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經典案例

(農用)離心泵充水先容

農用離心泵

離心泵(除自吸泵外)在啟動前都要把水泵和進水管內灌滿水 ,否則水泵是無法揚水工作的。離心泵啟動後不出水,往往是由於泵中空氣沒有被排淨、水沒有被布滿所致。

離心泵啟動前的充水方法首要有兩種:一種是采用裝配底閥充水,底閥為單向閥,裝在進水管的進口,這類方法的缺點是底閥水頭損失較大,影響了水泵的裝配效率;另一種是無底閥充水,此法的最大優點是節能 ,相對於有底閥的泵站可節能10%~15%。下麵先容幾種離心泵的充水方法,供用戶在運行水泵時選擇。

人工充水法

對於進水管直徑小於300mm的小型泵站,在進水管的進口通常設有底閥,一般多采用人工充水法,即從水泵殼上部的專用充水排氣孔處由充水漏鬥(或一個往掉瓶底的倒立的普通瓶子)充水。對於進水管直徑小於300mm的小型泵站 ,在進水管的進口通常設有底閥,也可以從水泵的出水管口(出水管路較短的泵站)向泵中充水。由於無需購買其他充水設備,在目前農村小型泵站中,這類充水方法比較普遍。

對不設底閥、逆止閥且管路較短的小型泵站,也可以采用一邊啟動,一邊從出水管口向水泵內充水的辦法,從而把水泵和管路中的空氣逐步帶出,一般連續充水幾分鍾後,水泵即可正常抽水工作 。

真空水箱充水法

對於不設底閥的小型泵站,可采用真空水箱充水法。真空水箱是用鐵皮焊製的封閉型水箱,其容積最少為進水管容積的3倍,水箱安裝的位置應盡可能靠近水泵 ,水箱底高也應略低於水泵的軸線。真空水箱的高度一般為水箱直徑的2倍。

水泵啟動前,先將水箱灌滿水進行密封。水泵啟動後,水泵從真空箱進水,由於水箱水位下降導致水箱內形成一定的真空,進水池中的水就會在大氣壓的感化下,經進水管進進水箱中,從而形成水的循環,使水泵開始正常運行。這類充水方法具有如下優點:水力損失小,泵站效率高,技術職員勞動強度低,啟動簡便,且利於實現水泵機組的主動化控製 。

射流泵充水法

用柴油機帶動水泵抽水時,可利用柴油機排除的廢氣通進與水泵頂部相通的射流器,進行抽氣充水,從而往掉了水泵的底閥。在水泵啟動時,將和手柄相連的閥蓋封閉,廢氣從射流器噴出,通過連管把泵中的空氣吸出。充水完畢後把閥蓋打開 ,控製閥封閉 。這類充水方法的好處一是充分利用了動力機,二是進步了泵站的效率。

手動泵充水法

作為往複式容積泵的一種,手動泵在我國農村被廣泛使用,農民可把自家的手動泵作為真空泵使用,對離心泵進行充水,既方便又經濟。

最多見的用法是:將手動泵安裝在離心泵的抽氣孔上或靠近水泵的進水管路上,進行抽氣引水,使之成為離心泵開機時充水的工具,從而省掉了水泵進水管路上的底閥,減少了能量損耗,進步了水泵裝配的效率。

自行引水充水法

對於采用半沉沒式的泵房(即進水管和水泵泵頂的高程均在進水池水麵以下的泵站),水可自行引進水泵中而不必人工灌引水。這類泵站的缺點是沒有充分利用水泵的吸水能力,同時水泵安裝高程降低,不僅增大了基礎的開挖量 ,而且運行治理也較不便;但優點也較明顯,即易於實現泵站的主動化 ,時效性較強。

自懸引水充水法

自懸引水充水法是利用水和氣的容重差,通過“水氣置換”道理來實現的。此法可往掉水泵的底閥。

首先,設計一個適量容器的換氣罐,換氣罐一般為塑料成品,也可為薄鐵皮件,本錢僅為底閥的二分之一。然後,將換氣罐安置在水泵進水口處,與水泵、管路形成一個連通體。同時,在換氣罐與水泵之間的換氣流道上,安裝一個換氣控製閥。充水時,預先給換氣罐加滿水,然後加蓋密封,再開啟換氣閥 。換氣完畢,封閉換氣閥,將有一部分引水懸在進水管中。按照這類方法反複數次,空氣將被全部排盡,進水管中也就布滿水了。此時 ,便可啟動水泵進行揚水作業。停機前,隻要先封閉閘閥再停機 ,引水將不會回坐 。下次啟動時就不用再灌引水了。這類充水方法的優點是換氣罐價格較低,製造輕易 ,勞動強度低,節約能源 。

真空泵充水法

對於進水管直徑大於300mm的大、中型泵站,或主動化要求程度較高的泵站 ,真空抽氣裝配是常用的一種充水設備。它由真空泵和其他設備組裝而成,排灌站經常采用的真空泵大多為水環式真空泵。

水環式真空泵的圓柱形泵殼內安裝一個偏心的牙狀葉輪。泵殼內注有循環水,在抽真空時,葉輪旋轉,在離心力的感化下,泵殼內的循環水被甩至葉輪四周 ,在泵殼內壁形成一個旋轉水環。又因葉輪是偏心安裝在泵殼內的,是以水環與牙狀葉片之間形成的空間大小不同。葉輪順時針方向旋轉時 ,其右半部分兩葉片之間的空間逐步增大,在密閉條件下,隨著空氣體積的增大,壓力隨之降低,形成真空,水泵和管路內的空氣通過吸氣管,進進真空泵泵殼右邊的新月形吸氣口被吸進真空泵,真空泵葉輪左半部分兩葉片之間的空間是逐步減小的 ,是以空氣被壓縮,壓力隨之增高,最後通過真空泵泵殼左邊新月形排氣口排出真空泵,進進水氣分離箱,使被帶出的循環水分離後再反複使用。葉輪不停地旋轉,真空泵就不斷地吸氣和排氣,最後將水泵布滿水。

關於真空泵的台數,對於小型泵站 ,當機組少於3台時,一般選1台,當機組多於4台時,一般選2台;對於中大型泵站,最好選用2台,當機組較多時,要考慮備用1台。真空泵充水的優點是充水時間短、泵站效率高、勞動強度低、易於實現泵站主動化。缺點是投資較大。

離心泵充水是水泵運行治理的首要構成部分,相信隨著水利科研職員對離心泵充水方法的不斷探索,以“方便、實用、高效”為主旨的水泵充水方法會愈來愈多,充水效果也會愈來愈好,從而為機電排灌事業的發展做出積極的貢獻。

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