Центробежные насосы (кроме самовсасывающих-насосов) перед запуском должны быть заполнены водой в насосе и впускной трубе, иначе насос не сможет перекачивать воду. Центробежный насос не производит воду после запуска, часто из-за того, что воздух в насосе не полностью сброшен и вода не заполнена.
Существует два основных метода заливки воды перед запуском центробежного насоса: первый — использовать для заливки воды собранный донный клапан, который представляет собой односторонний-клапан, установленный на входе впускной трубы. Недостатком этого способа является то, что донный клапан имеет большую потерю напора, что влияет на эффективность водонасосного устройства; Другой метод – залив воды без донного клапана. Самым большим преимуществом этого метода является экономия энергии, которая позволяет сэкономить от 10% до 15% по сравнению с насосными станциями с донными клапанами. Ниже приведены несколько способов наполнения центробежных насосов, которые пользователи могут выбирать при эксплуатации водяного насоса.
1. Метод искусственного наполнения водой
На небольших насосных станциях с диаметром входного трубопровода менее 300 мм на входе входного трубопровода обычно устанавливается донный клапан и обычно используется ручной способ наполнения, то есть заливка воды осуществляется из специального заливочного и выпускного отверстий в верхней части корпуса насоса через заправочную воронку (или перевернутую обычную бутыль со снятым дном). На небольших насосных станциях с диаметром входного патрубка менее 300 мм на входе входного патрубка обычно устанавливают донный клапан, а заливать воду в насос можно и из выходного патрубка насоса (насосные станции с более короткими выходными патрубками). Благодаря тому, что нет необходимости приобретать другое водозаливное оборудование, данный способ залива воды в настоящее время довольно распространен на небольших сельских насосных станциях.
Для небольших насосных станций без донной или обратной арматуры и с короткими трубопроводами для постепенного удаления воздуха из насоса и трубопровода можно также использовать метод пуска с заливкой воды в насос из выпускного патрубка. Как правило, после нескольких минут непрерывного наполнения водой насос может начать нормально перекачивать воду.
2. Метод заполнения вакуумного резервуара для воды.
Для небольших насосных станций без донных клапанов можно использовать вакуумный метод заполнения резервуаров для воды. Вакуумный резервуар для воды представляет собой резервуар для воды закрытого типа, сваренный из листов железа, вместимостью не менее трехкратной емкости входной трубы. Положение установки резервуара для воды должно быть как можно ближе к водяному насосу, а высота дна резервуара для воды должна быть немного ниже оси водяного насоса. Высота вакуумного резервуара для воды обычно в два раза превышает диаметр резервуара.
Перед запуском водяного насоса наполните резервуар водой и закройте его. После запуска водяного насоса вода поступает из вакуумной коробки. Из-за снижения уровня воды в резервуаре внутри резервуара образуется определенный вакуум. Вода во входном баке будет поступать в бак через входной патрубок под действием атмосферного давления, образуя таким образом циркуляцию воды и запуская нормальную работу водяного насоса. Данный способ залива воды имеет следующие преимущества: низкие гидравлические потери, высокая эффективность насосной станции, низкая трудоемкость технического персонала, легкий запуск-, позволяет добиться автоматического управления водонасосной установкой.
3. Способ заполнения струйным насосом
При использовании дизельного двигателя для привода водяного насоса для перекачки воды выхлопные газы, выпускаемые дизельным двигателем, можно использовать для подачи в жиклер, соединенный с верхней частью водяного насоса, для перекачки и наполнения, тем самым снимая нижний клапан водяного насоса. При запуске водяного насоса закрывают крышку клапана, соединенную с ручкой, и выхлопные газы распыляются из форсунки для отсасывания воздуха в насосе через соединительный патрубок. После залива воды откройте крышку клапана и закройте регулирующий клапан. Преимущества этого метода наполнения водой двояки: во-первых, он полностью использует мощность машины; во-вторых, повышает эффективность насосной станции.
4. Метод наполнения ручным насосом.
Ручные насосы как тип поршневых объемных насосов широко используются в сельских районах Китая. Фермеры могут использовать собственные ручные насосы в качестве вакуумных насосов для наполнения водой центробежных насосов, что удобно и экономично.
Наиболее распространенным применением является установка ручного насоса на всасывающем отверстии центробежного насоса или рядом с впускным трубопроводом водяного насоса для отвода воздуха и подачи воды, что делает его инструментом для наполнения водой при включении центробежного насоса, тем самым устраняя донный клапан на впускном трубопроводе водяного насоса, уменьшая потери энергии и повышая эффективность устройства водяного насоса.
5. Самостоятельный метод наполнения водой.
