水泵引水

水泵最可靠的引水方式是自灌，對於頻繁在水泵啟動之前，用水灌滿水泵和吸水管的操作。離心泵工作是建立在水流過續的基礎上的。只有將水泵和吸水管用水灌滿，再啟動水泵，才能抽水。水泵引水有幾種方式，如自灌充水、真空引水和有底閥灌水。

基本介紹

• 中文名：水泵引水
• 外文名：pump
• 學科：土木工程
• 領域：土木建築
• 自灌：最可靠引水方式
• 引水方式：自灌充水、真空引水和有底閥灌水

簡介

水泵最可靠的引水方式是自灌，對於頻繁啟動的水泵更是如此。但是，由於受泵房現場條件、投資等因素的限制，並不是任何場合都可採用自灌方式，水泵採用吸上式引水方式的地方還是很多。在吸上式引水方式中，水泵的吸水管是在負壓(即有真空度)的情況下運行，這樣對水泵吸水系統的設計和施工安裝要求較高，稍有疏忽就會影響引水效果。在吸上式泵房實際運行中，反映引水系統不可靠、水泵啟動困難的情況時有發生。

水泵引水方式大致可分四類。第一類是利用部分或全部吸水管中的存水來啟動水泵，屬於這類方法的有在吸水管上裝底閥、水上式底閥和“鴨管式”無底閥引水管路等幾種。第二類是在吸水管上連線貯水容器，利用貯水容器中的存水和真空度來引水啟動水泵，屬於這類方法的有引水筒和密閉水箱。以上兩類方法，在初次啟動水泵時需向吸水管或貯水容器灌滿水，只要不漏氣和間隔時間不長，再次啟泵前就不需另行灌水。第三類是藉助其他設備使吸水管路內產生真空引水，這類方法有在吸水管路上接水射器或真空泵。第四類方法是依靠水泵自身的引水功能，如採用自吸式水泵。

底閥引水管路

在吸水管的下端裝底閥是水泵引水的傳統方法。其目的是截留住吸水管內的灌水或存水，以供啟泵時用。老型號的底閥主要有升降式和旋啟式兩種，不論哪種底閥都是採用橡膠墊和平面密封的形式，比較容易漏水。市場上推出的梭式底閥是底閥的新產品，它的主要特點是底閥的內流道與密封分開，並採用了斷流環結構，密封面為帶角度的錐面，止水效果較好，在底閥上有2mH₂0的情況下，24h基本不漏水。但是，無論哪種底閥，當水中含有砂粒等雜物時，都易漏水。如何改善當水中含有砂粒時的密封性能是梭式底閥今後改進的方向。升降式底閥和梭式底閥直徑不大於300mm，旋啟式底閥最大直徑為500mm，故底閥一般都用在中小型水泵的吸水管上。舊型號底閥的局部阻力係數較大，在3.7-12範圍內，水流通過底閥時的局部阻損也大，以吸水管正常流速範圍計算，局部阻損可達零點幾至1m。梭式底閥的局部阻力係數較小，在2.5-3之間，故局部阻損也相應減小。

水上式底閥的安裝位置在水泵吸水立管的拐彎處。它克服了普通底閥因膠墊容易損壞引起漏水、在水下不易檢修的缺點，安裝維修方便。作用機理是，首次開泵前，先將水平吸水管灌滿水，啟動水泵時通過抽走水平吸水管內的水，吸水管內產生真空，使水池中的水在大氣壓力下進入吸水管，完成引水啟泵過程。

使用水上式底閥需注意的是水泵水平吸水管段應有足夠的長度，以保證水泵充水啟動後管路中能產生足夠的真空度。

“鴨管式”無底閥引水管路是一種引水裝置。它的引水機理類同水上式底閥，是利用“鴨頸管”來截留首次啟動泵後的存水，供下次啟泵時用。首次啟泵前，打開“鴨頸管”頂端的放氣閥門與水泵殼頂的放氣口，同時打開水平吸水管上的灌水閥門，直至放氣閥與放氣口均流出水時，關上閥門和放氣口。停止灌水準備啟泵。啟泵後，隨著“鴨頸管”後水平吸水管內水被抽走，管內產生負壓(真空度)，進而將水池中的水引入吸水管完成引水過程。停泵後，由於水泵填料函的滲漏，使空氣進入吸水管，吸水管內的真空度逐漸減小，吸水立管內的水柱逐漸下降，直到吸水管內外的壓力接近平衡時，空氣滲入停止，吸水立管內的水位與水池水位大致持平。此時，在“鴨頸管”後的水平吸水管內仍存滿了水，以供下次啟泵時用。

引水筒和密閉水箱

水上式底閥和“鴨管式”無底閥引水對水平吸水管的長度及吸水高度都有一定的約束條件，當水池離水泵很近。甚至水泵就安裝在水池頂上時，就不能採用。而引水筒正相反，宜安裝在水泵離吸水池較近的場合。因為水泵與吸水池離得較遠，吸水管的容積較大，此時需要的引水筒的容積也大。在選用引水筒時需核算引水筒的安裝高度和計算引水筒的容積。

