消防水泵选型应用实例分析(水泵扬程功率电机设计)

消防水泵型号中表示出了消防水泵的额定流量、扬程，不能表示出水泵的额定功率

例如：XBD14.6/20G-G,表示水泵的额定扬程为146m水柱，额定流量为20L/S,

该型号水泵特定厂家配置的电机功率需要从厂家型号资料中查询。

一般设计图中关于消防水泵的参数表示为：Q=?L/S;H=?m;N=?KW，以上均表示工况条件下参考某一水泵厂家选定的水泵设计额定参数。

2.水泵选型

消防水泵选型主要依据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第5.1章节进行简单验算后选取。

例如：某住宅建筑33层，建筑高度99.7m，水泵房处于地下，水泵房埋深-7m，屋顶设置消火栓系统稳压装置，消火栓泵设计参数如下：

Q=20L/S；H=130m; N=55KW。
水泵设计型号：XBD-13/20-100DN

根据以上设计参数，拟选用某厂家消防水泵参数应满足：

①当Q=0L/S时，水泵扬程H1应大于设计扬程的120%，即:

H1≥130m120%=156m

同时，当Q=0L/S时，水泵扬程H应不大于设计扬程的140%，即:

H1≤130m140%=182m

即选用水泵0L/S流量的扬程应不大于182m,同时应不小于156m，即：

156 m≤H1≤182m

②当Q=20150%=30L/S即150%额定设计流量时，水泵扬程H2应不小于设计扬程的

65%，且不小于从水泵出口至最高用水点的高程差，即:

a： H2❋≥13065%=84.5m。

考虑建筑最不利点用水，150%额定设计流量水泵的扬程最小应大于用水最高点与水泵出水口高差，即：

b：H2❋≥ 99.7+7=106.7m。

比较a、b值，取其最大值。
即 H2≥107m

③确定水泵的扬程区间H

107m≤H≤182m 额定扬程≥130m，额定流量20L/S

④ 查找产品样本

a 从找XBD类型水泵样本中查找额定流量20L/S的水泵；

b 选择额定流量20L/S，额定扬程接近且不小于130m的水泵型号；

c 查找备选型号水泵的性能曲线图，找出Q=0 L/S、Q=20L/S、 Q=30L/S时对应的水泵扬程是否分别不小于156m、130m、107m，且不大于182m

d 从样本中找到两个流量等于设计流量，扬程接近且不小于设计扬程的型号的水泵，分别是：XBD14.0/20G-G 、XBD14.6/20G-G

e 分别查找上述两个型号水泵的技术参数和性能曲线如下：

⑤将设计参数与拟选定水泵参数进行比较

0L/S时，XBD14.0/20G-G H1=170；XBD14.6/20G-G H1=175

156 m≤H1≤182m

均满足设计要求

H2≥107m

均满足设计要

XBD14.0/20G-G Δη=72%-71%=1%；

XBD14.6/20G-G Δη=70%-65%=5%

Δη≤8%

均满足设计要求

⑥确定水泵电机功率：

150%额定流量时，水泵轴功率最大。

XBD14.0/20G-G Nmax=44.72KW，电机应选用N>44.72即不小于45KW

XBD14.6/20G-G Nmax=52.47KW，电机应选用N>52.47即不小于55KW

⑦对比厂家电机配置

XBD14.0/20G-G 配置电机功率N=45KW

XBD14.6/20G-G 配置电机功率N=55KW

⑧最终确定水泵型号

对比发现：

a： XBD14.0/20G-G型水泵 当Qmax=150%qQ时，Hmax=108m，仅大于高程差1m，且电机配置45KW，仅大于Nmax轴功率0.285KW

b： XBD14.6/20G-G型水泵 当Qmax=150%qQ时，Hmax=116m，大于高程差9m，电机配置55KW，大于Nmax轴功率2.53KW，且电机配置功率与设计参数电机功率一致。

为适当预留扬程余量，且达到设计参数中，最终确定选用水泵型号为XBD14.6/20G-G

选定水泵额定参数：Q=20L/S;H=146m;N=55KW

设计水泵额定参数：Q=20L/S;H=130m;N=55KW

3.小结：

①消防水泵的选用基本程序是：先以设计额定流量为基准值去查找接近额定扬程的水泵型号，然后查找该型号的水泵性能曲线，最后通过一系列的计算、比较，最终确定选用水泵型号。

②不同厂家生产的水泵，由于其制造工艺、设计的叶轮尺寸、采用的密封材料、使用的轴承以及电机功率因数的不同等等方面的差异，其电机配置不同。
设计师设计时，虽可以准确计算出水泵最小有效功率，但并不能准确确定水泵的轴功率，因此，设计师会参照某水泵厂家的参数给出设计参数，此参数并不通用。

附：水泵轴功率N✱=QH/(367η)

其中N✱--------某工况点的轴功率

Q-------------某工况点的实时流量

H--------------某工况点实时流量时对应的水泵扬程

η----------某工况点的实时水泵效率

③水泵生产厂家在进行水泵配置时，一般依据150%Q时最大轴功率或轴功率~流量曲线上最大轴功率向上靠一个最接近的电机规格模数选用电机配置，有时电机功率富余量不够，一般应为最大轴功率的1.1~1.15倍，显然，几乎所有厂家均适量配置而不富裕配置。

④在水泵选型时往往遇到水泵厂家配置电机的功率小于设计功率，一般可以向设计师提供特定产品样本，由设计师核算并重新选定水泵型号和电机功率配置；也可以在设备订货时告知特定厂家加大水泵配置电机功率，提高电机功率富余量；或在140%设计扬程以下范围内选用较高扬程和较大电机功率配置的水泵型号。
以便减少在设备进场验收、消防设施检测和消防验收时的麻烦。
本实例中显然采用了第三种方法。

⑤一旦水泵设计参数和制造工艺定型，水泵的参数并不会随着配置的电机的功率不同而改变水泵的最大流量和扬程。
当配置的电机功率接近于水泵最大轴功率时，水泵处于最佳节能状态，但原动力电机缺乏富余量，电机随时处于满负荷工作状态，同时制造成本最低；当配置的电机功率大于水泵最大轴功率1.15倍时，电机功率配置过剩，造价上升。

做个比喻：水泵就是一辆固定荷载的马车，电机就是拉车的马。
车定了，是大马拉小车，还是合适的马拉合适的车，可以由设计师甚至是施工单位技术人员确定，但绝对不允许小马拉大车。