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    真空引水罐的选用及设置

    2020-07-23  来自: 衡美水处理公众平台 浏览次数:466

    如何进行水处理?

    衡美水处理为您介绍一项知识——真空引水(负压罐选用及设置。

    一、引言

    真空引水又称负压罐、引水罐是一种水泵吸水装置,可使水泵由抽吸式吸水变为自灌式吸水,简单实用、安全可靠被广泛采用。实际工程问题如下

    1、罐体容积偏??;

    2、忽略了水温对水泵吸水的影响;

    3、与补气式气压罐联用时的必要条件;

    4、水泵选择不合理吸程偏小。

    上述问题都能影响水泵正常运行供水。究其原因,不外乎设计不合理,对其工作原理不甚清楚,或忽视了不同情况下的设置条件而致。

    二、真空罐引水工作原理

    采用真空引水罐引水,就是在水池和泵之间的吸入管路上安装一个密封的水罐(箱,在启动水泵之前注满真空罐(泵内也注满水。

    当水泵启动之后,水泵会先抽取真空罐内的水,真空罐内的液位下降管内形成真空,压力低于水池液面的大气压力,此时水就会沿着吸入管进入真空罐。当水泵的排液和吸入管路的进液达到平衡,真空罐内的液位也就不会再下降,达到稳定工作状态。泵也就达到了额定工作状态,源源不断地将水输送出去。

    停泵后,排水管内的水回流至真空罐内,完成了启泵前的灌水工作,从而不需要再次罐泵,做到无人看守。

     真空引水罐

    三、真空引水设计原理及其选用

    水泵启动前,真空引水罐内的水应灌至真空引水罐的存水量上限,此时罐内部由水+空气两部分构成,液面上方的气体容积为V1。罐内外的压力与大气压力相同。

    真空引水罐前面的管路内空气容积为Vs。

    泵启动后,液面下降,达到稳定运行工作后,罐内应存有固定量V3的水,而气体之外的罐内空气体积为V1+V2。罐内部的压力为P1,压力小于外界大气压力。

    真空引水罐

    真空罐设计选用首先涉及到容积及相关尺寸的确定,如图一所示,其容积由三部分组成:

    真空引水罐

    V=V1+V2+V3 (式1

     

    式中V-真空罐容积m3);

           V1-真空罐初次灌满水时罐内空气容积 m3);

           V2-罐内空气 压力由Pa降到P1,两水面间容积m3);

           V3-?;と莼?/span>m3)。Pa为本地大气压。

     

    根据波义耳定律得知:

    PaVs+V1=P1V1+V2(式2

     

    由伯努利方程得知:

    真空引水罐

    (式3

     

    管内流速 v 可以根据 v=Q/A 求出。

    hs为真空引水罐前吸入管路部分的损失,可以估算也可以利用方程计算。

    将式1、2、3联立,得到新的方程就可以求解总容积V。在新的方程中,V2、V3为未知量。

    V1在确定真空引水罐结构的时候可以初步确定。

    V3为泵稳定运行后的安全水量下限,在侧开口接泵进口管的情况可以按如下估算:

    H3=d+0.2m

    在底部开口的情况,需要确定低液位高度,并加装预防漩涡产生的装置。此时就初步计算出了V3值。

    有了这些参数,即可初步确定V,然后再确定结构。结构方面,可以设定:

    H罐高度/D=1.21.8

    确认了罐的大概高度和直径,重新校核之前计算的V1、V3,然后加大余量,就确定了真空引水罐的数据。

    四、估算法

    上述计算方法比较复杂,不适用于快速判定。由于真空引水罐对小型泵组比较适合,也可采用估算。

    公式:

    真空引水罐

    式中:

    真空引水罐

    Hs=H+hs

    在大多数情况下,管路损失hs远小于吸水高度H,因此可以忽略该值。

    这样方程就成为:

    V=Vs×KV

    KV取值46就能满足要求。

    五、设置要点

    1、带底阀的真空罐引水装置

    在真空罐吸水管上设底阀,其容积可减少很多,如果在水泵吸水管和真空罐排气管之间再连接一条吸气管,如图二所示,不仅能减小罐容积,而且能保持水泵长期稳定运行。吸气管的作用是将由水中分离出来的气体及时随水流排走,不会积存于罐内,这样可长期稳定运行。

    2、真空罐与气压罐组合给水系统

    真空引水罐

    真空引水罐

    如图三所示, 当补气罐及水泵出水管上止回阀以前的管道水容积较小时(小于真空罐容积V2时),停泵后,在补气罐补气过程中外界空气有可能进入真空罐,破坏了真空度,待下次启泵时不出水。这种情况在实际工程中曾发生过,后将补气罐容积加大解决了该问题。解决方法为适当加大补气罐容积或增加一个浮球式补水箱。

    3、选泵与水温

    真空罐引水装置在选泵时应注意以下问题:

    一是正确计算水泵扬程;

    二是注意水温。

    真空罐能使水泵实现自灌式吸水,但与水池或开式水箱的自灌式吸水条件不同,它是在负压条件下吸水,所以在确定水泵静扬程时应从水池最低设计水位算起,当从真空罐水位算起时,要把罐内的负压值考虑进去。

    真空罐装置用于循环冷却水或某些水温较高的工业废水(如印染废水)时要特别注意水温条件,以免水泵产生气蚀。当依照流量和扬程选好水泵后,要根据实际水温对水泵的允许吸上真空高度进行修正。Hs是标准状况下水泵的允许吸上真空高度,使修正后的Hs不得小于PK,否则会产生气蚀,破坏水泵正常工作,这种情况在工程中发生过。

    六、小结

    真空罐引水装置虽然简单,但在选泵及真空罐容积确定方面要进行正确计算,同时要注意其它条件,如水温、吸水高度、与气压供水设备联合使用情况等。此外罐体***密封,否则都会影响系统的正常供水。

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    关键词: 真空引水罐   选用及设置   衡美   水处理  

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