真空引水是指利用真空作用將水自低於水泵軸的水位抽吸至超過泵殼頂部，以至灌滿水泵和吸水管的水泵引水方式。真空引水一般適用於大型水泵吸水管管徑較大，不便於安裝底閥或灌水量過大引水時間過長的情況。其優點是水泵啟動較快，運行較為安全可靠。往往可避免自灌充水使泵房結構深入地下的缺點。真空引水可利用真空泵或水射器造成真空條件。
基本介紹
- 中文名：真空引水
- 外文名：Vacuum water diversion
- 學科：土木工程
- 領域：建築工程
- 範圍：水資源
- 原理：利用真空作用
真空引水系統原理,真空引水系統在旋流井中的實踐,效果驗證,總結,
真空引水系統原理
真空引水系統是無底閥液上安裝的泵，利用真空泵輔助引水的系統。真空引水系統分兩部分：一部分是供水泵及管路；一部分是真空泵及輔助管路。真空系統可實現真空抽吸和真空保持功能，解決水泵啟動前的排氣引水工作程式，實現了供水泵方便、隨時、快速地啟動。
給水泵及輔助管路由進水管、給水泵、出水管、機封沖洗水管組成。泵工作時，水由進水管在給水泵做功的作用下經出水管輸送到用戶。
真空泵及輔助管路由真空罐、真空泵、氣水分離器、水箱、水箱補水管路、控制櫃、聯接管路與儀表閥門組成。給水泵啟動前時，進水管、給水泵及出水管內的氣體通過水泵排氣口抽出，先進入真空罐(抽到一定程度會是水液混合物，水會留在真空罐中)，再進入真空泵中，然後在真空泵的作用下進入氣水分離器中，最後排入大氣中。真空罐底有聯接管與進水管相連，構成平衡管路，保持真空罐中的真空度。完成引水後，給水泵可以隨時啟動，在運行過程中，真空度低於最低值時，真空泵啟動，將系統的真空度抽至最高值後真空泵停止。真空度的最低值要保證給水泵在任意時刻啟動上水。
真空引水系統在旋流井中的實踐
單級雙吸離心泵是鋼鐵企業套用最廣泛的水泵之一，其結構緊湊，外形美觀，穩定性好，便於安裝；運行平穩，雙吸葉輪使軸向力減小到最低，檢修方便。但是，由旋流井中的水溫度在50℃左右，含有大量的氧化鐵皮，對水泵的材質及密封有較高的要求，水泵零件材質必須具有耐磨蝕。並且雙吸泵無法實現自吸，在旋流井中幾乎沒有安裝。真空引水系統，將雙吸泵在旋流井中的套用成為可能，但還需要解決以下問題。
1.泵關鍵部件材質的選擇
根據水質特點泵體材質選擇ZG230-450，葉輪材質ZG2Cr13，密封環選擇2Cr13，軸套選擇2Cr13。保證了關鍵部件耐磨性，能夠延長部件的壽命，軸套不鏽蝕，延長機械密封的壽命。
2.機械密封沖洗水選擇
泵內水與泵外大氣存在著壓差，機械密封的作用是當泵內壓力大於大氣壓時，其防止液體向外泄露，泵內壓力小於大氣壓時，其防止空氣向泵內泄露。由於旋流井中水質的特點，必須加裝外置潔淨機封沖洗水，一方面保護機封，另一方面保持真空度。因為雙吸泵密封腔壓力為負壓，機封水壓力不低於0.1MPa即可。
3.真空引水系統運行
(1)打開真空引水系統管路上的所有手動球閥、水箱補水管路上的手動球閥。
(2)打開機封沖洗水管路上的手動球閥，給機封供沖洗水。系統投入運行後，水泵不管是在運行或備用，機封沖洗水必須常開，隨時可以保證起給水泵。
(3) 把控制柜上的自動-停-手動調檔開關調到自動檔位上，真空泵就會自動啟動，抽進水管路、給水泵及出水管路內的氣體，當液位達到真空泵停止的液位時，真空泵就會自動停止；當調到手動檔位時，真空泵就會啟動，當真空罐中的水位達到自動檔位停止的水位時需要手動停止真空泵。正常運行時，檔位定在自動檔位上，當真空罐中的水位達到啟動的低液位時，真空泵就會自動啟動，當真空罐中的水位達到停止的高液位時，真空泵就會自動停止。
(4)根據運行需要，啟泵開閥，給水泵投入運行。
效果驗證
1.真空系統可實現真空抽吸和真空保持功能，解決水泵啟動前的氣引水工作程式，實現了供水泵方便、隨時、快速地啟動。並在水泵運行中隨時抽吸泵內和吸水管內逸出空氣的雙重功能，可防止汽蝕的發生。
2.水泵關鍵部件材質正確的選擇，有效的延長了水泵的使用壽命，降低故障率，降低維修及備件費用。潔淨機封水的引入，解決了真空泄露問題，又有效地延長了機械密封的壽命。供水泵的維修周期在2年以上。
3.節能效果顯著，
改造後，分別降低功率80 kW、88 kW、102 kW。在供水流量略有增加的基礎上，平均節電率在52.55%。年可節約電量200kWh以上，半年即可收回投資。
總結
真空引水系統操作方便快捷，故障率低，維修方便，與無密封自控自吸泵相比，節能顯著，真空引水系統在旋流井中成功的套用，為旋流井中泵型的選擇提供了一個新方向。
