[發明專利]一種電動應急消防泵

有效

• 申請號: 201210171717.3
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102678576A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 包耀紅
• 申請（專利權）人: 包耀紅;寧波瑞德森船用泵制造有限公司
• 主分類號: F04D13/06
• 分類號: F04D13/06;F04D29/42;F04D29/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及船用消防設備，具體說是一種電動應急消防泵。尤指船用電動應急消防泵。

背景技術

應急消防泵作為船上重要的輔機設備，關系到船舶的生命安全，其作用不可替代。船用應急消防泵除了達到必需的排量和壓頭外，最為重要的是必須具備良好的自吸功能，即具有快速的抽氣和排氣功能以及較高的自吸高度。

從泵的品種來說，作為船用應急消防泵首先必須是離心泵而不是容積泵。因為如果是容積泵（如螺桿泵和齒輪泵），由于其（一）造價很高；（二）輸送的介質必須具有像潤滑油一樣的具有很好的潤滑性。因此容積泵一般是不作為應急消防泵使用的。眾所周知，普通離心泵是不具備自吸功能的，不能直接作為船舶的應急消防泵使用。

那么使普通離心泵具備自吸功能有以下幾個方面途徑（目前在普遍使用的）：

1、在離心泵的吸入管路底部安裝單向閥。也就是通常說的底閥。底閥的作用就是使吸入管路充滿水，通過離心泵葉輪旋轉使吸入管路產生負壓，從而使得底閥打開，把外部水源引入到泵內，使泵可以正常工作。

但是這里就有一個問題，由于底閥是在吸入管路的底部，即和外部水源（如大海或江河）直接接觸，而吸入管路在船舶建造完畢后是無法移動的。也就是說，一旦該底閥出現如密封不嚴或脫落等問題，是無法進行維修或者更換的。

因此對于使用安裝底閥的辦法達到自吸的辦法，作為應急消防是有隱患的，也是不可靠的。全世界沒有哪家船級社是允許應急消防泵采用如此方法的

2、外混或內混式自吸離心泵。它的原理是通過離心葉輪高速旋轉（一般出口圓周速度要超過20米/秒），葉輪進口產生負壓，進行抽氣。為了實現自吸，泵的結構上必須滿足以下幾個條件：

（1）保證泵停車后，泵內有足夠的水儲存下來（因為沒有液體只有空氣，即使葉輪旋轉再快也不會產生離心力也就無法產生負壓），為此需要在泵體進口處配有單向閥。并且泵體進口必須高于葉輪中心線，以防止泵體內的液體在泵停車后因虹吸作用而被排到吸入管路中去。

（2）為了有效進行氣液分離，為此需要有足夠容積的氣液分離室（目的是為了使得流速降低，靠液體和氣體的比重不同而進行氣液分離）。

（3）分離出來的液體不斷返回到葉輪中去，為此必須要有回流孔以及容積足夠大的流道，使分離后的液體返回葉輪中。

（4）為了使抽氣和排氣隔離，葉輪外圓與泵體的隔舌之間必須保持很小的間隙。

為此，勢必造成以下后果：

（1）泵的效率大幅下降（由上面的（123）引起）；

（2）泵的體積大幅增大（由上面的（123）引起）；

（3）泵的振動和噪音大幅增加（由上面的（4）引起）。

另外，由于這種結構的泵的排氣是靠降低流速而進行氣液分離的，排氣效果顯然比不上直接排氣來的快，因此該泵的自吸能力相對較差，一般要求吸液面與泵進口之間的吸入管路長度小于泵安裝高度再加20D（D為吸入管通徑）。因此該泵的應用受到了限制，一般也只能使用在排水量為2000噸以下的船舶上。

3、外掛自吸裝置

迄今為止有兩種外掛自吸裝置可以幫助普通離心泵實現自吸：

（一）噴射泵。它的作用原理是：壓縮氣體通過錐形管，根據流體力學伯努利方程，錐形管通徑較小的也就是斷面積較小的流速較快，那么它的壓力也較低，即產生負壓，因此壓縮氣體的壓力越高，通過錐形管的流速就越低，產生的負壓就越大，抽氣效果也就越好。一般噴射泵當壓縮空氣壓力在7公斤/每平方厘米以上并且提供足夠的氣量時，其真空度可達到9米，也就是說，抽氣效果比較理想，自吸時間和自吸高度都很好。

但是這里有個問題就是：噴射泵要消耗很大的氣量，為確保應急消防泵隨時能夠工作，必須給其配備專用的氣源才行，這無形中增加了船舶的造價以及復雜程度，另外船舶的空間也有限，單獨配備氣源空間上是否允許也未可知。

還有一個問題就是：噴射泵當壓縮氣體高速通過時會產生巨大的噪音，這對于在海軍艦艇尤其是潛艇上使用受到了限制。

（二）水環式真空泵。它的作用原理是：通過真空葉輪旋轉，水被真空葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環。此時真空葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被真空葉輪分成葉片數目相等的若干個小腔。如果以真空葉輪的上部0°為起點，那么真空葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當真空葉輪繼續旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外，從而實現自吸。