5.3 引水泵在线视频

同学们大家好

本次课我们学习引水泵

引水泵是消防泵的重要辅助装置

对引水泵的正确理解

有助于我们在实践中快速引水

快速出水

快速排除故障

在讲解本次课之前

我们还是了解下准备知识

自吸

指的是泵的干起动能力

有自吸能力的泵

当泵内无水时

泵启动后

泵会先将内部气体排出

在泵内形成负压

依靠大气压力将较低位置水源压入泵内

然后开始正常出水

无自吸能力的泵

当泵内无水（干起动）时

泵无法将内部空气排出

此时叶轮在泵内空转

必须依靠外接有自吸能力的泵

即引水泵

帮助其将泵内空气排出并注满水

才能正常出水运行

一般来说

叶片泵（将水甩出去的泵）没有自吸能力

容积泵（将水挤出去）的泵有自吸能力

消防泵是离心泵

属于叶片泵的一种

没有自吸能力

所以一般都须配备引水泵

离心泵没有自吸能力

容积泵具有自吸能力

因此离心泵需要依靠容积泵

作为引水泵才能正常吸水出水

容积泵是利用泵内容积变化

和两个单向阀实现吸水和出水的

左图是一个隔膜泵

右图是一个活塞泵

我们可以清晰地看到

当泵缸扩大时

向内单向阀开启

向外单向阀关闭

泵吸水或气体

当泵缸缩小时

向内单向阀关闭

向外单向阀开启

泵向外挤出水或气体

引水泵又叫真空泵

用于将离心泵及其吸水管路内的空气抽去

造成一定真空度（即负压）

从而把水源引入泵系统内

观察下图

要让离心泵正常运行

必须将其泵内和吸水管管路内灌满水

此时蓝色引水泵启动

将整个系统内空气抽走

形成一定的真空状态（即负压）

大气压力就会把水源的水压入系统内

达到将离心泵内和吸水管管路内灌满水的目标

要强调的是

只有水源比泵低的时候才需要引水泵引水

比如消防车从池塘内吸水

而水源比泵高的时候

可以利用水的自动自行将离心泵灌满

直接开始出水

比如消防车使用水罐内的水

常见的引水泵有水环泵

滑片泵、活塞泵、喷射泵等

前面说过

一般容积泵才具有自吸能力

水环泵、滑片泵、活塞泵都属于容积泵

喷射泵是一种射流泵

也具有自吸能力

在引水泵与消防泵的配置上

常见的

车用消防泵配备水环引水泵或活塞引水泵

一些老式消防车会配备喷射引水泵

手台机动消防泵配备滑片引水泵

浮艇消防泵其泵身大部侵入水中

不须配备引水泵

固定泵组会有专门的水箱为其注水

也不配备引水泵

现在

我们把泵系统进行整理

车用消防泵是一个系统

其包含输水泵和引水泵两个部分

输水泵是灭火救援正常供水的泵

是一种离心泵

我们前面说的中低压泵就是输水泵

引水泵是用于引水的泵

只在引水时开启

一般是水环泵或滑片泵

相类似地

手抬机动消防泵也是一个系统

其包含输水泵和引水泵两个部分

输水泵是离心泵

一般是单级离心泵

引水泵只在引水时开启

一般是滑片泵

为什么我们强调车用泵的引水泵

与手抬泵的引水泵不同

现在我们从引水泵的不同原理来探究其特点

解答这个问题

水环泵

由叶轮、吸气口、排气口

泵壳（泵盖）、水箱组成

运行时

水箱先向泵壳内注一定量的水

然后叶轮转动

将水沿泵壳内部搅起形成一个水环

我们注意

叶轮的安装与泵壳是偏心的

当水环稳定形成后

水环的水面与相邻叶片形成一个空腔

由于叶轮偏心安装

每个空腔在12点位置达到最大

在6点位置达到最小

在叶轮旋转过程中

空腔周期性变大变小

空腔变大时

吸气口（单向阀）打开

水和空气被吸入空腔

空腔变小时

排气口（单向阀）打开

水和空气被挤出

实现引水功能

综上所述

水环泵正常工作有三个条件

叶轮有一定转速

搅起等厚水环

叶轮有偏心距

形成变化的容积腔

叶轮轮毂与水环相切

从原理我们可以看出

水环泵结构简单

价格便宜

可靠性高

无需润滑

制造精度要求低

但须带水箱

抗冻能力差

