CN201288937Y - 自控式离心泵真空引水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种解决离心泵低水位水源场合引水问题的自控式真空引水装置，可应用于水利排灌泵站、冶金冷却系统备用水泵、消防系统泵组等设备上离心泵的自动引水，确保水泵顺利泵送。该引水装置主要由真空泵(1)、真空罐(2)、装于每台水泵排气口上部的自动排气止水阀(3)及真空自动控制系统(4)组成，真空泵运行产生真空引水，自动排气止水阀在水泵满水后阻止水进入真空管道，真空罐形成了真空度缓冲区，真空度自动控制真空泵的启停，从而确保离心泵待机时始终处于满水状态，使水泵具有自吸功能且能同时为多台泵引水，提高了离心泵运行的可靠性，不需要设计地下泵房，大大减少基建投资，消除了地下室因渗水、管漏、溃堤等造成淹水的隐患。

Description

自控式离心泵真空引水装置

(一)技术领域

本实用新型涉及一种解决离心泵低水位水源场合引水问题的自控式真空引水装置，可应用于水利排灌泵站、冶金冷却系统备用水泵、消防系统泵组等设备上离心泵的自动引水，确保水泵顺利泵送。

(二)背景技术

离心泵是涉及人类活动各行各业应用最广泛、成本最低、维修最方便的用于输送液体介质的机械设备，但离心泵运行时泵体及吸入管中必须充满液体，否则不能形成泵送。为此，以往采取如下方案都存在着不同的缺陷或问题，比如：

1、正压供水自动排气：在循环供水系统中可自动形成倒灌。在开式供水系统中，将水泵安装在水源水位下(即设计高位水池或将水泵安在地下室内)这样会增加建筑施工成本，并且要设置维修阀门和地下室排涝设备，特别是使用过程中存在因防渗失效、管道泄漏、水灾等原因造成泵房淹水的安全隐患。

2、底阀灌水排气：启动前给水泵及吸水管灌水，通过底阀保持泵内水不下泄，从泵顶打开排气口排气。由于水质清洁度难以保障及水下结垢等原因，底阀经常出现关闭不严而泄漏的问题。由于底阀可靠性不好，使用中维修频繁且维修困难，目前已很少采用。

3、自吸离心泵：在结构上设计成进出口都高于泵壳，运行时，由自身预存的液体的隔离作用，水泵叶轮将吸入口的气体夹裹在水中逐步排向出口，慢慢在吸入口形成负压将水吸引到泵口形成正常泵送，这种结构的泵由于流道不畅效率很低，且引水时间较长，这种水泵出口如果装有止回阀时，排气会不顺利，可能造成不能使用。因此，自吸泵一般只在一些小排量低扬程的排水灌溉上采用。

(三)发明内容

为解决离心水泵在低水位场合的自动引水问题，拓展离心式水泵的应用范围，发挥其高效节能的优点的，提高备用水泵机组应急运行的可靠性，降低基本建设投资，本发明人提出了一种自控式真空引水装置，该装置可使离心泵在停机时自动引水并始终处于满水状态，一旦开机即可马上形成泵送出水，解决了以往备用水泵机组需要建造高位水池或地下泵房所存在投资大及存在安全隐患的问题。该引水装置还具有同时为多台泵引水及自动控制功能，方便实现泵组自动控制和泵房无人值守的设计要求。

该引水装置技术方案是：主要由真空泵(1)、真空罐(2)、自动排气止水阀(3)、控制系统(4)及真空连接管路等部分组成，见附图1。

图中各组成部分的作用如下：

1 真空泵：形成引水负压。

2 真空罐：串联连接在真空泵(1)与自控排气止水阀(3)之间，具有一定容积，出口有保压单向阀，用来延缓真空度变化周期，便于真空度监测控制。

3 自动排气止水阀：一种不阻止气体只阻止水的特殊单向阀，该阀有两个接口，其入口连接离心泵(5)上部排气口，出口连接真空管道，在泵内缺水时入口自动打开抽气、满水后自动关闭阻止水进入真空管道，这样才能使真空管道的真空度继续升高，从而形成一定保水真空度。

