车用消防泵的结构及特点简述

车用消防泵的结构及特点简述

摘要：车用消防泵是一种安装在消防车底盘上的无动力消防泵。车用消防泵应用场合特殊，需要具备一些自身的特点。自国家发布消防泵的新标准GB6245－2006以来，车用消防泵在结构上也有了很多新的要求。本文从消防泵的结构、工作环境适应性和以及结构上的改进几个方面论述了车用消防泵的特点，特别是在车用消防泵对工作环境的适应性和车辆底盘与车用消防泵的关系作出了详细的论述并提出了合理化的建议。

关键词：消防消防泵结构

消防系统的核心——消防泵是消防车辆工作的基础。消防泵的性能是否可靠直接影响到消防部队是否能在紧急情况下发挥作用，保卫人民生命财产的安全。车用消防泵是一种安装在消防车底盘上的无动力可移动的消防泵。车用消防泵应用场合特殊，需要具备一些自身的特点。自国家发布消防泵的新标准GB6245－2006以来，车用消防泵在结构上也有了很多新的要求。

一、车用消防泵的定义

车用消防泵是指安装在消防车底盘上的无动力消防泵。车用消防泵通常利用消防车上的发动机驱动消防泵，将能量传递给介质水，经过泵出口到达消防炮或消防枪等装备实施灭火。车用消防泵根据其出口压力分为低压消防泵、中低压消防泵、中压消防泵、高低压消防泵和高压消防泵。

二、几种车用消防泵的结构和原理

2.1低压离心式消防泵

当泵内充满液体后，随着叶轮的转动，压出室内液体在离心力的作用下，由叶轮中心甩向四周，汇集后由泵出口流出，完成压水过程。与此同时，由于叶轮中心部分的水被甩出，在叶轮入口处形成真空。于是水在大气压作用下，由吸水管进入泵体吸入室，从而完成吸水过程。离心泵就是在叶轮连续转动下，不断完成压水和吸水过程而工作的。然而，因为离心泵没有排气引水的能力，离心泵工作的必要条件是事先要给泵灌满水。而对车用消防泵来说，则需要安装专门的引水装置，当引水装置工作时，泵及吸水管中的空气被排除，形成一定真空度，在大气压作用下，将水源的水引入。当泵正常工作后，自身的运作就可以保持内部的真空度要求了。

2.2中低压消防泵的三种主要形式

中低压消防泵按叶轮的数量可分为：双级离心式和单级离心式，双级离心式又可分为双级串并联式和双级串联式。

双级串并联式中低压消防泵（串并联消防泵）中一级叶轮和二级叶轮并联工作时，泵的出口输出低压水流，一级叶轮和二级叶轮串联工作时则输出中压水流。双级串联式中低压消防泵（串联式中低压泵）的一级叶轮出水口输出低压水流，而二级叶轮出水口输出中压水流。单级离心式中低压消防泵一般依靠改变泵的转速来实现输出低压水流和中压水流。

2.3离心漩涡式高低压消防泵

离心漩涡消防泵是高低压消防泵的典型结构，这种泵由单级离心泵和漩涡泵串联而成，它既有单级离心泵的功能，又能按需要产生高压水，向需要高压水的设备和喷射器具供水。离心漩涡泵具有尺寸小、结构紧凑等优点，尤其是其一般配置的高压软管卷盘与高压水枪系统，使得灭火时出动快，满足了快速反应的要求。

漩涡泵的叶轮是离心漩涡泵的增压元件。其周边的两侧都开由若干沟槽，每个沟槽都都相当于一个叶片。在叶轮转动情况下，每一沟槽中的液体受离心力作用沿沟槽底边向径向甩出，到顶部压力升高后，又沿着流道四周向沟槽底部运动，形成液体在泵内的循环。在漩涡泵进水口处，由于流道变宽，卷吸进液体，经过叶轮旋转加压后，在出水口因流道截面突缩而压出。由于叶轮周边沟槽很多，使漩涡泵可相当于几级离心叶轮的增压作用。一般来说，一只漩涡泵叶轮增加的压力可达3-4Mpa。