工作效率低

其带水箱和抗冻能力差的特点

导致其只能被安装在消防车上

而不能用于手抬机动消防泵

滑片泵

由转子、滑片、泵壳、油杯等组成

当转子旋转时

其上安装的滑片因离心作用被甩出

滑片外端与泵壳内壁接触

在泵壳内壁上摩擦运动

因此这种泵也被成为刮片泵

我们注意

转子的安装与泵壳是偏心的

当滑片与泵内壁接触后

泵内壁和相邻滑片形成一个空腔

由于转子偏心安装

每个空腔在12点位置达到最大

在6点位置达到最小

在转子旋转过程中

空腔周期性变大变小

空腔变大时

吸气口（单向阀）打开

水和空气被吸入空腔

空腔变小时

排气口（单向阀）打开

水和空气被挤出

实现引水功能

由于滑片泵的容积腔依靠滑片

与泵壳内壁接触摩擦形成

因此需要对滑片进行润滑

在大多数滑片泵中

油杯是一个显著的标志

也因如此

滑片泵不能长时间运行

一般要求运行时间不超过3分钟

常见的引水作业可以在3分钟内完成

如果3分钟没有成功引水

应该停机冷却约3分钟

再进行引水作业

从滑片泵的原理可以看出

滑片泵制造精度高

对水质、润滑油杂质都有较高的要求

其体积小巧

引水效率高

因此便于安装在手抬机动泵上

目前

有一些比较先进的滑片泵

其滑片采用陶瓷制造

耐磨性很好

无需油杯滴注润滑

由于滑片泵对水质要求高

所以很多手抬机动泵在引水管路内设有滤网

防止水中杂质进入滑片泵

如果长时间不清理滤网

杂质会堵塞引水管路

导致吸水困难

这是一种很常见的故障

只需要清理滤网

重新加注润滑油即可

喷射泵是比较简单的一种引水泵

其原理是利用发动机尾气作为射流

通过泵的喷嘴

高速气流在喷嘴周围造成负压

从而使喷射泵吸水

喷射泵吸水效率很低

引水时间长

而且由于发动机排气受阻

容易对发动机造成损坏

目前只作为备用引水设备

活塞泵是近年来较为先进的

车用消防泵配备的引水泵

活塞泵依靠活塞和缸体相对运动

形成容积大小不断变化的容积腔

配合两个单向阀的开闭实现引水

活塞泵体积小巧

效率很高

引水时间短

不易出现故障

但其运动机构复杂

制造精度要求高

出水连续性不佳

脉动式引水对泵系统的密封件

带来较大工作压力

最后

我们探究一下引水泵的性能

判断引水泵的性能

一是连续工作能力

二是可靠性

三是引水时间

在工程上

我们用最大真空度、引水时间

两个指标表征上述性能

根据ＧＢ６２４５－２００６要求

引水泵最大真空不小于85kPa

这里请大家思考

真空度对应着引水的哪项能力？

我们前面说过

引水泵是通过造成管路内负压

从而利用大气压将外届水源压入管路内

而标准大气压大约是101kPa

因此理论上

如果一个引水泵

能将管路内抽成完全真空（101kPa）

最大吸深只有101kPa对应的水柱高度

大约是10m高度

一个刚好符合国家标准的引水泵

其引水吸深为8.5m

此外

我们还可以得到一个结论

某地的海拔越高

其气压越低

也会显著影响引水泵最大真空度

也就是其引水吸深会减小

除了最大真空度外

国标还要求引水泵引水时间不能太长

我们给出国标原文

请大家观察

根据国标要求

我们可以看到不同流量的消防泵

其引水时间要求不同

要注意的是

表上是按吸深为7m工况下测试的时间

一般常见引水吸深不会超过3m

可以大概地估算为引水时间是7m吸深时的一半

以上就是引水泵的全部内容

本次课中

我们了解了泵自吸的概念

了解了引水泵的定义和分类

并结合前述内容完善了泵系统的概念

通过4种不同引水泵的结构原理讨探

掌握了引水泵的工作原理和特点

根据国家标准

研究了引水泵两个重要性能指标

在课后

请大家尽可能找机会使用手抬机动泵尝试引水作业

感受吸水和吸气的现象

以帮助大家更深刻地掌握引水泵有关知识

谢谢