柴油機(jī)消防泵的揚(yáng)程計(jì)算需要注意什么

柴油機(jī)消防泵的揚(yáng)程計(jì)算是確保消防系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需綜合考慮多個(gè)因素以避免因揚(yáng)程不足或過(guò)高導(dǎo)致滅火失敗或設(shè)備損壞。以下是計(jì)算時(shí)需注意的核心要點(diǎn)：

一、明確揚(yáng)程定義與計(jì)算目標(biāo)

揚(yáng)程指泵將液體提升的高度，單位為米（m），計(jì)算時(shí)需明確：

• 總揚(yáng)程 = 幾何揚(yáng)程（建筑高度） + 管路損失揚(yáng)程（沿程阻力+局部阻力） + 末端壓力需求（如消火栓出口壓力）。
• 目標(biāo)：確保最不利點(diǎn)（如高層建筑頂層、管網(wǎng)末端）的水壓滿足滅火要求（如消火栓出口壓力≥0.15MPa）。

二、關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算與注意事項(xiàng)

1. 幾何揚(yáng)程（H?）

• 定義：泵中心到最不利滅火點(diǎn)的垂直高度。
• 注意：
  • 需測(cè)量實(shí)際高度，避免估算誤差（如建筑高度30米，但泵房位于地下2米，幾何揚(yáng)程為32米）。
  • 考慮地形起伏（如坡地建筑需分段計(jì)算垂直高度差）。

2. 管路損失揚(yáng)程（H?）

• 組成：

  • 沿程阻力損失（Hf）：管道摩擦阻力，與管長(zhǎng)（L）、管徑（D）、流速（v）相關(guān)，計(jì)算公式為：

• 局部阻力損失（Hj）：彎頭、閥門(mén)、變徑等局部構(gòu)件產(chǎn)生的阻力，計(jì)算公式為：

• 簡(jiǎn)化計(jì)算：
  • 沿程損失可按每100米管道損失1-3米估算（具體取決于管徑和流速）。
  • 局部損失按沿程損失的10%-20%估算。
• 注意：
  • 管徑選擇需合理：管徑過(guò)小導(dǎo)致流速過(guò)高（＞3m/s），損失劇增；管徑過(guò)大增加成本。
  • 避免頻繁使用90°彎頭，優(yōu)先采用大半徑彎頭（如R=2D）以減少局部阻力。

3. 末端壓力需求（H?）

• 定義：最不利點(diǎn)滅火設(shè)備所需的最小壓力。
• 標(biāo)準(zhǔn)值：
  • 消火栓系統(tǒng)：出口壓力≥0.15MPa（約15米揚(yáng)程）。
  • 噴淋系統(tǒng)：噴頭工作壓力需滿足設(shè)計(jì)要求（如0.1MPa，約10米揚(yáng)程）。
• 注意：
  • 若系統(tǒng)同時(shí)包含消火栓和噴淋，需按最高壓力需求計(jì)算（如消火栓15米＞噴淋10米，取15米）。
  • 高層建筑需考慮水柱靜壓（如每層3米，30層建筑靜壓約90米）。

三、總揚(yáng)程計(jì)算與修正

1. 公式：

其中，H2?=Hf?+Hj?。

2. 修正因素：
   • 溫度修正：水溫升高導(dǎo)致液體密度降低，揚(yáng)程需乘以修正系數(shù)（如20℃水修正系數(shù)≈1.0，80℃水修正系數(shù)≈0.98）。
   • 海拔修正：高海拔地區(qū)（如海拔2000米）空氣稀薄，柴油機(jī)功率下降約10%，需適當(dāng)增加揚(yáng)程余量。
   • 設(shè)備老化：使用5年以上的管道，沿程損失可能增加10%-15%，需預(yù)留余量。
3. 安全余量：
   • 總揚(yáng)程需乘以1.1-1.2的安全系數(shù)，以應(yīng)對(duì)計(jì)算誤差、管網(wǎng)泄漏等突發(fā)情況。
   • 示例：計(jì)算總揚(yáng)程為100米，實(shí)際選泵揚(yáng)程應(yīng)為110-120米。

四、選型時(shí)的注意事項(xiàng)

1. 泵性能曲線匹配：
   • 柴油機(jī)消防泵的流量-揚(yáng)程曲線需覆蓋設(shè)計(jì)工況點(diǎn)，并留有調(diào)節(jié)余地（如設(shè)計(jì)流量50L/s、揚(yáng)程120米，需選泵在50L/s時(shí)揚(yáng)程≥120米，且在40-60L/s范圍內(nèi)揚(yáng)程波動(dòng)≤10%）。
2. 多泵并聯(lián)與串聯(lián)：
   • 并聯(lián)：增加流量，揚(yáng)程不變（適用于大流量需求，如工業(yè)園區(qū)）。
   • 串聯(lián)：增加揚(yáng)程，流量不變（適用于超高層建筑，如揚(yáng)程需200米時(shí)，可選用兩臺(tái)100米泵串聯(lián)）。
3. 避免“大馬拉小車”：
   • 揚(yáng)程選型過(guò)高會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，效率降低且易積碳；揚(yáng)程過(guò)低則無(wú)法滿足滅火需求。需根據(jù)實(shí)際需求精準(zhǔn)選型。

五、實(shí)際案例參考

• 某30層辦公樓：
  • 幾何揚(yáng)程：90米（30層×3米/層）。
  • 管路損失：沿程損失8米（400米管道，每100米損失2米）+局部損失1.6米（沿程損失的20%）=9.6米。
  • 末端壓力：消火栓15米。
  • 總揚(yáng)程：90 + 9.6 + 15 = 114.6米，選泵揚(yáng)程120米（安全余量1.05倍）。
• 某化工廠：
  • 幾何揚(yáng)程：10米（平地布置）。
  • 管路損失：沿程損失15米（800米管道，每100米損失1.875米）+局部損失3米=18米。
  • 末端壓力：泡沫噴淋系統(tǒng)10米。
  • 總揚(yáng)程：10 + 18 + 10 = 38米，選泵揚(yáng)程45米（安全余量1.18倍）。