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上海昊洋泵閥有限公司

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自控自吸泵水錘防治簡析自吸泵和離心泵

閱讀：474發(fā)布時(shí)間：2014-6-3

由于出水管路中流速的急劇變化，引起管路中水流壓力急劇交替升高和降低的水力沖擊現(xiàn)象稱為水錘現(xiàn)象或水擊現(xiàn)象。
　　自控自吸泵站水錘有啟動(dòng)水錘、關(guān)閥水錘和停泵水錘。只要按照正常的操作程序啟動(dòng)水泵，不至于引起造成危害的啟動(dòng)水錘，只是在空管情況下，當(dāng)管中空氣不能及時(shí)排出而被壓縮時(shí)才會(huì)加劇水流壓力的變化。關(guān)閥水錘在正常操作時(shí)也不會(huì)引起過大的水錘壓力。而由于突然停電或誤操作造成的事故停泵所產(chǎn)生的泵站水錘往往數(shù)值較大，一般可達(dá)正常壓力的1.5?4倍或更大，使管路破裂，造成大量泄水，淹沒泵房和設(shè)備，危害很大。
　　水錘的危害在高揚(yáng)程泵站或輸水距離較長的供水泵站尤為突出。因?yàn)楦邠P(yáng)程泵站或供水泵站揚(yáng)程高、出水管路長，管路中存水量大，水流的倒泄壓力也大。因此，泵站水錘的防治應(yīng)作為一項(xiàng)重要的技術(shù)問題。在新建泵站規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，泵站出水管路系統(tǒng)應(yīng)滿足各種可能出現(xiàn)的正常和非正常運(yùn)行工況下zui大壓力水頭的要求或采取必要的防治措施，并應(yīng)注意管線布置、管中流速、閘閥選擇和閥門關(guān)閉的時(shí)間等。而對已建泵站水錘的防治更應(yīng)重視，因?yàn)檫@些泵站中露天鋪設(shè)的管路，受風(fēng)雨侵蝕，銹蝕剝落；內(nèi)部水流帶動(dòng)泥沙顆粒摩擦管壁、管內(nèi)銹蝕，隨著時(shí)間的推移，管壁逐漸變薄，已不能承受原來可以承受的內(nèi)水壓力，再加上運(yùn)行中水錘壓力使其膨脹，管路破裂幾率更大，所以要采取水錘的防治措施。
　　目前水錘防治措施較多，現(xiàn)對常用的措施簡介如下。
　　1.壓力罐
　　壓力罐一般用于流量小、揚(yáng)程高的水泵機(jī)組。壓力罐為圓形筒狀，安裝于逆止閥之后的出水管路上。當(dāng)水泵正常運(yùn)行時(shí)，出水管路中的水壓力使罐內(nèi)空氣壓縮，水泵停機(jī)時(shí)，由于出水管路中的壓力降低，罐內(nèi)空氣迅速膨脹，下部的水體迅速補(bǔ)給出水管路，以防止管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓；當(dāng)逆止閥關(guān)閉時(shí)，管路中壓力升高，一部分水體進(jìn)人壓力罐，抬高罐中水位，壓縮罐中空氣，從而減少出水管路中的壓力升高。
　　2.調(diào)壓塔
　　調(diào)壓塔是一種緩沖式的水錘防護(hù)設(shè)施，當(dāng)管路中壓力降低時(shí)，可迅速給管路補(bǔ)水，防止出水管路中產(chǎn)生負(fù)壓，同時(shí)也可減少出水管路中的壓力上升。
　　調(diào)壓塔建在管路中可能產(chǎn)生負(fù)壓的部位。調(diào)壓塔在臥式單級(jí)離心泵啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)過程中，塔內(nèi)水位變化不大，且壓力波可在調(diào)壓塔內(nèi)被反射回上游側(cè)，但應(yīng)有足夠大的斷面面積和容積，以防在補(bǔ)水過程中將塔內(nèi)水泄空而使空氣進(jìn)入主管路。
　　3.緩閉閩
　　普通逆止閥由于閥板關(guān)閉的時(shí)間短，引起很大的水錘升壓值。緩閉式逆止閥是靠緩沖機(jī)構(gòu)使逆止閥的閥板緩慢關(guān)閉的泄水式水錘防護(hù)設(shè)備，主要用于防止管路系統(tǒng)的壓力上升。
　　緩閉式逆止閥由帶大、小排油孔的阻尼油缸、活塞等組成。事故停機(jī)時(shí)，管路中水流開始倒流，旋啟式閥板在自重和倒流水的作用下開始關(guān)閉，當(dāng)關(guān)閉到一定開度時(shí)，阻尼油缸的排油孔轉(zhuǎn)換成小孔，排油速度迅速降低，形成阻尼，使閥板緩慢關(guān)閉，從而減輕閥板對閥座的撞擊及管內(nèi)水錘壓力的上升。另外，正常運(yùn)行時(shí)閥板重量用杠桿平衡，減少了閥板對水流的阻力，使水流過逆止閥的水頭損失大為減少。
　　4.空氣閥
　　空氣閥又稱進(jìn)排氣閥，當(dāng)管路內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí)吸人空氣，高于大氣壓時(shí)排出空氣。這種閥不允許液體流出管路外，在排除管路中的空氣后具有自動(dòng)關(guān)閉的功能。通常裝在長輸水管路高處或明顯的凸起部位。
　　空氣閥具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、安全方便、不受安裝條件的限制等優(yōu)點(diǎn)。
　　5.水錘消除器
