水泵引水筒的设计及运行

-.z.水泵引水筒的设计与运行目录1.水泵引水筒的作用及原理2.水泵引水筒的设计与计算3.水泵引水筒的安装形式4.水泵引水筒的制作材料5.水泵引水筒的故障及解决方法6．举例计算1.水泵引水筒的作用及原理离心泵启动前要灌满水这是大家都知道的常识，为什么要灌满水呢？因为离心泵只有在灌满水的条件下，叶轮旋转时，才能将离心力作用至水体，水体通过离心力获得能量，具有流速和扬程，水泵才能发挥作用。以往，在水泵设计和安装时，总是习惯将水泵安装在水池水面以上，当然，如果是从河里、湖里、水渠里、水坑里抽水的话，那就很自然的将水泵安装在水面以上了。但是，这样做的结果，就是在水泵启动前要给水泵泵壳以及吸水管路灌满水，才能启动水泵。因此，水泵设计和安装时都要安装底阀，底阀就是个逆止阀，灌水时能自动关闭，保证灌水成功。实践中经常出现底阀关闭不严的时候，灌水相当困难，时间长，漏水多，使用很不方便。还有的大型泵站设计了专门的真空泵引水系统，保证水泵能正常启动。后来人们创造了引水筒，解决了离心泵启动前要灌水的问题。水泵引水筒的作用就是利用筒事先有水的条件，将水泵提前灌满水，保证了水泵能及时启动。或者说，引水筒的作用是帮助水泵泵壳始终处于有水状态。水泵引水筒的原理是：引水筒和水泵是通过进水管连通的，水泵提前是灌满水的，当水泵启动时，叶轮旋转将泵壳的水甩出去，引水筒的水就及时补充到泵壳，这时，引水筒就会出现真空，既负压状态，也就是引水筒的压力低于大气压，因此，水池里的、河里的、湖里的、水渠里的水就会在大气压的作用下，通过水泵吸水管流进水泵引水筒，而此时水泵泵壳的压力更低，引水筒里的水就会源源不断地流进泵壳，在叶轮离心力的作用下，源源不断地排出泵壳，水泵就会连续地正常地抽水、送水了。水泵引水筒出现以后，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，防止了繁重的体力劳动，保证水泵能及时、正常启动，而且便于实现自动化。2.水泵引水筒的设计与计算水泵引水筒的最小体积一般等于水泵30s的出水量，时间可在20--60s之间调节，具体要结合现场实际确定，也就是：水泵引水筒的容积V=水泵的流量Q×〔20—60〕s60s的时间也不算长，这个体积同时要用水泵的吸水管路长度校核，一般来讲，水泵引水筒的容积=吸水管路的体积×5，也就是说水泵引水筒的体积要同时满足两个条件，既要保证水泵连续吸水量，又要满足吸水管路的充水体积。进出水管径确实定要根据水量来计算，一般地，水泵引水筒的进出水管径是一致的，管中流速取值比拟低，原因是流速越低，水头损失越少，水泵进口的压力越高，有利于水泵的运行。管中流速取值为0.9m/s，甚至更低，0.5—0.6m/s。流速确定后，根据“流量=面积×流速〞的关系，就可以确定吸水管道的面积，面积确定了，管径自然也就确定了。

视具体情况而定，有时吸水管路长，体积就要做的大一些，反之，则小一些。体积确定以后，再确定引水筒的高度，引水筒最高静止水面的高度一般比泵壳顶高出300mm，最多到500mm，再高则意义不大。根据体积和高度就能确定引水筒的直径。对于大一点的水泵，即水泵电机的功率在90kw以上，流量在500m3/h以上的水泵，设计引水筒时，要结合水泵安装的现场条件，才能最后确定。因为水泵越大，要求的条件越高。3.水泵引水筒的安装形式水泵引水筒的安装形式具体有以下四种，见图Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ。一般来讲，“Ⅰ-形式，Ⅱ-形式〞适合水量比拟小的水泵，“Ⅲ-形式，Ⅳ-形式〞适合水量比拟大的水泵。但是，也不是绝对的，具体情况应具体对待。4．引水筒的制作材料引水筒可能受反复地正负压力影响，因此一般设计成圆形，制作材料要求一定的强度、刚度。影响引水筒制作材料的因素有：a.甲方的要求，如厚度，材质，寿命，可靠性等；b.输送流体的特性，如腐蚀性，温度，悬浮物浓度等；c.价格，如甲方要求的报价相当低，本钱价都做不出来，只有降低材料等级。一般来说，制作引水筒的材料首选碳钢板，卷焊而成。其次，根据影响的因素，如果是腐蚀性的液体，可以选择不锈钢，玻璃钢，或者碳钢衬玻璃钢；如果压力不高，流量不大，可以选择塑料材料，搪瓷等。衬玻璃钢要注意焊接温度的影响，可以用法兰盘连接，上下两节式的，焊好后，除锈再衬，最后组装。输送饮用水的引水筒一般做成碳钢的，衬玻璃钢或搪瓷，即保证不腐蚀引水筒，又保证不污染水质。5．水泵引水筒的故障及解决方法引水筒的故障要及时处理，否则，水泵的运行会立即停顿。一般来说，引水筒的故障分为以下几类：5.1罐体漏气

