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。