在使用引水筒時，有時存在初次啟泵前灌滿水，在反覆多次啟泵停泵後引水效果不好的現象，分析原因是由於此時吸水管引水筒有空氣進入引起，空氣進入吸水系統的途徑有三條，一是水池中的水在大氣壓下含溶解空氣，進入引水筒氣壓減小後釋放出一部分空氣，如果抽走的水不能把解析出的空氣全部帶走，就會有一部分空氣滯留在引水筒上部空間。二是在停泵期間，由水泵軸填料函處滲入的空氣。三是由吸水管接頭和閥門不嚴引起的空氣滲漏。正是由於空氣的進入，使停泵後引水筒內的壓力(絕對壓力)比前一次停泵時的高，根據氣體定律，再次啟泵時所需的引水筒內水面上部空間

容積比前一次的大，故啟泵後液面有所下降。當下降液面一旦接近或低於引水筒出水口頂高時，啟泵就不能正常進行，即出現引水效果不好或引不上水的現象，需要打開排氣和灌水閥門。重複灌水啟泵的過程。改進的辦法可從四個方面考慮：一是在引水筒出口處設細管，其另一端通引水筒上部空間，利用出水的速度頭帶走空氣，二是在引水筒後的水平吸水管上裝蝶形止回閥或對夾式薄型止回閥，阻止水泵軸填料函滲入的空氣進入引水筒二三是在水泵出水管止回閥、閥門的兩端做連線管。停泵後利用泵後的壓力水防止空氣從填料函處滲入(當水平吸水管上裝止回閥時)，四是杜絕吸水管接口、閥門的漏氣，增加焊接。少用法蘭連線，放氣閥和灌水閥改用球心閥等氣密性閥門。

密閉水箱是又一種在吸水管上接貯水容器的引水形式。它的引水機理是利用存於箱內的水去置換吸水管內的空氣，使密閉水箱內產生真空而吸水管灌滿了水，以達到引水啟泵的目的。

無論是引水筒還是密閉水箱都可用在水中含砂粒等雜質的場合，例如污水泵房中，但兩種引水方式其吸水管都不宜太粗太長。

水射器和真空泵

水射器引水是利用壓力水通過水射器噴嘴處產生高速水流，在喉管進口處形成真空，將水泵及吸水管內的空氣抽走以達到引水的目的。使用水射器需要供以壓力水，一般壓力水的水 壓為0.1-0.4MPa。在採用水射器引水時，水射器應連線泵殼的最高點(水泵排氣口)，在開 動水射器前，水泵壓水管路上的閥門要關閉，當水射器開始帶出被吸水時，就可啟動水泵。水射器引水適用於小型水泵，且可自行製造，其各部分尺寸由計算確定。

真空泵引水有直接抽氣引水和真空吊水兩種型式。在直接抽氣引水型式中，真空泵只在需要啟泵時才開，每次啟動水泵前，先開啟真空泵，使吸水管及泵體內形成真空吸上水來，待泵頂充水後，即可開啟水泵，同時停止真空泵。真空泵的選型有兩個基本參數，即抽氣流量和最大真空值。在知道了吸水管及泵殼內的容積。水泵的安裝高度及充水時間(一般不宜超過5min)後即能求得，從而確定了真空泵的規格型號。真空泵直接抽氣引水可用於各種規格的水泵及各種長度吸水管的場合。真空泵吊水實質是利用真空泵的間斷開啟，使水泵的吸水管路上經常處於真空狀態，以便水泵可隨時直接啟動。真空吊水時其真空泵抽氣量較直接抽氣引水時為小，一般可依據水泵吸水管口徑及水泵台數來確定真空泵的型號。真空吊水一般只適用於中、小型水泵，且水泵隨時啟動要求較高的情況。

自吸式水泵

自吸式水泵的泵體本身就具有引水功能。能使泵體產生自吸功能的形式有多種，其中之一就是利用啟泵後旋轉葉輪產生的離心力，將吸水管內的空氣吸入並與初次運行時的灌水摻混成氣水混合物，而後在氣水分離室進行分離，分離出來的水又回到葉輪內部，繼續摻混空氣。如此多次循環將吸水管及泵體內的空氣排完，完成引水過程。只要啟泵相隔時間不長，再次啟泵一般不需再行灌水。自吸泵的再一種結構型式是在泵離心工作級前部裝有水環真空引水級，用來抽除泵及吸水管路中的空氣，將水引至泵工作葉輪實現自吸。泵啟動後，真空引水管路首先工作，引上水後離心工作級開始作功。安排在兩級間的抽氣管路上串聯著自動切換閥，可自動實現兩級順序動作的工作切換。離心級正常工作後，真空級處於接近空載的工況下繼續運轉。