡，泵零流量时扬程是设计点压力的1. 5倍；恒压作用完成途径主要恒压特性,无须任何辅助设施，通过泵的的机械构造本身即可完
6、成,不存在小流量超压问题，电机转速恒定；泵本身不能实现恒压，需通过采集管网压力、或流量信号反馈变频器然后作用，调整电机转速来控制水泵压力变化，压力变化大，仍存在小流量超压问题；控制部件系统简单，普通电源控制柜加装电流比例调节器即可实现；由变频控制器、压力传感器、流量传感器等众多电子元气件构成，控制系统复杂，环节多工作特性变流恒压泵可在工况点的左右移动，高效工作区域相对宽，可充分发挥水泵电机配套设计时的最佳功效。变流恒压泵可工作在额定流量的5%，具有很宽的工作区域，系统可满足中低流量的要求。变频恒压供水设备控制点（如压力、流量、频率）一经设定，由于受额定频率的制约，水泵的工作点只能在设定工作点的
7、左向运行，压缩水泵的高效工作区域，不能充分发挥水泵电机的最佳功效。变频恒压供水设备受电机调节频率下限的制约（为避免产生共振，一般为额定频率1015%），系统难以满足中低流量的要求。安 全可靠性变流恒压泵技术早在70年代已成熟运用在我国航天科技中，纯机械构造，安全可靠性高；变频恒压供水设备依靠众多电子器件构成，故障点相对多，且变频系统因工况变化频繁调整电机转速，对电机寿命具有一定影响，同时对电网形成污染，并对周围空间的通信形成干扰源。变流恒压供水设备与变频恒压供水设备技术性能对比泵别项目变流恒压供水设备变频恒压供水设备轴承形式泵轴承采用军品优质双机械密封，泵在停止或运转状态下无泄漏，延用周期长；
8、泵一般采用民品级单机械密封或填料密封，泵停止或运转状态易泄漏材质泵过流部件采用高强度铝合金和不锈钢，永不生锈，形成对水质的二次污染，环保；泵过流部件采用铸铁件，长时间使用后易锈蚀，影响水质；泵启动性能泵可随机启动，无卡死现象；泵不可随机启动，易卡死；联接方式泵电机共轴联结，泵内没有轴承和油封，减低泵的机械损耗，免去了轴承维护和更换油封工作，减少故障点；泵电机一般采用同轴联结，泵内设有轴承和油封，需定期更换轴承和油封，存在这部分机械损失；压力调节性能变流恒压泵压力恒定，压力上下浮动小，随着管网阻力年久（58年）的增加，可通过更换叶轮的方法调节，机械调整，随机性不如变频恒压供水设备变频恒压供水设备
9、压力调整范围较大，一般可在额定扬程的15%变化。外形重量产品体积小，重量轻；产品体积相对大，重量相对重；性价比变流恒压供水设备在具有变频恒压供水设备的基本功能，同时用普通控制柜完成控制，省去变频器，且水泵电机的容量越大，性价比的优越性越突出。变频恒压供水设备在具有恒压供水的基本功能，但需要配套变频控制装置，对于小供水系统成本与变流恒压供水设备基本持平，较大设备的成本则相对高一些。变流恒压供水设备与变频恒压供水设备节能特性对比泵别项目变流恒压供水设备变频恒压供水设备共性当供水设备供水对象确定后，供水设备泵组性能参数（流量、扬程）也是确定的，即供水设备的有用功率也确定（P=Qh，水的容重，Q泵扬水
10、量，H泵扬程），即无论是变频恒压供水设备还是变流恒压供水设备在同一时间段内所需做的有用功相同；都具有节约无用水头（小流量超压部分）所形成的能耗。零（或小）流量的耗能变流恒压泵在零流量时，不存在超压现象，且扬程小于额定扬程的5%，其功率仅为额定功率的1/21/4，即最大可节能75%，从国家权威机构检测绘出的流量-功率曲线，权威地表明了这一点。变频恒压供水设备配套离心泵，零流量和小流量时仍存在相对超压现象，其功率为额定功率的1/2左右。泵轴功率泵的轴功率与泵的扭矩成正比，而扭矩与叶轮的重量和直径成正比，叶轮采用铝合金，且直径比普通泵小1/3，故旋转扭矩和磨擦力矩比离心泵相对小。叶轮多采用铸铁，直径
11、比变流恒压泵大1/3，故旋转扭矩和磨擦力矩比变流恒压泵相对大。电机转速变流恒压泵随着流量的变化，压力始终保持不变，电机转速基本保持不变，故水泵在低流量运转时不会产生高次谐波；虽然转速不变但扭矩变小，对应轴功率减小，发热量减小，电机损耗相对减小；同时电机始终在电机结构工艺设计的技术条件下工作，确保电机的使用周期。变频恒压供水设备，随着水泵流量压力的变化，电机频率一般界定在3050Hz之间变化，由此使电机产生高次谐波，使电机处于非正常运行状态，带来电机过热，形成无用的电能消耗；导致漆包线绝缘效果下降，影响电机寿命。变流恒压供水设备与变频恒压供水设备节能特性对比泵别项目变流恒压供水设备变频恒压供水设
12、备叶轮结构叶轮为开式叶轮，回流小，轴向力小，降低泵的容积损失；叶轮直径比通用叶轮直径小1/3，降低泵的水力损失；叶轮的压头系数远大于一般叶轮，减少圆盘磨察损失；叶轮流道宽敞，扩宽对水质条件的要求；叶轮没有密封凹凸台和口环，不存在机械位移磨损而产生的水力性能下降问题；提高泵的系统效率。叶轮为封闭叶轮，轴向力较大，需设回流，存在容积损失；叶轮直径较大，泵水力头损失相对大；叶轮的压头系数相对低；叶轮流道狭窄，对水质条件的要求条件高；叶轮有密封凹凸台和口环，存在机械位移磨损和由此产生的水力性能下降。 控制系统变流恒压泵配套的控制柜为普通控制柜，电能损耗相对较小。变频恒压供水设备要实现低转速运行，是通过