В полупогружных насосных станциях (т.е. насосных станциях, где высота впускной трубы и верхняя часть насоса находятся ниже уровня воды впускного бассейна) вода может подаваться в насос сама по себе без необходимости ручного орошения. Недостатком данной насосной станции является то, что она не полностью использует всасывающую способность водяного насоса, а также занижена высота установки водяного насоса, что не только увеличивает объем земляных работ фундамента, но и делает неудобной эксплуатацию и управление; Но преимущества также вполне очевидны: легко добиться автоматизации насосной станции и высокая своевременность.
6. Метод самоподвешивания воды.
Метод самоподвешивания воды достигается за счет принципа «вытеснения водяного газа» за счет использования разницы плотностей воды и газа. Этим методом можно снять нижний клапан водяного насоса.
Во-первых, спроектируйте вентиляционный резервуар с соответствующим объемом контейнера. Вентиляционный бак обычно изготавливается из пластика или тонкого железного листа, а его стоимость составляет лишь половину стоимости донного клапана. Затем поместите вентиляционный резервуар на входе водяного насоса, образуя соединенный корпус с водяным насосом и трубопроводом. При этом на вентиляционном канале между вентиляционным баком и водяным насосом установите клапан регулирования вентиляции. При заливке воды заранее наполните вентиляционный бак водой, закройте его крышкой, а затем откройте вентиляционный клапан. После завершения вентиляции закройте вентиляционный клапан и подвесьте часть воды во входном патрубке. Повторение этого метода несколько раз позволит полностью выпустить воздух и заполнить впускную трубу водой. В этот момент водяной насос можно запустить для подъемных операций. Перед выключением, пока задвижка закрыта перед выключением, водозабор не вернется в исходное положение. При следующем запуске доливать воду не потребуется. Преимущества этого способа заливки воды заключаются в том, что цена вентиляционного резервуара сравнительно невысока, он прост в изготовлении, мала трудоёмкость, экономит электроэнергию.
7. Метод заполнения вакуумным насосом
На больших и средних-насосных станциях с диаметром входного трубопровода более 300 мм или на насосных станциях с высокими требованиями к автоматизации в качестве оборудования для наполнения водой обычно используются вакуумные насосные устройства. Он собирается из вакуумных насосов и другого оборудования, а вакуумные насосы, обычно используемые на дренажных и оросительных станциях, представляют собой в основном водокольцевые вакуумные насосы.
Внутри цилиндрического корпуса водокольцевого вакуумного насоса установлено эксцентриково-зубчатое колесо. Корпус насоса заполнен циркулирующей водой, а при вакуумной откачке крыльчатка вращается. Под действием центробежной силы циркулирующая в корпусе насоса вода обтекает крыльчатку, образуя вращающееся водяное кольцо на внутренней стенке корпуса насоса. Из-за эксцентричной установки рабочего колеса внутри корпуса насоса размер пространства, образующегося между водяным кольцом и зубчатыми лопастями, различен. Когда крыльчатка вращается по часовой стрелке, пространство между двумя лопастями в правой половине постепенно увеличивается.
В герметичных условиях по мере увеличения объема воздуха давление снижается, образуя вакуум. Воздух в водяном насосе и трубопроводе поступает в всасывающее отверстие серповидной формы на правой стороне корпуса вакуумного насоса через всасывающую трубу и всасывается в вакуумный насос. Пространство между двумя лопатками в левой половине крыльчатки вакуумного насоса постепенно уменьшается, поэтому воздух сжимается, а давление увеличивается. Наконец, она выгружается из вакуумного насоса через выпускное отверстие в форме полумесяца на левой стороне корпуса вакуумного насоса и поступает в камеру разделения водяного газа для отделения циркулирующей воды, которая отводится перед повторным использованием. Крыльчатка продолжает вращаться, а вакуумный насос непрерывно всасывает и откачивает воду, наконец, наполняя водяной насос водой.
Что касается количества вакуумных насосов, то для небольших насосных станций, если их менее 3 единиц, обычно выбирается 1 единица, а если более 4 единиц, обычно выбираются 2 единицы; Для средних и крупных насосных станций лучше всего выбирать два агрегата, а когда агрегатов много, следует рассмотреть возможность использования одного резервного агрегата. Преимуществами наполнения воды вакуумным насосом являются короткое время наполнения, высокая производительность насосной станции, низкая трудоемкость и простота реализации автоматизации насосной станции. Недостатком является то, что инвестиции относительно велики.
Наполнение центробежных насосов водой является важной составляющей управления работой насосов. Считается, что благодаря постоянному исследованию методов наполнения водой центробежных насосов исследователями водного хозяйства будет появляться все больше и больше методов наполнения водой водяных насосов с целью «удобства, практичности и эффективности», а эффект наполнения водой также будет становиться все лучше и лучше, тем самым внося положительный вклад в развитие электромеханического дренажа и ирригационной промышленности.