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水泵管路及其附件的配套

時(shí)間:2015-11-23 16:23:09 來(lái)源:中耐泵業(yè) 13220709968.cn

    水泵管路及其附件的配套是抽水裝置設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分。在水泵的選型配套中,根據(jù)水泵站站址的地形,地質(zhì)條件,水泵型號(hào)以及進(jìn)、出水池,泵房結(jié)構(gòu)等具體條件進(jìn)行管路及其附件的配套設(shè)計(jì)。
    一、管路配套
    抽水裝置管路配套設(shè)計(jì)包括進(jìn)水管和出水管兩部分。進(jìn)水管路應(yīng)具有高度的密封性和足夠的剛度和強(qiáng)度,并要求水頭損失小。管路常采用膠管、鋼管或鑄鐵管。小功率水泵還可采用硬塑料管。膠管價(jià)格高、磨損大、壽命短,僅用于臨時(shí)性的抽水裝置。鋼管常用于水煤氣管和對(duì)焊鋼管等。150mm以下的小口徑用水煤氣管,200mm以上時(shí)可用對(duì)焊鋼管。均有系列化的標(biāo)準(zhǔn)管徑供選用。
    為了減少水頭損失,提高水泵安裝高程,進(jìn)水管路要求長(zhǎng)度短,其管徑一般要比水泵進(jìn)口直徑大一級(jí)以上。管中流速可在1.5~2.0m/s間選擇。這樣,即可減少水頭損失,改善水泵汽蝕性能,又可減少泵房挖深,且管路投資增加不大。管路附件應(yīng)嚴(yán)格選用。
    進(jìn)水管路在負(fù)壓狀態(tài)下工作時(shí),應(yīng)滿足穩(wěn)定要求,若采用鋼管時(shí),管壁厚度應(yīng)大于Do/130(Do為進(jìn)水管內(nèi)徑)。
    管路的接頭處,要求不漏氣、不存氣。因此,進(jìn)水管路的水平段頂端不能高于水泵進(jìn)口頂端,當(dāng)進(jìn)水管徑大于水泵進(jìn)口直徑時(shí),必須用偏心漸縮管連接(見(jiàn)圖1)。

圖1 進(jìn)水管水平段的布置

(a)進(jìn)水管與水泵進(jìn)口直徑一致;(b)進(jìn)水管直徑大于水泵進(jìn)口直徑

    二、管路附件配套
    管路附件常用的有濾網(wǎng),底閥,閘閥,逆止閥或拍門(見(jiàn)圖2),彎管、漸變接管,水擊防護(hù)器,真空抽氣裝置和真空表、壓力表。

圖2 管路附件

(a)底閥;(b)閘閥;(c)逆止閥;(d)拍門

1-閥體;2-密封圈;3-閥圈;4-濾網(wǎng);5-轉(zhuǎn)盤;6-轉(zhuǎn)軸;7-閥門;8-短管;9-蓋板;10-開啟柄;11-橡膠墊;12-調(diào)節(jié)螺絲

    1、配套設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    離心泵抽水管路應(yīng)配用操作閥門(蝶閥),在開、停機(jī)組時(shí)關(guān)閉閥門,降低功率。對(duì)于揚(yáng)程高、管道長(zhǎng)的大中型泵站,事故停泵可能導(dǎo)致機(jī)組長(zhǎng)期超速倒轉(zhuǎn)或水錘壓力過(guò)高,所以可推薦選用兩階段關(guān)閉的緩閉閥。此閥既能有效地控制機(jī)組倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,削減水錘壓力,又能用水開啟和關(guān)閉,有一閥多用的特點(diǎn),作為操作閥門是較為理想的。逆止閥必須通過(guò)水錘計(jì)算來(lái)確定是否配用。采用真空抽氣裝置時(shí)可以取消底閥。
    軸流泵抽水裝置出水管路上不能裝閘閥。在出水管路末端安裝拍門,防止出水池水流倒流。
    拍門的選型應(yīng)根據(jù)泵站揚(yáng)程、流量、出口面積及流道形式等綜合考慮,可選用整體自由式拍門、平衡中立式拍門以及雙節(jié)式拍門等。
    2、真空抽氣裝置
    當(dāng)水泵的安裝高度高于進(jìn)水池水位時(shí),在機(jī)組啟動(dòng)前必須對(duì)出水管上閘閥以前的泵體內(nèi)和管道內(nèi)充水排氣,才能使水泵正常運(yùn)行。真空抽氣裝置是常用的一種充水設(shè)備。它由真空泵和其他設(shè)備組裝而成(見(jiàn)圖3)。真空泵的類型很多,排灌站經(jīng)常選用水環(huán)式真空泵。

