水泵引水筒的設(shè)計(jì)及運(yùn)行

-.z.水泵引水筒的設(shè)計(jì)與運(yùn)行目錄1.水泵引水筒的作用及原理2.水泵引水筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.水泵引水筒的安裝形式4.水泵引水筒的制作材料5.水泵引水筒的故障及解決方法6．舉例計(jì)算1.水泵引水筒的作用及原理離心泵啟動(dòng)前要灌滿水這是大家都知道的常識(shí)，為什么要灌滿水呢？因?yàn)殡x心泵只有在灌滿水的條件下，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，才能將離心力作用至水體，水體通過離心力獲得能量，具有流速和揚(yáng)程，水泵才能發(fā)揮作用。以往，在水泵設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，總是習(xí)慣將水泵安裝在水池水面以上，當(dāng)然，如果是從河里、湖里、水渠里、水坑里抽水的話，那就很自然的將水泵安裝在水面以上了。但是，這樣做的結(jié)果，就是在水泵啟動(dòng)前要給水泵泵殼以及吸水管路灌滿水，才能啟動(dòng)水泵。因此，水泵設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都要安裝底閥，底閥就是個(gè)逆止閥，灌水時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉，保證灌水成功。實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)底閥關(guān)閉不嚴(yán)的時(shí)候，灌水相當(dāng)困難，時(shí)間長，漏水多，使用很不方便。還有的大型泵站設(shè)計(jì)了專門的真空泵引水系統(tǒng)，保證水泵能正常啟動(dòng)。后來人們創(chuàng)造了引水筒，解決了離心泵啟動(dòng)前要灌水的問題。水泵引水筒的作用就是利用筒事先有水的條件，將水泵提前灌滿水，保證了水泵能及時(shí)啟動(dòng)?；蛘哒f，引水筒的作用是幫助水泵泵殼始終處于有水狀態(tài)。水泵引水筒的原理是：引水筒和水泵是通過進(jìn)水管連通的，水泵提前是灌滿水的，當(dāng)水泵啟動(dòng)時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)將泵殼的水甩出去，引水筒的水就及時(shí)補(bǔ)充到泵殼，這時(shí)，引水筒就會(huì)出現(xiàn)真空，既負(fù)壓狀態(tài)，也就是引水筒的壓力低于大氣壓，因此，水池里的、河里的、湖里的、水渠里的水就會(huì)在大氣壓的作用下，通過水泵吸水管流進(jìn)水泵引水筒，而此時(shí)水泵泵殼的壓力更低，引水筒里的水就會(huì)源源不斷地流進(jìn)泵殼，在葉輪離心力的作用下，源源不斷地排出泵殼，水泵就會(huì)連續(xù)地正常地抽水、送水了。水泵引水筒出現(xiàn)以后，大量的用水泵的地方，都普遍采用引水筒代替原始的灌水程序，防止了繁重的體力勞動(dòng)，保證水泵能及時(shí)、正常啟動(dòng)，而且便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2.水泵引水筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算水泵引水筒的最小體積一般等于水泵30s的出水量，時(shí)間可在20--60s之間調(diào)節(jié)，具體要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際確定，也就是：水泵引水筒的容積V=水泵的流量Q×〔20—60〕s60s的時(shí)間也不算長，這個(gè)體積同時(shí)要用水泵的吸水管路長度校核，一般來講，水泵引水筒的容積=吸水管路的體積×5，也就是說水泵引水筒的體積要同時(shí)滿足兩個(gè)條件，既要保證水泵連續(xù)吸水量，又要滿足吸水管路的充水體積。進(jìn)出水管徑確實(shí)定要根據(jù)水量來計(jì)算，一般地，水泵引水筒的進(jìn)出水管徑是一致的，管中流速取值比擬低，原因是流速越低，水頭損失越少，水泵進(jìn)口的壓力越高，有利于水泵的運(yùn)行。管中流速取值為0.9m/s，甚至更低，0.5—0.6m/s。流速確定后，根據(jù)“流量=面積×流速〞的關(guān)系，就可以確定吸水管道的面積，面積確定了，管徑自然也就確定了。

