自吸罐简介及设计PPT课件.ppt

自吸桶简介及设计 2013年1月 2020 3 20 1 2020 3 20 2 第一章自吸桶的简介 在工程设计中 为节省工程用地或因工艺流程需要 常将水池设计成地下水池 为了减少土建工程 又常将水泵设置在地面上 对于小型水泵常在其吸水管上设置底阀 采用吸水管灌水的方法启动水泵 由于腐蚀 杂志影响等原因 底阀在使用一段时间以后 普遍泄漏较严重 影响水泵的启动运行 也有的采用真空泵抽除泵内和吸水管中的空气经行水泵启动 2020 3 20 3 该装置用于水泵站内水泵自动充水 使所有水泵经常处于充水状态 随时可以启动任何一台水泵 用该装置可以使地面式水泵站实现自动化操作 可甩掉传统的半地下自灌充水式自动化泵站设计 因此可节省大量泵站建设费用 避免了水泵被淹的可能性 该装置气密性能好 自动化程度高 操作方便 工作安全可靠 自吸桶的用途及特点 2020 3 20 4 水泵第一次启动前 打开通气阀d 打开补水阀C 将自吸桶自进水管a顶部一下部分灌满水 水泵启动时 自吸桶水位不断下降 桶内空间不断增大 并产生负压 当桶内产生的负压足以克服水管顶和水池水面高差 进水管阻力及水流动能时 则可将水池的水提升到吸水桶并最终使自吸桶进出水量达到平衡 自吸桶的工作原理 2020 3 20 5 2020 3 20 6 第二章自吸桶的设计计算 水泵流量Q m3 h水泵在标准状态下 一个标准大气压 水温20 的最大允许吸上真空高度Hs m当地大气压HA kPa实际水温t 计算条件 2020 3 20 7 2020 3 20 8 接管a 进水管 可按管内流速V1 0 6 1 2m s 计算得直径DN1 接管b 出水管 接水泵进水口 出水管管径可同水泵口径 但水泵进水口口径通常偏小 因而一般按管内流速V2 0 8 1 5m s计算出水管管径DN2 接管c 吸水罐补水口 口径取25 50mm Hg 吸水罐出水口与地下水池液面的高差 Hgmax为水泵的安装高度 h 进水管出水口和出水口 水泵吸水口 的高差 决定吸水罐的存水量 h1 水泵启动到额定转速时吸水罐水位与水泵吸入口的高差 最小高差h1min可使吸水罐产生最大负压 以便在极限高差Hgmax情况下水泵的正常工作 可取h1min DN2 2 0 2 而一定的Hg与一定的吸水罐水位h1是对应的 2020 3 20 9 允许吸上真空高度 水泵不发生汽蚀 其入口处允许的最低绝对压力 以液柱高度表示Hs 称为泵的允许吸上真空高度 当水泵不在标准状态 一个大气压 20 下运行时 水泵的实际允许吸上真空高度Hs 应根据Hs进行修正 Hs Hs 10 33 HA Ht 0 24 Hs HA Ht 10 09 10 33 标准大气压 换算为mH2O柱的值 Ht 实际水温t 下的汽化压力 kPa 计算中换算为为mH2O柱 2020 3 20 10 吸水罐的最大负压应保证水泵不发生汽蚀 吸水罐的水面和水泵吸入口的能量方程为 Hmax v2 g h1min H入min v2入 g h2Hmax 吸水罐的最大负压 最小压力 H入min 水泵吸入口的最小压力v 吸水罐内存水截面流速 数值很小 可忽略不计v入 水泵吸入口流速h2 水泵吸入管的水头损失则Hmax H入min v2入 g h1min h2 1 2020 3 20 11 吸水罐最大负压时其进水管出口断面和水池液面的能量方程为 HA v20 g Hgmax h Hmax v21 g h1 v 吸水罐内存水截面流速 数值很小 可忽略不计 v1 吸水罐进水管流速 h1 吸水罐进水管的水头损失 则Hmax HA Hgmax h v21 g h1 2 2020 3 20 12 2020 3 20 13 由式1 2整理得 HA H入min Hgmax h v21 g v2入 g h1min h1 h2 Hs 3 2020 3 20 14 吸水罐所产生的最大负压应能保证水池设计最低水位的水吸入罐 A 水泵启动前吸水罐的空气体积 V0 V罐头 V管 2DN1 2 4 1 25DN1 Hgmax h DN12 4 5 DN13 4 Hgmax h DN12 4 2020 3 20 15 理想气体状态方程 PV nRT 在等温状态下 由理想气体状态方程可知压强P与体积V成反比 即HA V0 Hmax Vmax Vmax HA V0 Hmax 2020 3 20 16 B 吸水罐最大负压时空气体积 Vmax V罐头 V负压 5 DN13 4 2 DN12 h h1min 4h 4 Vmax 5 DN13 2 DN12 h1min 2020 3 20 17 A 水泵参数 Q 50m3 h Hs 6m D入 80mmB 夏季时当地大气压 HA 997 2kPa 10 17mH2O水温 t 20 可求水泵的实际最大允许吸上高度 Hs 6 10 17 10 33 5 84 第三章设计计算实例 2020 3 20 18 计算可得 DN1 125mm V1 1 132m sDN2 125mm V2 1 132m sV入 2 763m s由公式3可得 h1 h2数值较小 可忽略不计 Hgmax h 5 65m由公式2可得吸水罐的最大负压为 Hmax 4 456mH2O 2020 3 20 19 吸水罐尺寸 h的计算 V0 5 DN13 4 Hgmax h DN12 4 5 4 0 1253 4 0 1252 5 65 0 07701m3 Vmax HA V0 Hmax 10 17 4 456 0 07701 0 17575m3则h 4 Vmax 5 DN13 2 DN12 h1min 4 0 07701 5 0 1253 2 0 1252 h1min 0 214 2 0 0156 0 263 2020 3 20 20 分别取 0 5 0 6 0 7则对应的h 1 176 0 884 0 714实际可取 0 6 h 0 9由Hgmax h 5 65m可得 Hgmax 4 75考虑到h1 h2的影响 并留有余地 可取Hgmax 4m 2020 3 20 21 2020 3 20 22 真空引水罐使用于无自吸功能的下吸式 水低泵高 水泵 PG系列真空引水罐结构独特 真空度高 从而保证了水泵较高的工作效率 是代替真空引水泵的最佳选择 真空引水罐的容积可按下列简化公式计算 L H S 7 L H S式中 L 吸水管垂直高度 一般不大于6m 与水平长度之和