13、改变降低降低电机的输入频率实现，而电机频率的改变，要通过变交流为支流、滤波、切分电源、再变直流回交流等过程，而在过程中的每一个电器元件都会损耗一定的电能。多机组特性变流恒压供水设备控制多台变流恒压水泵机组投切时，其所有泵在小流量时扬程均不变，不存在多余水头，从系统的运行效率和节能效果明显优于变频恒压供水设备。变频恒压供水设备控制多台离心水泵机组投切时，一般只设置一台变频装置，轮回控制一台泵变频运行，其它泵组仍处于工频控制状态，这样机组很容易向左偏离高效区工作，形成多余水头，产生多余能耗。陕西航天动力高科技股份有限公司-天津办事处 联系人：崔亚凡 通讯：13132259969 变流恒压泵的恒压原
14、理 陕西航天动力高科技股份有限公司 天津办事处一、首先了解一下流体在叶轮中的流动规律当叶轮旋转时，流体沿轴以绝对速度v0自叶轮进口处流入，流体质点流入叶轮后，就进行着复杂的复合运动，分析流体质点在叶轮的流动，一般建立两个坐标系统，旋转叶轮是动坐标系统;固定的机壳（或机座）是静坐标系统。流动的流体在叶槽中以速度沿叶片流动，这是流体质点对动坐标系统的运动，称为相对速度；与此同时，流体质点又具有一个随叶轮进行旋转运动的速度，这是流体质点随旋转叶轮对静坐标系统的运动，称为圆周速度。相对速度和圆周速度的合成速度。就是流体质点对机壳的绝对速度v。这三种速度之间的关系是： v = + 该矢量关系式可以形象地
15、用速度三角形来表示。 v2 2 vr2 2 2 u2 vu2 v2 u2D2vr2 2 vu2 2D1 2在速度三角形中，的方向与u的反方向之间的夹角表明叶轮的弯曲方向，成为叶片的安装角度，安装角度是影响泵机械性能的重要几何参数。速度v与u之间的夹角称为叶片的工作角。在分析过程中，通常将绝对速度v分解为与流量有关的径向分速cr和与扬程有关的切向分速cu。速度三角形清楚地表达了流体在叶轮在流槽中的流动情况。二、建立泵的基本方程式离心式水泵的基本方程式，是利用动量矩定理来推导的，这里不作推倒，只要结论。 1HT （u2v2uu1v1u） gHT：流体从叶轮中获得的扬程。g ：重力加速度（由于径向分
16、速vr2通过叶轮的转轴中心，不存在动量矩，因此在计算动量矩变化时只考虑切向分速。） 从方程式可以看出： 1、流体从叶轮中所获得的扬程，仅与流体在叶片进口及出口的运动速度有关，与流体在流道中的流动过程无关。由于离心泵大多设计为直锥形吸水室，液体在其中流动没有圆周分量，即v1uv1cos1 ，1=0，v1u= 0，因此方程式为：u2v2uHT= g nD22、基本方程式表明理论扬程HT与u2 有关，而u2 ，即 60u2只与叶轮外径D2和转速有关，增加转速和加答叶轮外径即可提高水泵扬程 。3、基本方程式表明流量所获得的理论扬程与被输送的流体种类无关，对于不同的流体。只要叶片出口处流体的速度三角形相
17、同，所得到的扬程相同。但是，当输送不同容重的流体时，水泵所消耗的功率是不同的，既液体的容重越大，泵所消耗的功率越大。三、泵性能曲线的定性分析在泵转速一定的条件下，泵的扬程H、流量Q及所需的功率N等性能参数之间,存在着一定的内在关系，通常以建立流量和扬程；流量和功率；流量和效率三种函数关系来表示这些性能参数之间的关系。并将这些函数关系用函数曲线的方式体现出来，这些曲线就称为泵的性能曲线。u2v2u通过离心式水泵的基本方程式 HT = 对水泵的性能曲线进行 g 定性分析。从速度三角形可知，vu2u2vr2ctg2，代入上式u 2 HT = （u2vr2ctg2） g 设叶轮的出口面积为A2，则叶轮
18、在工作时输出的流量QT为 QTvr2 A2，代入上式u 2 QT HT = （u2 ctg2） g A2分析以上关系式，当转速一定时，u 2 、g 、A2、 2均为常数，下面分三种情况进行分析：（1）当2900时，叶轮为后后向式，ctg20，泵的性能反映扬程与流量成反比，即随着流量的增加扬程降低， u 22当QT= 0时，HT = ，其速度三角形为： g v2 w2 vr2 2 2 u2 vu2（2）当2900时，叶轮为前向式，ctg20，泵的性能反映扬程与流量成正比，即随着流量的增加扬程增加。（3）当2900时，叶轮为径向式，ctg20，泵的扬程为其速度三角形为：v2 w2 vr2 v2 w2 vr2 2 2 u2 vu2 vu2变流恒压泵就是基于这个原理研制生产，如对某一型号的泵而言， nD2u 22 因为u2 ，且n和 D2都为恒定值，所以HT = 只与60g叶轮的外径D2和转速n有关，而与流量无关，扬程是一恒定值。反映在泵的性能曲线上，也就是理论扬程流量曲线为一水平直线，如下图HT29002900u 222900g QT 900当QT w2w2 v2v2 vu2= vu2= u2 1 1 vu22HT = u 2 vu2 = u 2 vu2 = g g g