視具體情況而定，有時(shí)吸水管路長，體積就要做的大一些，反之，則小一些。體積確定以后，再確定引水筒的高度，引水筒最高靜止水面的高度一般比泵殼頂高出300mm，最多到500mm，再高則意義不大。根據(jù)體積和高度就能確定引水筒的直徑。對(duì)于大一點(diǎn)的水泵，即水泵電機(jī)的功率在90kw以上，流量在500m3/h以上的水泵，設(shè)計(jì)引水筒時(shí)，要結(jié)合水泵安裝的現(xiàn)場條件，才能最后確定。因?yàn)樗迷酱?，要求的條件越高。3.水泵引水筒的安裝形式水泵引水筒的安裝形式具體有以下四種，見圖Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ。一般來講，“Ⅰ-形式，Ⅱ-形式〞適合水量比擬小的水泵，“Ⅲ-形式，Ⅳ-形式〞適合水量比擬大的水泵。但是，也不是絕對(duì)的，具體情況應(yīng)具體對(duì)待。4．引水筒的制作材料引水筒可能受反復(fù)地正負(fù)壓力影響，因此一般設(shè)計(jì)成圓形，制作材料要求一定的強(qiáng)度、剛度。影響引水筒制作材料的因素有：a.甲方的要求，如厚度，材質(zhì)，壽命，可靠性等；b.輸送流體的特性，如腐蝕性，溫度，懸浮物濃度等；c.價(jià)格，如甲方要求的報(bào)價(jià)相當(dāng)?shù)?，本錢價(jià)都做不出來，只有降低材料等級(jí)。一般來說，制作引水筒的材料首選碳鋼板，卷焊而成。其次，根據(jù)影響的因素，如果是腐蝕性的液體，可以選擇不銹鋼，玻璃鋼，或者碳鋼襯玻璃鋼；如果壓力不高，流量不大，可以選擇塑料材料，搪瓷等。襯玻璃鋼要注意焊接溫度的影響，可以用法蘭盤連接，上下兩節(jié)式的，焊好后，除銹再襯，最后組裝。輸送飲用水的引水筒一般做成碳鋼的，襯玻璃鋼或搪瓷，即保證不腐蝕引水筒，又保證不污染水質(zhì)。5．水泵引水筒的故障及解決方法引水筒的故障要及時(shí)處理，否則，水泵的運(yùn)行會(huì)立即停頓。一般來說，引水筒的故障分為以下幾類：5.1罐體漏氣

原因可能是，焊接質(zhì)量不高，焊縫有縫隙；或者是長時(shí)間運(yùn)行，水質(zhì)腐蝕罐體，穿透箱體，罐水流出去了，空氣進(jìn)來了。處理得方法是：停頓運(yùn)行，觀察罐體，找見泄漏點(diǎn)，放空罐水，焊接并防腐。然后，灌滿水運(yùn)行。5.2排氣不暢

罐靜水位下降，啟動(dòng)前不能充滿水泵，水泵啟動(dòng)后帶不上負(fù)荷，電機(jī)電流很低，有的時(shí)候相當(dāng)于空轉(zhuǎn)。原因是，管真空過高，水中逸出的氣體占據(jù)管體積過大，罐水位下降?；蛘呤?，進(jìn)水口堵塞，停泵后水倒流，管的氣體不能及時(shí)足量的排除出去，這局部氣體也會(huì)占據(jù)罐體積。解決方法：及時(shí)翻開引水筒頂?shù)乃荛y門，補(bǔ)水至最高水位。假設(shè)此故障反復(fù)出現(xiàn)，則按照以上意見，詳細(xì)檢查，查出問題，及時(shí)整改。5.3罐體破裂