4 控制系统：在真空罐或真空管道上安装真空开关或真空传感器监测真空度，通过设定真空度变化区间控制真空泵的启停，确保离心泵待机时处于合适负压状态从而使泵内保持满水状态，并实现真空泵的节能运行，同时还可把真空度还作为引水成功信号发给水泵控制系统。

5 离心水泵：引水装置应用对象，在多台水泵机组的泵房内可共用一套引水装置，只需在每台水泵上都安装自动排气止水阀(3)。

6 止回阀：供水系统用于防止管网中水回流及形成水锤的常规配置，在本装置中起了保证负压形成与保持作用。

7 真空表：检测显示真空度，方便控制调节。

该引水装置工作原理是：真空泵运行，将真空罐、泵及管道内气体抽出在真空罐及泵内形成负压，水在大气压力作用下通过吸水管进入泵内；水到达泵顶时自动关闭排气阀，真空度升高；当真空度升高至设定值F1时，真空泵自动停机，进入负压保持状态，水泵开机即可出水；由于水泵、真空管道可能存在微量泄漏，真空度会逐渐降低，当降低到设定值F2时，真空泵自动启动，保持真空度在F1至F2之间，确保水泵始终处于满水状态。另外，为确保水泵顺利泵送，应在输出引水成功信号(真空度F3)后再启动水泵。

本发明的具有以下有益效果：

1、解决了人工引水不能自动工作的问题，自动引水并实现泵运行同步出水，提高了水泵运行的及时性和可靠性；

2、一套装置可同时给多台泵引水，真空泵采用真空度自动控制启停，实现节能运行。

3、水泵吸水口无需底阀，操作、维修简便；

4、不需建造高位水池或地下泵房，大大减少建设投资，避免了地下室泵房可能造成的淹水隐患。

(四)附图说明

附图1：自控式离心泵真空引水装置应用系统图

图中，1——真空泵，2——真空罐，3——自控排气止水阀，4——控制系统，5——离心水泵，6—止回阀，7——真空表

(五)具体实施方式

本引水装置的具体实施方式具体体现在各组成部件及元器件的选型及安装配置上，分述如下：

1、真空泵：有定型产品选配，根据吸程选配合适真空度的真空泵泵型，水环式离心真空泵以其大排气速率和较高真空度以及可靠性和维修方便性是首选泵型，排气量根据所需引水时间计算确定。真空泵的动力根据现场需要优化确定，可用电动机也可用柴油机，还可与水泵共用同一动力。

2、真空罐：是一种低压容器，可以自制或专业厂家生产，根据管道泄漏情况、真空泵节能运行真空度调节区间及运行周期确定容积大小，形状可为四方形、平头圆柱型、球头圆柱型、球形，其中球头圆柱型抗压性较好、制造简单等优点是首选型式；在结构上，为了实现保压功能，应将进气口和出气口分开并在出气口安装单向阀，因此，真空罐是串联连接在真空泵(1)与自动排气止水阀(3)之间，真空罐底部可预留排水阀门以备急需，根据总体设计要求在适当位置预留监测接口。

3、自动排气止水阀：这一种本系统专用的具有自动排气和隔水功能的特殊单向阀，是本系统实现自控功能的关键技术所在，其要点在于必须保证在泵内缺水时自动打开给水泵抽气引水，而泵内满水后自动关闭，阻隔水进入真空管道。

4、控制系统：真空泵启停指令可采用可调真空开关直接控制或真空度传感器通过数据变换后再控制两种方式，技术上都比较成熟。

真空度控制信号的设定值按以下原则确定：

引水成功信号F3：根据水泵吸程计算。

真空泵停止信号F1：根据真空泵经济运行真空度确定。

真空泵启动信号F2：取F1与F3之间的中间值。

Claims (1)

1、本实用新型涉及的自控式离心泵真空引水装置，包括真空泵(1)、真空罐(2)、自动排气止水阀(3)、控制系统(4)及真空管道等，其特征是：在离心泵5的顶部上方安装一个自动排气止水阀，其入口连接水泵排气口，出口连接真空管道；在真空管路上串联连接一个真空罐；在真空管道或真空罐上安装有真空监测元件，用导线将真空度信号传到控制系统。

Images