化工干貨 | 離心泵充水還有這么多方法？你不一定全知道
離心泵(除自吸泵外)在啟動(dòng)前都要把水泵和進(jìn)水管內(nèi)灌滿水，否則水泵是無(wú)法揚(yáng)水工作的。離心泵啟動(dòng)后不出水，往往是由于泵中空氣沒(méi)有被排凈、水沒(méi)有被充滿所致。
啟動(dòng)前的充水方法主要有兩種：一種是采用裝配底閥充水，底閥為單向閥，裝在進(jìn)水管的進(jìn)口，這種方法的缺點(diǎn)是底閥水頭損失較大，影響了水泵的裝置效率;另一種是無(wú)底閥充水，此法的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，相對(duì)于有底閥的泵站可節(jié)能10%～15%。下面介紹幾種離心泵的充水方法，供用戶在運(yùn)行水泵時(shí)選擇。
■自行引水充水法
對(duì)于采用半淹沒(méi)式的泵房(即進(jìn)水管和水泵泵頂?shù)母叱叹谶M(jìn)水池水面以下的泵站)，水可自行引入水泵中而不必人工灌引水。這種泵站的缺點(diǎn)是沒(méi)有充分利用水泵的吸水能力，同時(shí)水泵安裝高程降低，不僅增大了基礎(chǔ)的開挖量，而且運(yùn)行管理也較不便;但優(yōu)點(diǎn)也較明顯，即易于實(shí)現(xiàn)泵站的自動(dòng)化，時(shí)效性較強(qiáng)。
■人工充水法
對(duì)于進(jìn)水管直徑小于300mm的小型泵站，在進(jìn)水管的進(jìn)口通常設(shè)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斗(或一個(gè)去掉瓶底的倒立的普通瓶子)充水。對(duì)于進(jìn)水管直徑小于300mm的小型泵站，在進(jìn)水管的進(jìn)口通常設(shè)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(公眾號(hào):泵管家)。由于無(wú)需購(gòu)買其他充水設(shè)備，在目前農(nóng)村小型泵站中，這種充水方法比較普遍。
對(duì)不設(shè)底閥、逆止閥且管路較短的小型泵站，也可以采用一邊啟動(dòng)，一邊從出水管口向水泵內(nèi)充水的辦法，從而把水泵和管路中的空氣逐漸帶出，一般連續(xù)充水幾分鐘后，水泵即可正常抽水工作。
■真空水箱充水法
對(duì)于不設(shè)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制的封閉型水箱，其容積至少為進(jìn)水管容積的3倍，水箱安裝的位置應(yīng)盡可能靠近水泵，水箱底高也應(yīng)略低于水泵的軸線。真空水箱的高度一般為水箱直徑的2倍。
水泵啟動(dòng)前，先將水箱灌滿水進(jìn)行密封。水泵啟動(dòng)后，水泵從真空箱進(jìn)水，由于水箱水位下降致使水箱內(nèi)形成一定的真空，進(jìn)水池中的水就會(huì)在大氣壓的作用下，經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入水箱中，從而形成水的循環(huán)，使水泵開始正常運(yùn)行。
■射流泵充水法
用柴油機(jī)帶動(dòng)水泵抽水時(shí)，可利用柴油機(jī)排除的廢氣通入與水泵頂部相通的射流器，進(jìn)行抽氣充水，從而去掉了水泵的底閥。在水泵啟動(dòng)時(shí)，將和手柄相連的閥蓋關(guān)閉，廢氣從射流器噴出，通過(guò)連管把泵中的空氣吸出。充水完畢后把閥蓋打開，控制閥關(guān)閉。這種充水方法的好處一是充分利用了動(dòng)力機(jī)，二是提高了泵站的效率。
■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(guò)“水氣置換”原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此法可去掉水泵的底閥。首先，設(shè)計(jì)一個(gè)適量容器的換氣罐，換氣罐一般為塑料制品，也可為薄鐵皮件，成本僅為底閥的二分之一。然后，將換氣罐安置在水泵進(jìn)水口處，與水泵、管路形成一個(gè)連通體。同時(shí)，在換氣罐與水泵之間的換氣流道上，安裝一個(gè)換氣控制閥。充水時(shí)，預(yù)先給換氣罐加滿水，然后加蓋密封，再開啟換氣閥。換氣完畢，關(guān)閉換氣閥，將有一部分引水懸在進(jìn)水管中。按照這種方法反復(fù)數(shù)次，空氣將被全部排盡，進(jìn)水管中也就充滿水了。此時(shí)，便可啟動(dòng)水泵進(jìn)行揚(yáng)水作業(yè)。停機(jī)前，只要先關(guān)閉閘閥再停機(jī)，引水將不會(huì)回坐。下次啟動(dòng)時(shí)就不用再灌引水了。這種充水方法的優(yōu)點(diǎn)是換氣罐價(jià)格較低，制造容易，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)約能源。
■真空泵充水法
對(duì)于進(jìn)水管直徑大于300mm的大、中型泵站，或自動(dòng)化要求程度較高的泵站，真空抽氣裝置是常用的一種充水設(shè)備。它由真空泵和其他設(shè)備組裝而成，排灌站經(jīng)常采用的真空泵大多為水環(huán)式真空泵。