圖3 水環(huán)式真空泵抽水裝置及抽氣原理示意圖

1-真空泵;2-抽氣管;3-排氣管;4-水氣分離箱;5-循環(huán)水管;6-葉輪;7-水環(huán);8-進(jìn)氣孔;9-排氣孔

    水環(huán)式真空泵圓柱形泵殼內(nèi)安裝一個(gè)偏心的牙狀葉輪。泵殼內(nèi)注有循環(huán)水,在抽真空時(shí),葉輪旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,泵殼內(nèi)的循環(huán)水被甩至葉輪四周,在泵殼內(nèi)壁形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)水環(huán)。又因葉輪是偏心安裝在泵殼內(nèi)的,因此水環(huán)與牙狀葉片之間所形成的空間大小不同。葉輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),其右半部分二葉片之間的空間逐漸增大,在密閉條件下,隨著空氣體積的增大,壓力隨之降低,形成真空,主機(jī)組水泵和管路內(nèi)空氣通過(guò)抽氣管進(jìn)入真空泵泵殼右側(cè)的月牙形進(jìn)氣孔被吸入真空泵;真空泵葉輪左部分二葉片之間的空間是逐漸縮小的,因此空氣被壓縮,壓力隨之增高;后通過(guò)真空泵泵殼左側(cè)月牙形排氣孔排出真空泵,進(jìn)入水氣分離箱,使被帶出的循環(huán)水分離后再重復(fù)應(yīng)用。
    真空泵的型號(hào)是根據(jù)抽氣量和真空值來(lái)選擇。抽氣量的計(jì)算可按下式進(jìn)行:
式中:氣為真空泵抽氣量(m3/min);
      K為考慮水泵密封和管路漏損的安全系數(shù),一般采用1.05~1.10;
      T為一臺(tái)泵的抽氣時(shí)間(min),一般取3~5min;
      Ha為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ乃撸╩);
      Hs為進(jìn)水池低工作水位之泵殼頂部的高度(m);
      V為出水管閘閥至進(jìn)水池低工作水位之間的管路和泵殼內(nèi)的空氣總體積(m3),泵殼內(nèi)空氣體積可以近似地按泵進(jìn)口斷面積和泵體進(jìn)出口間的長(zhǎng)度乘積計(jì)算。
    水環(huán)式真空泵有SZB型和SZ型。圖4為SZB型真空泵的性能曲線。表1為SZ型真空泵性能表。

圖4 SZB型真空泵性能曲線

表1 SZ型真空泵性能表

泵型號(hào)

抽氣量(m3/min

機(jī)械真空

mmHg

配帶動(dòng)力

KW

轉(zhuǎn)速

r/min

水消耗量

L/min

泵重

kg

760

mmHg

456

mmHg

304

mmHg

152

mmHg

75

mmHg

SZ-1

1.5

0.64

0.4

0.12

-

122

4

1450

10

140

SZ-2

3.4

1.65

0.95

0.25

-

98

10

1450

30

150

SZ-3

11.5

6.8

3.6

1.5

0.5

60

30

975

70

463

SZ-4

27

17.6

11

3

1

53

70

730

100

975

注:1mmHg==133.322Pa