一旦罐體破裂，則要馬上處理。一般罐體破裂在上部，容易找見破裂位置，及時(shí)焊接。罐體破裂的原因是：罐氣體破裂爆炸，瞬間有超高壓出現(xiàn)，導(dǎo)致罐體破裂〔焊縫裂開、開〕。關(guān)鍵是要找出故障原因，及時(shí)整改。要分析產(chǎn)生多余氣體的原因，防止再次產(chǎn)生多余氣體。一般產(chǎn)生氣體的原因有：進(jìn)水管堵塞，或者是底閥沒拆，排氣不暢，水倒流的過程中壓縮氣體，能量聚積，氣體受壓縮后，二次再膨脹，膨脹在瞬間發(fā)生，因此引起的壓力很高，高壓力使罐體破裂。解決方法是：去掉堵塞物，拆掉底閥，檢查吸水管路，保證排氣暢通。5.4熱水逸出汽體

水泵輸送熱水時(shí)，吸水管路的熱水本身是負(fù)壓運(yùn)行，負(fù)壓狀態(tài)下，氣體容易逸出，逸出的氣體聚積在引水筒上部，占據(jù)管體積，導(dǎo)致管水位下降。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)水泵震動(dòng)，電機(jī)電流表、出口壓力表來回?cái)[動(dòng)，水泵運(yùn)行參數(shù)惡化。解決的方法是：及時(shí)停泵，及時(shí)補(bǔ)水，保證罐水位。如果引水筒過小，可換一個(gè)體積大的。5.5水泵吸不上水?，F(xiàn)場調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，水泵第一次能啟動(dòng)起來，很快就發(fā)現(xiàn)進(jìn)水管道的真空度在上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定值時(shí)，水泵就出現(xiàn)聲音異常，出口壓力忽高忽低，水泵電流下降，吸水池水位不變化，這就是典型的水泵落水現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況的原因是：引水筒位置太高，或者吸水管太長，造成引水筒真空度上升。解決方法：降低引水筒高度，擴(kuò)大引水筒體積，或者將引水筒移位靠近吸水池。6.舉例計(jì)算舉例1.有一臺(tái)加壓泵，地面安裝，參數(shù)為：流量Q=45m3/h，揚(yáng)程H=57m，功率N=17kw，吸水管管徑?159×4.5，管長12m，地面以下3m有底閥，因經(jīng)常發(fā)生水泵落水現(xiàn)象而要求改造，遂決定設(shè)計(jì)引水筒。經(jīng)現(xiàn)場測量，吸水管道的中心等于水泵泵殼的中心，離地面高度450mm。先按水泵流量計(jì)算，45÷3600×60==0.75m3泵殼地面以上高度600mm,加上300mm,等于900mm，按1000mm計(jì)。引水筒的面積==引水筒體積÷引水筒高度==0.75÷1==0.75m因此，引水筒的直徑為0.75除以π/4后開平方，得0.97m,取值1000mm。吸水管路容積：π〔0.15〕2/4×12==0.21m3引水筒應(yīng)滿足5倍的吸水管路容積，即0.21×5==1.05m3修正引水筒直徑為1200mm,則最后引水筒的有效體積為：π〔1.20〕2/4×1.04==1.18m錐頂高度取值300mm。罐中心進(jìn)水。最后尺寸見圖5。

舉例2.有一臺(tái)熱水泵，提升循環(huán)液體，水體溫度45--50°C，型號(hào)為10SH—6A，參數(shù)為Q=340m3/h,H=50m,N=115kw。地面安裝，因經(jīng)常發(fā)生落水現(xiàn)象而要求改造，吸水管路較短，管經(jīng)DN350，管長3m。設(shè)有底閥，水渠吸水，渠深1.5m先按水泵流量計(jì)算，340÷3600×20==1.89m3泵殼地面以上高度1100mm,加上400mm,等于1500mm，按1500mm計(jì)。引水筒的面積==引水筒體積÷引水筒高度==1.89÷1.