原因可能是，焊接质量不高，焊缝有缝隙；或者是长时间运行，水质腐蚀罐体，穿透箱体，罐水流出去了，空气进来了。处理得方法是：停顿运行，观察罐体，找见泄漏点，放空罐水，焊接并防腐。然后，灌满水运行。5.2排气不畅

罐静水位下降，启动前不能充满水泵，水泵启动后带不上负荷，电机电流很低，有的时候相当于空转。原因是，管真空过高，水中逸出的气体占据管体积过大，罐水位下降。或者是，进水口堵塞，停泵后水倒流，管的气体不能及时足量的排除出去，这局部气体也会占据罐体积。解决方法：及时翻开引水筒顶的水管阀门，补水至最高水位。假设此故障反复出现，则按照以上意见，详细检查，查出问题，及时整改。5.3罐体破裂

一旦罐体破裂，则要马上处理。一般罐体破裂在上部，容易找见破裂位置，及时焊接。罐体破裂的原因是：罐气体破裂爆炸，瞬间有超高压出现，导致罐体破裂〔焊缝裂开、开〕。关键是要找出故障原因，及时整改。要分析产生多余气体的原因，防止再次产生多余气体。一般产生气体的原因有：进水管堵塞，或者是底阀没拆，排气不畅，水倒流的过程中压缩气体，能量聚积，气体受压缩后，二次再膨胀，膨胀在瞬间发生，因此引起的压力很高，高压力使罐体破裂。解决方法是：去掉堵塞物，拆掉底阀，检查吸水管路，保证排气畅通。5.4热水逸出汽体

水泵输送热水时，吸水管路的热水本身是负压运行，负压状态下，气体容易逸出，逸出的气体聚积在引水筒上部，占据管体积，导致管水位下降。这时会出现水泵震动，电机电流表、出口压力表来回摆动，水泵运行参数恶化。解决的方法是：及时停泵，及时补水，保证罐水位。如果引水筒过小，可换一个体积大的。5.5水泵吸不上水。现场调试时发现，水泵第一次能启动起来，很快就发现进水管道的真空度在上升，当到达一定值时，水泵就出现声音异常，出口压力忽高忽低，水泵电流下降，吸水池水位不变化，这就是典型的水泵落水现象。出现这种情况的原因是：引水筒位置太高，或者吸水管太长，造成引水筒真空度上升。解决方法：降低引水筒高度，扩大引水筒体积，或者将引水筒移位靠近吸水池。6.举例计算举例1.有一台加压泵，地面安装，参数为：流量Q=45m3/h，扬程H=57m，功率N=17kw，吸水管管径ø159×4.5，管长12m，地面以下3m有底阀，因经常发生水泵落水现象而要求改造，遂决定设计引水筒。经现场测量，吸水管道的中心等于水泵泵壳的中心，离地面高度450mm。先按水泵流量计算，45÷3600×60==0.75m3泵壳地面以上高度600mm,加上300mm,等于900mm，按1000mm计。引水筒的面积==引水筒体积÷引水筒高度==0.75÷1==0.75m因此，引水筒的直径为0.75除以π/4后开平方，得0.97m,取值1000mm。吸水管路容积：π〔0.15〕2/4×12==0.21m3引水筒应满足5倍的吸水管路容积，即0.21×5==1.05m3修正引水筒直径为1200mm,则最后引水筒的有效体积为：π〔1.20〕2/4×1.04==1.18m锥顶高度取值300mm。罐中心进水。最后尺寸见图5。

举例2.有一台热水泵，提升循环液体，水体温度45--50°C，型号为10SH—6A，参数为Q=340m3/h,H=50m,N=115kw。地面安装，因经常发生落水现象而要求改造，吸水管路较短，管经DN350，管长3m。设有底阀，水渠吸水，渠深1.5m先按水泵流量计算，340÷3600×20==1.89m3泵壳地面以上高度1100mm,加上400mm,等于1500mm，按1500mm计。引水筒的面积==引水筒体积÷引水筒高度==1.89÷1.