自控自吸泵水锤防治 简析自吸泵和离心泵

由于出水管路中流速的急剧变化，引起管路中水流压力急剧交替升高和降低的水力冲击现象称为水锤现象或水击现象。
　　自控自吸泵站水锤有启动水锤、关阀水锤和停泵水锤。只要按照正常的操作程序启动水泵，不至于引起造成危害的启动水锤，只是在空管情况下，当管中空气不能及时排出而被压缩时才会加剧水流压力的变化。关阀水锤在正常操作时也不会引起过大的水锤压力。而由于突然停电或误操作造成的事故停泵所产生的泵站水锤往往数值较大，一般可达正常压力的1.5?4倍或更大，使管路破裂，造成大量泄水，淹没泵房和设备，危害很大。
　　水锤的危害在高扬程泵站或输水距离较长的供水泵站尤为突出。因为高扬程泵站或供水泵站扬程高、出水管路长，管路中存水量大，水流的倒泄压力也大。因此，泵站水锤的防治应作为一项重要的技术问题。在新建泵站规划设计时，泵站出水管路系统应满足各种可能出现的正常和非正常运行工况下zui大压力水头的要求或采取必要的防治措施，并应注意管线布置、管中流速、闸阀选择和阀门关闭的时间等。而对已建泵站水锤的防治更应重视，因为这些泵站中露天铺设的管路，受风雨侵蚀，锈蚀剥落；内部水流带动泥沙颗粒摩擦管壁、管内锈蚀，随着时间的推移，管壁逐渐变薄，已不能承受原来可以承受的内水压力，再加上运行中水锤压力使其膨胀，管路破裂几率更大，所以要采取水锤的防治措施。
　　目前水锤防治措施较多，现对常用的措施简介如下。
　　1.压力罐
　　压力罐一般用于流量小、扬程高的水泵机组。压力罐为圆形筒状，安装于逆止阀之后的出水管路上。当水泵正常运行时，出水管路中的水压力使罐内空气压缩，水泵停机时，由于出水管路中的压力降低，罐内空气迅速膨胀，下部的水体迅速补给出水管路，以防止管内出现负压；当逆止阀关闭时，管路中压力升高，一部分水体进人压力罐，抬高罐中水位，压缩罐中空气，从而减少出水管路中的压力升高。
　　2.调压塔
　　调压塔是一种缓冲式的水锤防护设施，当管路中压力降低时，可迅速给管路补水，防止出水管路中产生负压，同时也可减少出水管路中的压力上升。
　　调压塔建在管路中可能产生负压的部位。调压塔在卧式单级离心泵启动、运行和停机过程中，塔内水位变化不大，且压力波可在调压塔内被反射回上游侧，但应有足够大的断面面积和容积，以防在补水过程中将塔内水泄空而使空气进入主管路。
　　3.缓闭闽
　　普通逆止阀由于阀板关闭的时间短，引起很大的水锤升压值。缓闭式逆止阀是靠缓冲机构使逆止阀的阀板缓慢关闭的泄水式水锤防护设备，主要用于防止管路系统的压力上升。
　　缓闭式逆止阀由带大、小排油孔的阻尼油缸、活塞等组成。事故停机时，管路中水流开始倒流，旋启式阀板在自重和倒流水的作用下开始关闭，当关闭到一定开度时，阻尼油缸的排油孔转换成小孔，排油速度迅速降低，形成阻尼，使阀板缓慢关闭，从而减轻阀板对阀座的撞击及管内水锤压力的上升。另外，正常运行时阀板重量用杠杆平衡，减少了阀板对水流的阻力，使水流过逆止阀的水头损失大为减少。
　　4.空气阀
　　空气阀又称进排气阀，当管路内压力低于大气压时吸人空气，高于大气压时排出空气。这种阀不允许液体流出管路外，在排除管路中的空气后具有自动关闭的功能。通常装在长输水管路高处或明显的凸起部位。
　　空气阀具有结构简单、造价低、安全方便、不受安装条件的限制等优点。
　　5.水锤消除器
　　水锤消除器主要用于防止压力的升高。它安装在逆止阀的出水侧，停泵后先是管中压力降低，阀瓣落下，排水口打开；随后管中压力升高，管路中部分高压水由排水口泄出，从而达到减少压力增加，保护管路的目的。
　　6.通气管
　　对于扬程较低、压水管路较短的耐磨砂浆泵、混流泵，一般采用拍门断流。为排出管路内空气对机组启动时的影响，减少停机时拍门关闭的冲击力，一般应设置通气管。对启动前需充水的机组，应在通气管上设闸阀，机组充水时将闸阀关闭，机组启动投人正常运行后应打开闸阀。通气管的高度应高于压力池的zui高水位。
　　水锤防治的措施比较多，还有许多其他的方式，要根据泵站的具体情况，选择适宜的防治措施
   自吸泵和离心泵的区别主要是自吸泵进口管道不需要安装底阀*次灌满引水后就能把水吸上来，以后不需要再加引水,泵体比离心泵大很多自身带有储水功能，具有一次引水终身自吸的功能，而离心泵是起到增压的作用，液位必须比泵高要能流到泵体里面来才能启动，如果液位比离心泵低只能在进口管道吸入口安装底阀把泵和管道里面灌满液体才能达到正常排水的功能，或者在进口安装引水筒，如泵长时间不工作的离心泵，在第二次启动时进口管道和泵体里面的水基本上已经没有了，又得再灌一次引水，操作上比较麻烦，因为长时间不用的离心泵进口底阀密封不能达到*密封的效果液体会慢慢漏回水池，所以在低液位取水自吸泵比离心泵效果更好.
    自吸泵是离心泵的子类产品，因此自吸泵又名自吸离心泵。自吸泵均采用轴向回液的泵体结构。离心泵体由吸入室、储液室、涡卷室、回液孔、气液分离室等组成，离心泵正常启动后，叶轮将吸入室所存的液体及吸入管内中的空气一起吸入，并在叶轮内得以*混合，在离心力的作用下，液体夹带这气体向涡卷室外缘流动，在叶轮的外缘上形成一定厚度的白色泡沫带及高速旋转液环。气液混合体通过扩散管进入气体分离室。此时，由于流速突然降低，较轻的气体从混合液体中被分离出来，气体通过泵体吐出口继续上升排出。脱气后的液体回到储液室，并由回流孔再次进入叶轮，与叶轮内部从吸入管道中吸入的气体再次混合，在高速旋转的叶轮作用下，又流向叶轮外缘……。随着这个过程周而复始地进行下去，吸入管道中的空气不断减少，直到吸尽空气，自吸泵便完成了自吸过程，离心泵便投入正常作业。因为该离心泵具有这种*的排气能力，所以此自吸泵能输送含有气体的液体，无需安装底阀，使用在游轮上时具有良好的扫舱功能。
    在一些离心泵的轴承体底部设有冷却室。当轴承发热引起轴承体温升超过70℃时，可在冷却室处通过如意一只冷却液管接头，注如冷却液循环冷却。离心泵内部防止液体由高压区向低压区泄漏的密封机构是前后密封环，前密封环装在泵体上，后密封环装在轴承体上，当泵经长期运转密封环磨损到一定程度，并影响到泵的效率和自吸性能时，应给予更换。
    离心泵一般由电动机带动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘（流速可增大至15～25m/s），动能也随之增加。当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵之所以能够输送液体，主要靠离心力的作用，故称为离心泵。