水環(huán)式真空泵的圓柱形泵殼內(nèi)安裝一個(gè)偏心的牙狀葉輪。泵殼內(nèi)注有循環(huán)水，在抽真空時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，泵殼內(nèi)的循環(huán)水被甩至葉輪四周，在泵殼內(nèi)壁形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)水環(huán)。又因葉輪是偏心安裝在泵殼內(nèi)的，因此水環(huán)與牙狀葉片之間形成的空間大小不同。葉輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，其右半部分兩葉片之間的空間逐漸增大，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(nèi)的空氣通過(guò)吸氣管，進(jìn)入真空泵泵殼右側(cè)的月牙形吸氣口被吸入真空泵，真空泵葉輪左半部分兩葉片之間的空間是逐漸減小的，因此空氣被壓縮，壓力隨之增高，最后通過(guò)真空泵泵殼左側(cè)月牙形排氣口排出真空泵，進(jìn)入水氣分離箱，使被帶出的循環(huán)水分離后再重復(fù)使用。葉輪不停地旋轉(zhuǎn)，真空泵就不斷地吸氣和排氣，最后將水泵充滿水。
■手動(dòng)泵充水法
作為往復(fù)式容積泵的一種，手動(dòng)泵在我國(guó)農(nóng)村被廣泛使用，農(nóng)民可把自家的手動(dòng)泵作為真空泵使用，對(duì)離心泵進(jìn)行充水，既方便又經(jīng)濟(jì)。最常見的用法是：將手動(dòng)泵安裝在離心泵的抽氣孔上或靠近水泵的進(jìn)水管路上，進(jìn)行抽氣引水，使之成為離心泵開機(jī)時(shí)充水的工具，從而省掉了水泵進(jìn)水管路上的底閥，減少了能量損耗，提高了水泵裝置的效率。
■自行引水充水法
對(duì)于采用半淹沒(méi)式的泵房(即進(jìn)水管和水泵泵頂?shù)母叱叹谶M(jìn)水池水面以下的泵站)，水可自行引入水泵中而不必人工灌引水。這種泵站的缺點(diǎn)是沒(méi)有充分利用水泵的吸水能力，同時(shí)水泵安裝高程降低，不僅增大了基礎(chǔ)的開挖量，而且運(yùn)行管理也較不便;但優(yōu)點(diǎn)也較明顯，即易于實(shí)現(xiàn)泵站的自動(dòng)化，時(shí)效性較強(qiáng)。
■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(guò)“水氣置換”原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此法可去掉水泵的底閥。
首先，設(shè)計(jì)一個(gè)適量容器的換氣罐，換氣罐一般為塑料制品，也可為薄鐵皮件，成本僅為底閥的二分之一。然后，將換氣罐安置在水泵進(jìn)水口處，與水泵、管路形成一個(gè)連通體。同時(shí)，在換氣罐與水泵之間的換氣流道上，安裝一個(gè)換氣控制閥。充水時(shí)，預(yù)先給換氣罐加滿水，然后加蓋密封，再開啟換氣閥。換氣完畢，關(guān)閉換氣閥，將有一部分引水懸在進(jìn)水管中。按照這種方法反復(fù)數(shù)次，空氣將被全部排盡，進(jìn)水管中也就充滿水了。此時(shí)，便可啟動(dòng)水泵進(jìn)行揚(yáng)水作業(yè)。停機(jī)前，只要先關(guān)閉閘閥再停機(jī)，引水將不會(huì)回坐。下次啟動(dòng)時(shí)就不用再灌引水了。這種充水方法的優(yōu)點(diǎn)是換氣罐價(jià)格較低，制造容易，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)約能源。
■真空泵充水法
對(duì)于進(jìn)水管直徑大于300mm的大、中型泵站，或自動(dòng)化要求程度較高的泵站，真空抽氣裝置是常用的一種充水設(shè)備。它由真空泵和其他設(shè)備組裝而成，排灌站經(jīng)常采用的真空泵大多為水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵的圓柱形泵殼內(nèi)安裝一個(gè)偏心的牙狀葉輪。泵殼內(nèi)注有循環(huán)水，在抽真空時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，泵殼內(nèi)的循環(huán)水被甩至葉輪四周，在泵殼內(nèi)壁形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)水環(huán)。又因葉輪是偏心安裝在泵殼內(nèi)的，因此水環(huán)與牙狀葉片之間形成的空間大小不同。
葉輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，其右半部分兩葉片之間的空間逐漸增大，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(nèi)的空氣通過(guò)吸氣管，進(jìn)入真空泵泵殼右側(cè)的月牙形吸氣口被吸入真空泵，真空泵葉輪左半部分兩葉片之間的空間是逐漸減小的，因此空氣被壓縮，壓力隨之增高，最后通過(guò)真空泵泵殼左側(cè)月牙形排氣口排出真空泵，進(jìn)入水氣分離箱，使被帶出的循環(huán)水分離后再重復(fù)使用。葉輪不停地旋轉(zhuǎn)，真空泵就不斷地吸氣和排氣，最后將水泵充滿水。
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