Technický princip: Mechanismus přeměny energie a tlakování
Základní funkcí požárního čerpadla je přeměna mechanické energie na tlakovou energii kapaliny. Tento princip navazuje na Bernoulliho rovnici a teorii turbomachinery. Když motor nebo dieselový motor pohání hřídel čerpadla k otáčení, oběžné kolo se otáčí synchronně vysokou rychlostí. Pod odstředivou silou je kapalina vrhána směrem k vnějšímu okraji oběžného kola, čímž se zvyšuje jeho rychlost a kinetická energie. Současně se ve středu oběžného kola vytvoří podtlaková zóna, která pod tlakovým rozdílem nasává vnější kapalinu do komory čerpadla. Kapalina po průchodu oběžným kolem vstupuje do spirály (odstředivé čerpadlo) nebo rozváděcích lopatek (čerpadlo s axiálním průtokem), kde její rychlost postupně klesá, zatímco její tlak dále roste, a nakonec je výstupním potrubím dodávána do hasicí sítě.
Konstrukční složení: Modulární design zajišťuje spolehlivost
Požární čerpadla se obvykle skládají z pěti hlavních modulů:
1. Power End: Zahrnuje elektrický motor nebo dieselový motor, poskytující rotační výkon;
2. Konec převodovky: Spojky nebo řemenice přenášejí krouticí moment;
3. Konec tělesa čerpadla: Oběžné kolo, těleso čerpadla, těsnění hřídele atd. tvoří jednotku tlakování jádra;
4. Konec řízení: Tlakové spínače, průtokoměry, frekvenční měniče atd. umožňují automatické řízení;
5. Pomocný konec: Základna, zařízení tlumící vibrace, ochranné kryty atd. zvyšují provozní stabilitu. Například odstředivá požární čerpadla používají konstrukci oběžného kola s dvojitým-sáním k vyrovnání axiálních sil a snížení rizika kavitace; axiální průtoková čerpadla používají vodicí lopatky k nastavení směru proudění kapaliny, což je vhodné pro scénáře s vysokým-průtokem{5}}.
Pracovní postup: Čtyř{0}}stupňový cyklus pro nepřetržitý přívod vody
1. Spouštěcí-fáze: Po spuštění zdroje energie se oběžné kolo zrychlí z klidu na své jmenovité otáčky (obvykle 1450–2900 ot./min) a v komoře čerpadla se postupně zvyšuje tlak;
2. Sací stupeň: Vstupní ventil se otevře a kapalina vstupuje do středu oběžného kola pod podtlakem. Během této fáze je nezbytné zajistit, aby nedocházelo k netěsnostem v sacím potrubí a aby hladina kapaliny byla výše než těleso čerpadla;
3. Stupeň tlakování: Po průchodu kapaliny oběžným kolem stoupne tlak na 0,8-2,5 MPa (v závislosti na typu čerpadla a provozních podmínkách), splňující požadavky protipožární sítě;
4. Fáze dodávání: Vysokotlaká-kapalina je dodávána do hlavic postřikovačů nebo vodních děl výstupním potrubím, aby se dosáhlo funkce hašení. Některá špičková-požární čerpadla jsou vybavena duálním spínacím zařízením napájení, které se v případě výpadku hlavního napájení dokáže automaticky přepnout na záložní zdroj a zajistit tak nepřetržitý provoz.
Průmyslové standardy: Standardizovaný design zajišťuje bezpečnost
Požární čerpadla musí splňovat národní normu GB 6245-2006 „Požární čerpadla“. Mezi klíčové parametry patří: 1. Rozsah průtoku: běžná požární čerpadla mají průtok 10-80 l/s, zatímco požární čerpadla namontovaná ve vozidlech mohou dosáhnout přes 100 l/s; 2. Požadavky na dopravní výšku: minimální dopravní výška musí být nejméně 0,5 MPa a čerpadla pro výškové budovy musí dosahovat více než 1,2 MPa; 3. Čistá pozitivní sací výška (NPSH): musí být menší než 3,5 m, aby nedošlo k poškození oběžného kola kavitací; 4. Těsnící výkon: netěsnost hřídelové ucpávky musí být menší nebo rovna 5 kapkám/minutu, aby se zabránilo úniku kapaliny z důvodu bezpečnostních rizik. Kromě toho musí požární čerpadla projít certifikací 3C a procházet pravidelným testováním výkonu a údržbou.