　　水錘消除器主要用于防止壓力的升高。它安裝在逆止閥的出水側(cè)，停泵后先是管中壓力降低，閥瓣落下，排水口打開；隨后管中壓力升高，管路中部分高壓水由排水口泄出，從而達(dá)到減少壓力增加，保護(hù)管路的目的。
　　6.通氣管
　　對于揚(yáng)程較低、壓水管路較短的耐磨砂漿泵、混流泵，一般采用拍門斷流。為排出管路內(nèi)空氣對機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的影響，減少停機(jī)時(shí)拍門關(guān)閉的沖擊力，一般應(yīng)設(shè)置通氣管。對啟動(dòng)前需充水的機(jī)組，應(yīng)在通氣管上設(shè)閘閥，機(jī)組充水時(shí)將閘閥關(guān)閉，機(jī)組啟動(dòng)投人正常運(yùn)行后應(yīng)打開閘閥。通氣管的高度應(yīng)高于壓力池的zui高水位。
　　水錘防治的措施比較多，還有許多其他的方式，要根據(jù)泵站的具體情況，選擇適宜的防治措施
   自吸泵和離心泵的區(qū)別主要是自吸泵進(jìn)口管道不需要安裝底閥*次灌滿引水后就能把水吸上來，以后不需要再加引水,泵體比離心泵大很多自身帶有儲(chǔ)水功能，具有一次引水終身自吸的功能，而離心泵是起到增壓的作用，液位必須比泵高要能流到泵體里面來才能啟動(dòng)，如果液位比離心泵低只能在進(jìn)口管道吸入口安裝底閥把泵和管道里面灌滿液體才能達(dá)到正常排水的功能，或者在進(jìn)口安裝引水筒，如泵長時(shí)間不工作的離心泵，在第二次啟動(dòng)時(shí)進(jìn)口管道和泵體里面的水基本上已經(jīng)沒有了，又得再灌一次引水，操作上比較麻煩，因?yàn)殚L時(shí)間不用的離心泵進(jìn)口底閥密封不能達(dá)到*密封的效果液體會(huì)慢慢漏回水池，所以在低液位取水自吸泵比離心泵效果更好.
    自吸泵是離心泵的子類產(chǎn)品，因此自吸泵又名自吸離心泵。自吸泵均采用軸向回液的泵體結(jié)構(gòu)。離心泵體由吸入室、儲(chǔ)液室、渦卷室、回液孔、氣液分離室等組成，離心泵正常啟動(dòng)后，葉輪將吸入室所存的液體及吸入管內(nèi)中的空氣一起吸入，并在葉輪內(nèi)得以*混合，在離心力的作用下，液體夾帶這氣體向渦卷室外緣流動(dòng)，在葉輪的外緣上形成一定厚度的白色泡沫帶及高速旋轉(zhuǎn)液環(huán)。氣液混合體通過擴(kuò)散管進(jìn)入氣體分離室。此時(shí)，由于流速突然降低，較輕的氣體從混合液體中被分離出來，氣體通過泵體吐出口繼續(xù)上升排出。脫氣后的液體回到儲(chǔ)液室，并由回流孔再次進(jìn)入葉輪，與葉輪內(nèi)部從吸入管道中吸入的氣體再次混合，在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，又流向葉輪外緣……。隨著這個(gè)過程周而復(fù)始地進(jìn)行下去，吸入管道中的空氣不斷減少，直到吸盡空氣，自吸泵便完成了自吸過程，離心泵便投入正常作業(yè)。因?yàn)樵撾x心泵具有這種*的排氣能力，所以此自吸泵能輸送含有氣體的液體，無需安裝底閥，使用在游輪上時(shí)具有良好的掃艙功能。
    在一些離心泵的軸承體底部設(shè)有冷卻室。當(dāng)軸承發(fā)熱引起軸承體溫升超過70℃時(shí)，可在冷卻室處通過如意一只冷卻液管接頭，注如冷卻液循環(huán)冷卻。離心泵內(nèi)部防止液體由高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏的密封機(jī)構(gòu)是前后密封環(huán)，前密封環(huán)裝在泵體上，后密封環(huán)裝在軸承體上，當(dāng)泵經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)密封環(huán)磨損到一定程度，并影響到泵的效率和自吸性能時(shí)，應(yīng)給予更換。
    離心泵一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在啟動(dòng)泵前，泵體及吸入管路內(nèi)充滿液體。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪帶動(dòng)葉片間的液體一道旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣（流速可增大至15～25m/s），動(dòng)能也隨之增加。當(dāng)液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓強(qiáng)沿排出口流出。與此同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強(qiáng)Pa比葉輪中心處要高，因此，吸入管路的液體在壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi)。葉輪不停旋轉(zhuǎn)，液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。由于離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱為離心泵。

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