三、车用消防泵的特点

3.1车用消防泵性能上的要求

车用消防泵的应用场合特殊，在使用消防泵时，由于情况紧急，多处需要用水，且用水量剧增，不可能要求操作人员严格按照泵额定状态操作，消防人员很可能会大开阀门操作，此时，泵必须保证水压不能下降太多，以免影响灭火效果。另外，在用水量减少时，压力又不能太高，否则必须使用耐压更高的软管和管道附件，从而使投资增加很多。由于火场用水量时大时小，因此消防泵必须既可在大流量下稳定运行，又可在小流量下稳定运行。这实际上就是要求消防泵的扬程—流量性能曲线比较平坦，使泵在大流量下扬程不会有较大的下降，小流量下扬程又不会太高，而且工作范围宽。

3.2车用消防泵在吸水上的要求

车用消防泵作为一种移动式的消防泵，其安装高度和工作环境存在很大的不确定性，因此车用消防泵必须具备一定的引水能力。车用消防泵要求在吸深3m 时，满足额定流量和额定压力的要求。吸深是指泵基准面和吸人液面之间的高度差。所谓的吸深3m是在标准大气压和水温20℃的条件下的3m，当气压偏离标准大气压和水温不为20℃时，可以通过吸深修正公式修正。同时，消防泵还需要满足最大吸深高度不小于7m的要求。当消防车辆在7m吸深时，水泵流量不小于额定流量的50%.

3.3车用消防泵变工况的工作特点

车用消防泵不仅须在吸深3m 时满足额定流量和额定压力的要求，还须在吸深7m 时满足50%额定流量、额定压力的要求。对于低压泵须在吸深3m 时满足70%额定流量、130%额定压力的要求;对于中低压泵须在吸深3m 时满足50%低压额定流量、工作压力不小于l.8MPa 的要求;高低压泵须在吸深3m 时满足高压额定流量和额定压力的要求。且对于中低压及高低压泵应有中低压及高低压的联用工况。

3.4车用消防泵结构上的要求

自国家发布消防泵的新标准GB6245－2006以来，车用消防泵在结构上有了很多新的要求，主要有:泵体上应铸出表示旋转方向的箭头;操纵机构应轻便可靠，各操纵手柄应设置指示牌，指示牌应由抗腐蚀材料制成。指示牌上文字的高度应不小于3mm ，压制或蚀刻的深度应不小于0.2mm;泵吸人口处应设置便于拆卸的耐腐蚀性滤网，滤网的过流面积应不影响泵的性能。泵应设置放水旋塞，放水旋塞应处于泵的最低位置以便排尽泵内的余水。放水旋塞的通径应不小于19mm;泵应设置取压孔，取压孔的直径应为3-6mm 或等于管路直径的1/10，两者取小值。取压孔的深度应不小于2.5倍的取压孔直径，出口压力取压孔应位于止回阀之后。在材料要求中明确:泵壳应采用铸铁、铸钢、铸铝或铸铜等其他铸造合金。轴应采用至少为ZCrl3的不锈钢或相当的耐腐蚀性材料，或者轴使用碳钢材料，但在填料盒及泵体过流流道处须采用耐腐蚀性材料的轴套;叶轮、叶轮密封环、壳体密封环、套环、填料环、水封环、填料压盖、机械密封盖、填料轴套、水轴承套、挡套、中间衬套、减压衬套、密封压盖、压盖螺母、轴套螺母、叶轮螺母和放水旋塞应采用耐腐蚀性材料制成。力学性能要求泵加压至最大工作压力与进口最大允许正压的压力之和的1.1倍，以及对泵壳加压至最大工作压力与进口最大允许正压的压力之和的2倍或2.0MPa ，两者取大者。引水装置应进行引水可靠性试验，经连续500次引水后，应仍能满足最大真空度和引水时间的规定。具有自动脱离装置的引水装置，其自动脱离装置经引水可靠性试验，应工作正常。

四、车用消防泵和车辆底盘的关系

当前扑救火灾时，我们总是希望消防车辆的水泵能够满负荷甚至是超负荷运转，然而，消防车辆长时间超负荷运转带来的停运和故障将会造成灭火失败的严重后果。

消防车辆的水泵功率可由以下公式计算：

泵效率扬程

流量水泵功率⨯⨯=102 假设我们向120米的高层建筑进行供水时，水泵功率需要73.42kw ，而消防部队早期配备的东风153底盘的消防车其底盘功率为134kw 。根据标准GA

39.4-92要求：消防泵的轴功率与发动机总功率之比汽油机不大于60％，柴油机不大于65％，因此消防车底盘可以提供给水泵的功率只有80kw ，也就是说即使无限制的踩油门提高转速，仍然很难提高水泵的输出能力，反而会损坏车辆。