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        真空引水罐的選用及設置

        2020-07-23  來自: 衡美水處理公眾平臺 瀏覽次數:961

        如何進行水處理?

        衡美水處理為您介紹一項環境保護的***知識——真空引水(負壓罐選用及設置。

        一、引言

        真空引水又稱負壓罐、引水罐是一種水泵吸水裝置,可使水泵由抽吸式吸水變為自灌式吸水,簡單實用、安全可靠被廣泛采用。實際工程問題如下

        1、罐體容積偏??;

        2、忽略了水溫對水泵吸水的影響;

        3、與補氣式氣壓罐聯用時的必要條件;

        4、水泵選擇不合理吸程偏小。

        上述問題都能影響水泵正常運行供水。究其原因,不外乎設計不合理,對其工作原理不甚清楚,或忽視了不同情況下的設置條件而致。

        二、真空罐引水工作原理

        采用真空引水罐引水,就是在水池和泵之間的吸入管路上安裝一個密封的水罐(箱,在啟動水泵之前注滿真空罐(泵內也注滿水。

        當水泵啟動之后,水泵會先抽取真空罐內的水,真空罐內的液位下降管內形成真空,壓力低于水池液面的大氣壓力,此時水就會沿著吸入管進入真空罐。當水泵的排液和吸入管路的進液達到平衡,真空罐內的液位也就不會再下降,達到穩定工作狀態。泵也就達到了額定工作狀態,源源不斷地將水輸送出去。

        停泵后,排水管內的水回流至真空罐內,完成了啟泵前的灌水工作,從而不需要再次罐泵,做到無人看守。

         真空引水罐

        三、真空引水設計原理及其選用

        水泵啟動前,真空引水罐內的水應灌至真空引水罐的存水量上限,此時罐內部由水+空氣兩部分構成,液面上方的氣體容積為V1。罐內外的壓力與大氣壓力相同。

        真空引水罐前面的管路內空氣容積為Vs。

        泵啟動后,液面下降,達到穩定運行工作后,罐內應存有固定量V3的水,而氣體之外的罐內空氣體積為V1+V2。罐內部的壓力為P1,壓力小于外界大氣壓力。

        真空引水罐

        真空罐設計選用首先涉及到容積及相關尺寸的確定,如圖一所示,其容積由三部分組成:

        真空引水罐

        V=V1+V2+V3 (式1

         

        式中V-真空罐容積m3);

               V1-真空罐初次灌滿水時罐內空氣容積 m3);

               V2-罐內空氣 壓力由Pa降到P1,兩水面間容積m3);

               V3-保護容積m3)。Pa為本地大氣壓。

         

        根據波義耳定律得知:

        PaVs+V1=P1V1+V2(式2

         

        由伯努利方程得知:

        真空引水罐

        (式3

         

        管內流速 v 可以根據 v=Q/A 求出。

        hs為真空引水罐前吸入管路部分的損失,可以估算也可以利用方程計算。

        將式1、2、3聯立,得到新的方程就可以求解總容積V。在新的方程中,V2、V3為未知量。

        V1在確定真空引水罐結構的時候可以初步確定。

        V3為泵穩定運行后的安全水量下限,在側開口接泵進口管的情況可以按如下估算:

        H3=d+0.2m

        在底部開口的情況,需要確定低液位高度,并加裝預防漩渦產生的裝置。此時就初步計算出了V3值。

        有了這些參數,即可初步確定V,然后再確定結構。結構方面,可以設定:

        H罐高度/D=1.21.8

        確認了罐的大概高度和直徑,重新校核之前計算的V1、V3,然后加大余量,就確定了真空引水罐的數據。

        四、估算法

        上述計算方法比較復雜,不適用于快速判定。由于真空引水罐對小型泵組比較適合,也可采用估算。

        公式:

        真空引水罐

        式中:

        真空引水罐

        Hs=H+hs

        在大多數情況下,管路損失hs遠小于吸水高度H,因此可以忽略該值。

        這樣方程就成為:

        V=Vs×KV

        KV取值46就能滿足要求。

        五、設置要點

        1、帶底閥的真空罐引水裝置

        在真空罐吸水管上設底閥,其容積可減少很多,如果在水泵吸水管和真空罐排氣管之間再連接一條吸氣管,如圖二所示,不僅能減小罐容積,而且能保持水泵長期穩定運行。吸氣管的作用是將由水中分離出來的氣體及時隨水流排走,不會積存于罐內,這樣可長期穩定運行。

        2、真空罐與氣壓罐組合給水系統

        真空引水罐

        真空引水罐

        如圖三所示, 當補氣罐及水泵出水管上止回閥以前的管道水容積較小時(小于真空罐容積V2時),停泵后,在補氣罐補氣過程中外界空氣有可能進入真空罐,破壞了真空度,待下次啟泵時不出水。這種情況在實際工程中曾發生過,后將補氣罐容積加大解決了該問題。解決方法為適當加大補氣罐容積或增加一個浮球式補水箱。

        3、選泵與水溫

        真空罐引水裝置在選泵時應注意以下問題:

        一是正確計算水泵揚程;

        二是注意水溫。

        真空罐能使水泵實現自灌式吸水,但與水池或開式水箱的自灌式吸水條件不同,它是在負壓條件下吸水,所以在確定水泵靜揚程時應從水池最低設計水位算起,當從真空罐水位算起時,要把罐內的負壓值考慮進去。

        真空罐裝置用于循環冷卻水或某些水溫較高的工業廢水(如印染廢水)時要特別注意水溫條件,以免水泵產生氣蝕。當依照流量和揚程選好水泵后,要根據實際水溫對水泵的允許吸上真空高度進行修正。Hs是標準狀況下水泵的允許吸上真空高度,使修正后的Hs不得小于PK,否則會產生氣蝕,破壞水泵正常工作,這種情況在工程中發生過。

        六、小結

        真空罐引水裝置雖然簡單,但在選泵及真空罐容積確定方面要進行正確計算,同時要注意其它條件,如水溫、吸水高度、與氣壓供水設備聯合使用情況等。此外罐體***密封,否則都會影響系統的正常供水。

        衡美水處理專注水處理設備生產十五年,為您量身定制水處理解決方案!

        關鍵詞: 真空引水罐   選用及設置   衡美   水處理  

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