自吸泵进出口管道设计探究
自吸式的水泵,每台自吸泵应设单独的吸水管,并应尽量减少自吸泵吸水管道的长度和管配件,以减少吸水管的水头损失,当泵站内机组台数较多或吸水井距泵站较远时,可以采用多台水泵从共用吸水管中吸水,在每条吸水管路上装设一个闸阀,在公共吸水管上装设两个闸阀,在每台泵附近装设一个闸阀。当两个闸阀都关闭的时候,水分别由两条吸水管路引向泵。其它情况运转时,要开启两个闸阀中的一个。如果闸阀中有一个要修理,则一条吸水管将供应2台泵吸水。设置共用吸水管时,应使吸水总管处于正压状态。 一般情况下,为了保证安全供水,输水干管通常设置两条(在给水系统中有较大容积的高地水池时,也可只设一条),而泵站内水泵台数常在2-3台以上。为此,必须考虑当一条输水干管发生故障需要修复或工作水泵发生故障改用备用水泵送水时,均能将水送往用户。供水安全要求较高的泵站,自吸泵出水管道的布置必须满足: 1、能使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵的工作。 2、每台水泵能输水至任何一条输水管。 送水泵站通常在站外输水管路上设一检修闸阀,自吸泵或每台水泵均加设一检修闸阀,即每台泵出口设有两个闸阀。这种闸阀经常是开启状态的,只有当修理水泵或水管上的闸阀时,才关闭。 检修闸阀和联络管路上的闸阀,因使用机会很少,不易损坏,一般不再考虑修理时的备用问题,但是,所有常开闸阀,也应定期进行开闭的操作和加油保护,以保持其工作的可靠性。 出水管道及管路上闸阀布置方式的不同,对泵站的节能效果与供水安全性均有紧密联系。采用3台水泵(二用一备)、两条输水管可采用两种不同的方式布置,这两种布置共同的特点是:当出水管上任一闸阀需要检修时,允许有一台泵及一条输水管停用,两台泵的流量由一条输水管送出。当修理任一闸阀时,将停用两台泵及一条输水管。 水泵上述这种情况,如果必须保证有两台泵向一条输水管送水时,则不锈钢离心泵应在联络母管上增设两个双闸阀。当修理任一闸阀时,将停用一台泵及输水管,联络管上只设置单阀的情况供水安全可靠性大为提高。有时为了缩小泵房的跨度,可将出水干管闸阀装在联络母管的延长线上。由此可看出,出水管上闸阀的设置,主要是取决于供水对象对于供水安全性的要求,不同要求应有不同的布置方式。 有时为了减小房屋的跨度,将联络管布置于墙外的管廊中或将联络管置于站外,把联络管上的闸阀置于阀门井中。
自吸泵结构与选型常识
在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。 不需在吸入管路内充满液体就能自动地把水抽上来的管道离心泵称之为自吸泵。自吸泵的结构类型很多,其中,外混式自吸泵的工作原理是:水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。 另一方面,被叶轮排到气水分离室中的水又经左右回水孔流回到叶轮外缘。左回水孔流回的水在在压力差和重力的作用下,射向叶轮槽道内,并被叶轮击碎,与吸入管路来的空气混合后,甩向蜗壳,向旋转方向流动。然后与右回水孔流来的水汇合,顺着蜗壳流动。 由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅,不断被叶轮击碎,就同空气强烈搅拌混合,生成气水混合物,并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。 内混式的自吸泵,工作原理与外混式自吸泵相同,其区别只是回水不流向叶轮外缘,而流向叶轮入口。内混式自吸泵在启动时,须打开叶轮前下方的回流阀,使泵内液体流回到叶轮入口。水在叶轮高速转动的作用下与吸入管来的空气相混合,形成气水混合物排至分离室。在这里空气排出而水又从回流阀返回到叶轮入口。如此反复进行,直至空气排尽,吸上水来。 自吸泵的自吸高度,与叶轮前密封间隙、泵的转数、分离室液面高度等因素有关。叶轮前密封间隙越小,自吸高度越大,一般取为0.3~0.5毫米;在间隙增大时,除自吸高度下降外,泵的扬程、效率均降低。泵的自吸高度随叶轮的圆周速度u2的增大而增大,但到最大自吸高度时,转数增加而自吸高度就不再增加了,此时只是缩短自吸时间;当转数下降时,自吸高度则随着下降。在其它条件不变的情况下,自吸高度还随着储水高度的增加而增加(但也不能超过分离室的最佳储水高度)。为了在自吸泵中更好地使气水混合,叶轮的叶片须少些,使叶栅的节距增大;并宜采用半开式叶轮(或叶轮槽道较宽的叶轮),这样更方便于回水深入地射进叶轮叶栅中。自吸泵大部分与内燃机配套,装在可移动的小车上,宜于野外作业。
自吸泵结构及自吸泵工作原理
自吸泵具有一定的自吸能力,能够使水泵在吸不上水的情况下方便起动,并维持正常运行。我国目前生产的自吸泵基本上是自吸离心泵。自吸泵因其实现自吸方式的不同,可分为外混式自吸泵、内混式自吸泵及带有由泵本身提供动力的真空辅助自吸泵,按输送液体和材质可分为污水自吸泵、清水自吸泵、耐腐蚀自吸泵、不锈钢自吸泵等多种自吸泵的结构形式。如图所示(外混式)自吸泵基本结构。其主要零件有:泵体、泵盖、叶轮、轴、轴承等。泵体内具有涡形流道,流道外层周围有容积较大的气水分离腔,泵体下部铸有座角作为固定泵用。外混式自吸泵工作原理与所有自吸泵一样(外混式)自吸泵的吸入口位于叶轮上方,每次停机后,自吸泵内都能存留一些水,作为下次起动之用。初次起动前,需向泵内人工加足自吸用水,使叶轮大部分淹没在水中。泵起动后,叶轮中的水受到离心力作用流向叶轮外缘,并在叶轮外缘处与气体混合,形成一圈泡沫带状气水混合物。该泡沫带在隔舌的刮削作用下,使气水混合物通过扩散管进入气水分离室。此时,由于过水面积突然增大,流速迅速降低,气体的相对密度小,从水中逸出并由泵压出口排走,水的相对密度大,落到气水分离室的底部,并经轴向回流孔返回叶轮外缘,再次与气体混合。随着上述过程的不断循环,吸水管内的真空度就不断增大,被输送的水便不断沿吸水管上升。待自吸泵内完全充满水时,自吸泵就进入正常工作状态,完成自吸过程。自吸泵体的进出水口可用胶管或法兰管连接。当配胶管时,进口胶管接头座附有止回阀,以阻止停机液体倒流。泵体涡形流道内装有闭式单级叶轮,泵盖上具有密封室,轴承体内装黄油以润滑轴承,泵轴后端V带轮或联轴器,甩电动机或内燃机来带泵。