自吸泵的設(shè)計(jì)與改造

范子昌

(中石化南京工程公司，江蘇 南京 211100)

自吸泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因有自吸功能，自吸泵可以安裝在比液面高的地方，工作前只需保證泵體內(nèi)儲(chǔ)有定量引液即可具有“一次引流、終身自吸”功能。廣泛用于市政工程、工廠、住宅區(qū)等的污水排放，市場(chǎng)前景十分廣闊。

1 自吸泵的工作原理

自吸泵腔內(nèi)存有一定量的水，自吸泵起動(dòng)后由于葉輪的旋轉(zhuǎn)作用使吸水管路的空氣和水充分混合，并被排到氣水分離室。氣水分離室上部的氣體逸出，下部的水返回葉輪，重新和吸入管路的剩余氣體混合，直到把泵及進(jìn)水管路內(nèi)的氣體全部排盡，完成自吸，使泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)。自吸泵通過(guò)排除泵入口管道內(nèi)的空氣而起作用，空氣排凈后，即和普通的離心泵工作原理相同。泵自吸時(shí)間的長(zhǎng)短取決于泵入口管道內(nèi)的空氣體積，管徑越大且入口管路越長(zhǎng)，則自吸泵需要排除的空氣量就越多，自吸時(shí)間就越長(zhǎng)。

2 供貨商的技術(shù)要求

當(dāng)拿到自吸泵圖紙的時(shí)候，一定要向供貨商索取自吸泵的安裝技術(shù)要求。某項(xiàng)目中，供貨商提供的技術(shù)文件要求如下，參見圖1。

圖1 安裝技術(shù)要求

a)入口管線上無(wú)變徑，保持相同管徑；

b)水平管線的長(zhǎng)度不小于管徑的10倍，且不超過(guò)1 m(10D≤l<1)；

c)不需要安裝底閥(止回閥)；

d)入口管線的連接部位，盡量使用焊接，防止有空氣進(jìn)入；

e)入口管線上無(wú)需閥門或接頭；

f)入口管線上使用超大濾網(wǎng)過(guò)濾器；

h)入口處到池底有足夠的距離(H>1.5d)；

i)當(dāng)出口使用止回閥時(shí)，需安裝空氣管路(D=1/4)或放氣閥。

3 實(shí)際設(shè)計(jì)與安裝

在某項(xiàng)目中，使用自吸泵把裝置內(nèi)集水坑里的污水輸送至污水處理單元。因受設(shè)備布置的影響，自吸泵入口管道水平長(zhǎng)度2500 mm，如圖2。導(dǎo)致自吸泵入口處形成不了真空，不能成功抽吸。

圖2 設(shè)計(jì)安裝圖

4 原因分析及解決方案

針對(duì)存在的問(wèn)題，在項(xiàng)目組對(duì)自吸泵的工作原理和實(shí)際設(shè)置進(jìn)行了分析，給出多種改造方案，一致認(rèn)為是入口管線設(shè)計(jì)不合理造成的，入口管線太長(zhǎng)，泵吸入管道中的空氣不能完全排凈，形成不了負(fù)壓，所以不能完成自吸過(guò)程。

4.1 入口管道堵塞

組織施工單位清洗Y型過(guò)濾器和入口處的濾網(wǎng)，清洗后重啟自吸泵，仍未成功。因此排除了抽吸不成功不是堵塞造成的。

4.2 入口管道漏氣

若入口管道漏氣，則無(wú)法形成負(fù)壓，會(huì)造成自吸泵抽吸不成功。組織施工單位拆除入口管道后做氣密性試驗(yàn)，排除了抽吸不成功不是漏氣造成的。

4.3 池內(nèi)液位過(guò)低

集水坑內(nèi)的液位過(guò)低時(shí)，則入口管內(nèi)氣體體積過(guò)大，自吸泵需要排除的空氣量過(guò)多，自吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。組織施工單位從公用工程站引管充水，至池內(nèi)液位達(dá)3 m深，重啟自吸泵仍未成功。

4.4 入口管內(nèi)空氣過(guò)多

在入口管端部加底閥(止回閥)，啟動(dòng)前向入口管內(nèi)充水，直至入口管上的排氣點(diǎn)冒水，說(shuō)明入口管內(nèi)已充滿水，如圖3，后重啟自吸泵成功。但此方法有兩個(gè)缺點(diǎn)：(1)底閥(止回閥)日久生銹，給檢維修添麻煩；(2)止回閥密封性是暫時(shí)的，時(shí)間

久了會(huì)隨池內(nèi)液位慢慢泄漏，啟動(dòng)前還需重新補(bǔ)水到入口管內(nèi)。

圖3 加底閥且入口管充水

4.5 泵的腔體不夠大

圖4 加擴(kuò)大管或容器

供貨商建議更換大腔體自吸泵，因代價(jià)太大被設(shè)計(jì)人員否決。決定改造腔體：(1)入口管道上加擴(kuò)大管或容器存液，只需首次在擴(kuò)大管或容器內(nèi)充滿水，無(wú)需再補(bǔ)水，如圖4。擴(kuò)大管或容器的體積參數(shù)由供貨商計(jì)算后提供。(2)改造管路增加彎頭，使入口管內(nèi)永久存液，如圖5。此兩種方法均可使自吸泵正常抽吸，用戶可自行選擇。

圖5 改造管路增加彎頭

5 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目組實(shí)際使用的改造方案是4.5節(jié)的(2)，運(yùn)用自吸泵的工作原理，等同地?cái)U(kuò)大了腔內(nèi)液體體積，且減少了入口管內(nèi)的空氣體積，有效地促進(jìn)了入口處迅速形成負(fù)壓，進(jìn)入正常抽吸狀態(tài)。而且在改造過(guò)程中，還可利用現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)內(nèi)管道材料，無(wú)需再采買耽誤時(shí)間,實(shí)現(xiàn)一次開泵成功。

[1]張東亮，晁岱清，付 浩，等.強(qiáng)自吸泵不上量原因分析及改造[J].齊魯石油化工，2012，40(2)：132-134.