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真空罐引水装置浅谈

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【摘要】真空罐引水是一种常用的非自灌式引水方式,因其具有简单、可靠、造价低等优势,得到了广泛的应用。本文就真空罐设计中应注意的问题进行探讨,供同行参考。

【关键词】自灌;真空罐;真空度;安装高度;罐体容积。

中图分类号:TE972文献标识码:A

1前言

离心泵是一种通过叶轮高速转动从而产生离心力而使液体的压能、位能、动能得到提升的机械。水在蜗形泵壳内被甩成与泵轴成切向流动,使叶轮中心形成真空,在大气压作用下,将水吸入泵内。作为使用最为广泛的水泵,具有效率高、使用维修方便等特点,但是其启动需自灌启动,在某些情况下难以满足。真空罐作为一种简单可靠的非自灌式引水装置得到了广泛的应用,本文在其设计中需注意的问题进行探讨。

2.水泵引水方式的选择

针对几种引水方式,进行简单比较如下:

㈠底阀引水方式

优点:结构简单、使用方便

缺点:只适用于清水,污水系统因阀体易结垢堵塞;引水时间较长。

㈡真空泵引水方式

优点:可靠性较好,使用方便。

缺点:引水时间长;不宜用于污水系统,易造成引水管堵塞;成本较高。

㈢水射器引水

优点:安装使用方便。

缺点:引水时间较长;需另接高压水源;不宜用于污水;效率不高。

㈣真空罐引水

优点:引水时间短,可随时启动水泵;适用于污水系统;使用方便。

缺点:如设计不合理,效率较低;制作工艺要求较高。

综上所述:真空罐引水方式适用范围最广,引水速度快,故障率低。我认为真空罐引水方式最优。一般认为其适用于小型水泵,对于中型水泵,如果优化真空罐的设计,使其效率提高,应作进一步探讨。

3.真空罐的设计

㈠真空罐的进出水有两种形式,如图所示:

㈡真空罐的组成:由阀门、注水管、罐体、吸水管、溢流管及泵进水管等组成的气密性良好的密闭罐体。

㈢真空罐的使用:泵启动前,先开启注水管和溢流管的阀门,向引水罐注水。随着注入水位的提高,罐内和泵体内的空气逐渐排出。当溢流管口有水流出时,将溢流管和注水管的阀门关闭。泵启动后抽吸水罐内的储不,使液面下降,达到一定的负压后,将吸水管下的水不断的吸入罐内,从而保证水泵正常工作。设计时,溢流管口位置应稍低于吸水管上端管口。溢流管的作用是排气和观察注水是否灌满。在溢流管和注水管上均应设置气密性阀门。

㈣在真空罐吸水管上设底阀时,其容积可减少很多,如果在水泵吸水管和真空罐排气管之间再连接一条吸气管,不仅能减小罐容积,而且能保持水泵长期稳定运行。吸水管的作用是将由水中分离出来的气体及时随水流排走,不会积存于罐内,这样可长期稳定运行。

㈤真空罐容积的确定:真空罐内水容积应为气容积的3倍以上,这样可保证吸上的水可填满剩余的空气,并留有一定的安全容积,以达到安全引水的目的。

4.真空罐的应用

㈠真空罐引水可用于污水处理站吸水以替代自吸泵。

㈡真空罐引水用于浮船上取水可保证水泵位于泵船上,便于检修和维护船体的稳定。

㈢真空罐引水可替代液下泵、长轴泵、潜污泵等多种场合。

㈣真空罐引水适用于矿坑内的排水。

㈣真空罐引水可将吸水泵布置于水池外,适用于水泵不宜与水池水直接接触的场合。

5.注意问题

在选用真空罐引水装置时应特别注意以下几个问题:

㈠真空罐可以使不满足自罐要求的水泵实现自灌供水,但它与水池的自灌式吸水不同,它是在负压的条件下吸水,所以确定水泵静扬程时应从水池最低水位算起。如果要从真空罐水位算起,要考虑罐内的负压值。

㈡真空罐用于循环冷却水或水温较高的冲渣水时,要特别注意水温这个条件,避免发生气蚀,选好水泵后,应根据实际水温对水泵的允许吸上真空高度进行修正,具体修正公式可见水泵与水泵站本科教材,使修正后的Hs不得小于Pk,否则发生气蚀会影响水泵的正常工作,在实际工程的设计中要特别注意这种情况。

㈢尽量减少吸水高度,在保证水泵能充满水的情况下,尽量降低真空罐的高度

㈣真空罐宜安装在靠近水源的地方,以减小引水罐吸水管的长度。

㈤真空罐的容积尽量大,留有余地,绝对不允许小于设计容积,以保证其吸水能力。

㈥真空罐对制作要求高,必须密封,不允许漏气,否则会影响系统的正常供水。

6.结论

真空罐引水装置简化了设计,但在选泵及容积确定方面要慎之又慎,进行准确的计算,同时也要注意水温、水泵的允许吸上真空高度、与气压供水联合使用等情况。

参考文献

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[2] 何俊雅,建筑给水排水设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社1993

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[4] 上海市政工程设计研究院(集团)有限公司.给排水设计手册(专用机械)[M].2版 北京:中国建筑工业出版社.2006