自吸罐简介及设计.ppt

1、自吸桶简介及设计,2013年1月,第一章 自吸桶的简介,在工程设计中，为节省工程用地或因工艺流程需要，常将水池设计成地下水池，为了减少土建工程，又常将水泵设置在地面上。对于小型水泵常在其吸水管上设置底阀，采用吸水管灌水的方法启动水泵。由于腐蚀、杂志影响等原因，底阀在使用一段时间以后，普遍泄漏较严重，影响水泵的启动运行。也有的采用真空泵抽除泵内和吸水管中的空气经行水泵启动。,该装置用于水泵站内水泵自动充水，使所有水泵经常处于充水状态，随时可以启动任何一台水泵。用该装置可以使地面式水泵站实现自动化操作，可甩掉传统的半地下自灌充水式自动化泵站设计。因此可节省大量泵站建设费用，避免了水泵被淹的可能性。

2、该装置气密性能好，自动化程度高，操作方便，工作安全可靠。,自吸桶的用途及特点,水泵第一次启动前，打开通气阀d，打开补水阀C，将自吸桶自进水管a顶部一下部分灌满水。水泵启动时，自吸桶水位不断下降，桶内空间不断增大，并产生负压，当桶内产生的负压足以克服水管顶和水池水面高差、进水管阻力及水流动能时，则可将水池的水提升到吸水桶并最终使自吸桶进出水量达到平衡。,自吸桶的工作原理,第二章 自吸桶的设计计算,水泵流量Q,m3/h 水泵在标准状态下（一个标准大气压、水温20）的最大允许吸上真空高度Hs,m 当地大气压HA，kPa 实际水温t，,计算条件,接管a：进水管，可按管内流速V1=0.61.2m/s,计

3、算得直径DN1,接管b：出水管，接水泵进水口。出水管管径可同水泵口径，但水泵进水口口径通常偏小，因而一般按管内流速V2=0.81.5m/s计算出水管管径DN2。,接管c：吸水罐补水口，口径取2550mm,Hg：吸水罐出水口与地下水池液面的高差， Hgmax为水泵的安装高度。,h：进水管出水口和出水口（水泵吸水口）的高差，决定吸水罐的存水量,h1：水泵启动到额定转速时吸水罐水位与水泵吸入口的高差，最小高差h1min 可使吸水罐产生最大负压，以便在极限高差Hgmax 情况下水泵的正常工作。可取 h1min=DN2/2+0.2。而一定的Hg与一定的吸水罐水位h1是对应的。,允许吸上真空高度： 水泵不

4、发生汽蚀，其入口处允许的最低绝对压力，以液柱高度表示Hs，称为泵的允许吸上真空高度。,当水泵不在标准状态（一个大气压、20）下运行时，水泵的实际允许吸上真空高度Hs应根据Hs进行修正。,Hs= Hs-（10.33-HA）-（Ht-0.24）=Hs+HA-Ht-10.09,10.33标准大气压，换算为mH2O柱的值,Ht实际水温t下的汽化压力，kPa，计算中换算为为mH2O柱,吸水罐的最大负压应保证水泵不发生汽蚀。吸水罐的水面 和水泵吸入口的能量方程为： Hmax+v2/g+h1min=H入min+v2入/g+h2 Hmax吸水罐的最大负压（最小压力） H入min水泵吸入口的最小压力 v吸水罐内

5、存水截面流速，数值很小，可忽略不计 v入水泵吸入口流速 h2水泵吸入管的水头损失 则 Hmax=H入min +v2入/g-h1min+h2 1,吸水罐最大负压时其进水管出口断面和水池液面的能量方程为：,HA+v20/g=(Hgmax +h)+ Hmax+v21/g+h1,v吸水罐内存水截面流速，数值很小，可忽略不计,v1吸水罐进水管流速,h1吸水罐进水管的水头损失,则 Hmax =HA-(Hgmax +h )-v21/g-h12,由式1、2整理得：,HA - H入min=(Hgmax +h)+v21/g+v2入/g-h1min+ h1 + h2 = Hs 3,吸水罐所产生的最大负压应能保证水池

6、设计最低水位的水吸入罐；,A、水泵启动前吸水罐的空气体积 V0= V罐头 + V管 =（2DN1）2/4 1.25DN1 +（ Hgmax +h ） DN12/4 =5DN13/4+ （ Hgmax +h ） DN12/4,理想气体状态方程：PV=nRT,在等温状态下，由理想气体状态方程可知压强P与体积V 成反比。即 HA V0= Hmax Vmax Vmax = HA V0 / Hmax,B、吸水罐最大负压时空气体积 Vmax= V罐头 + V负压 = 5DN13/4 +（2-DN12）(h-h1min)/4 h=（4 Vmax-5DN13）/ （2-DN12）+ h1min,A、水泵参数：

7、Q=50m3/h、 Hs=6m、D入=80mm B、夏季时当地大气压： HA=997.2kPa=10.17mH2O 水温：t=20 可求水泵的实际最大允许吸上高度： Hs=6+10.17-10.33=5.84,第三章 设计计算实例,计算可得： DN1=125mm，V1=1.132m/s DN2=125mm, V2=1.132m/s V入=2.763m/s 由公式3可得（h1、h2数值较小，可忽略不计） Hgmax +h=5.65m 由公式2可得吸水罐的最大负压为： Hmax =4.456mH2O,吸水罐尺寸，h的计算： V0= 5DN13/4+ （ Hgmax +h ） DN12/4 =5/4

8、 0.1253+/4 0.1252 5.65 =0.07701m3 Vmax= HA V0 / Hmax =10.17/4.456 0.07701 =0.17575m3 则 h=（4 Vmax-5DN13）/ （2-DN12）+h1min =（ 4 0.07701-50.1253）/ （2-0.1252）+ h1min =0.214/ (2-0.0156)+0.263,分别取=0.5，0.6，0.7 则对应的h=1.176,0.884,0.714 实际可取=0.6，h=0.9 由Hgmax +h=5.65m 可得： Hgmax=4.75 考虑到h1，h2的影响，并留有余地，可取Hgmax=4m,真空引水罐使用于无自吸功能的下吸式（水低泵高）水泵，PG系列真空引水罐结构独特，真空度高，从而保证了水泵较高的工作效率，是代替真空引水泵的最佳选择。,真空引水罐的容积可按下列简化公式计算: （L+H）S=7(L+H) S 式中：L-吸水