一种设有提液器的离心泵系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种泵吸设备，特别是公开一种设有提液器的离心泵系统及其工作方法，使用时不再受泵吸系统吸上高度限制，也不限于输送液体中是否含有气体或挥发物，扩大了泵吸系统工作范围。

背景技术

泵吸系统的吸上高度由离心泵本身的结构所限定，即对附图1中泵体的中心点距水池被抽吸的液面高度H有限制，通常最大值为5~6米，同时还要结合以下情况：

1、需减去当地大气压低于绝压0.1MPa的差异；

2、需扣除被抽吸液体在工作温度下的饱和蒸气压与20°C时水的饱和蒸气压之间的差异；

3、被抽吸液体中含有挥发性气体对吸上高度造成的影响。

此三种情况将使泵原来具有的吸上高度大大降低，特别是当被抽吸液体中含有挥发性气体时，一旦泵入口形成负压，原来液体中混入的气体将短时间内大量逸出，造成泵进口负压降低，导致泵吸上高度下降，直至为零，离心泵无法有效工作。

在使用泵吸系统的工况中，会经常遇到以下情形：被抽吸液体的温度十分接近沸点（即被抽吸液体极易汽化）；在环保水处理中，被抽吸的工业污水液面几乎都在水平面以下，并且工业污水中通常含有挥发性气体（即低沸点的有机物，在水中溶解度很小的气体，诸如氨，氮，二氧化碳等）；生化处理工作中，因好氧细菌培养导致污水中被导入大量空气。前述这些情形都将会造成离心泵性能下降直至无法工作，造成泵吸系统效率低下，甚至无法完成泵吸工作。

发明内容

本发明的目的是解决现有泵技术的限制，设计一种设有提液器的离心泵系统及其工作方法，离心泵通过提液器配合，由于设置了提液器，泵进口绐终为正压工况，使泵吸系统的吸上高度远超现有技术能实现的高度，同时被抽吸液体中含易挥发介质或混有大量其他气体时泵吸系统仍能正常运行。

本发明是这样实现的：一种设有提液器的离心泵系统及其工作方法，所述设有提液器的离心泵系统包括位于地平面上的离心泵、伸入液面下的与离心泵连通的抽吸管道及与离心泵出口连通的输出管道，其特征在于：所述离心泵系统设有提液器，所述的抽吸管道与设置于水池底部的提液器的出口连通，所述离心泵出口处还设有通过三通与输出管道连接的回流管道，所述的输出管道与所述三通之间设有第一截止阀，所述的回流管道与所述三通之间设有第二截止阀，所述的提液器从上至下顺序包括管径上大下小且与抽吸管道连通的扩大管、与扩大管的小端等径的喉管及与喉管连通的吸入室，所述的吸入室底部中心位置设有喷嘴。所述的抽吸管道与设置于水池底部的提液器的出口连通管道上设有止回阀，在所述离心泵出口与所述三通之间还设有用于在初始工作时对离心泵注水的带第三截止阀的注水管道。所述喷嘴的喷嘴口位于吸入室内，且喷嘴口径小于喉管的管径，喷嘴外壁通过若干均布设置的支撑板与吸入室的底部固定连接，相邻两支撑板间带有间隔，所述的支撑板设有三块，呈Y字形布置。所述的提液器通过支撑腿稳固的布置于水池底部，所述的支撑腿设于提液器的吸入室外壁，采用钢管或角钢制成，设置有根支撑腿，呈Y字形均布设置，所述提液器的吸入室底部距离水池液面为100±10cm。

所述设有提液器的离心泵系统的工作方法如下：

在所述离心泵第一次工作启动前，先打开第三截止阀，通过注水管道对泵内注入满水，排出泵内空气，然后再启动泵，此时输出管道上的的第一截止阀呈开启状态，回流管道上的第二截止阀为关闭状态，而抽吸管道上由于设有止回阀，所以注入泵内的水不会回流入水池内，注水工作完成后，关闭注水管道上的第三截止阀，打开回流管道上的第二截止阀11，输出管道上的第一截止阀同时关闭，再启动离心泵，此时离心泵出口处的液体呈全回流状态，被抽吸液体不断地经回流管道进入提液器的吸入室，与水池中通过离心泵直接抽取的液体混合，当抽吸管道发出气锤响声时，打开输出管道上的第一截止阀，系统开始时将抽吸管道中的空气送至输出管道排出，当工作至抽吸管道中的空气完全被排尽，输出管道开始输出液体，则泵吸系统开始进入正常运行工况，之后仅需少量回流液体供提液器工作。

在所述的离心泵系统仅停机未拆装移动的情况下，再次使用时无需向离心泵内注水。

本发明的离心泵系统可通过喷嘴的口径与喉管的管径之间的比值变化来相应改变输出管道和回流管道之间的流量比，通过调节第一截止阀和第二截止阀保证回流量供提液器工作，还可通过调节离心泵的出口压力、吸入压力与泵的喷嘴工作压力三者之间的关系来进一步提高泵吸系统的工作效率。

本发明的有益效果是：本发明将离心泵出口处的被抽吸液体中输送部分液体回流至设于液面以下的提液器入口处，利用液体出提液器的喷嘴时产生的高速度，在吸入室位于喷嘴周边处产生低压，与吸入室内从水池中抽吸来的被抽吸液体混合后一起进入离心泵进口。此时离心泵进口处形成的是正压进液，而非现有技术中直接从水池抽吸形成的负压进液。因此现有技术泵吸系统由于真空高度产生的泵吸限制条件均不存在，本发明产品不再受泵吸系统吸上高度与液体中含有挥发物造成的泵吸条件限制。

附图说明

图1 是现有技术泵吸系统工作状态示意简图。

图2 是本发明泵吸系统工作状态示意简图。

图3 是本发明泵吸系统中的提液器结构示意简图。

图中：1、离心泵； 2、地平面； 3、液面； 4、提液器； 5、抽吸管道； 6、止回阀； 7、输出管道； 8、回流管道； 9、注水管道； 10、第一截止阀； 11、第二截止阀； 12、第三截止阀；13、支撑腿； 41、扩大管； 42、喉管； 43、吸入室； 44、喷嘴； 45、支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

根据附图2，本发明为一种设有提液器的离心泵系统及其工作方法，所述设有提液器的离心泵系统包括位于地平面2上的离心泵1、伸入液面3下的与离心泵1连通的抽吸管道5及与离心泵1出口连通的输出管道7，所述的抽吸管道5与设置于水池底部的提液器4的出口连通，其上设有止回阀6，所述离心泵1出口处还设有通过三通与输出管道7连接的回流管道8，所述的输出管道7与所述三通之间设有第一截止阀10，所述的回流管道8与所述三通之间设有第二截止阀11，在所述离心泵1出口与所述三通之间还设有带第三截止阀12的注水管道9，用于离心泵1在初始工作时注水。所述的提液器4通过支撑腿13稳固的布置于水池底部。

根据附图3，所述的提液器4从上至下顺序包括管径上大下小且与抽吸管道5连通的扩大管41、与扩大管41的小端等径的喉管42及与喉管42连通的吸入室43，所述的吸入室43底部中心位置设有喷嘴44，所述的喷嘴44外壁通过若干均布设置的支撑板45与吸入室43的底部固定连接，相邻两支撑板间带有间隔。为保持泵吸系统工作状态稳定性，所述的支撑板45优选设置为三块，呈Y字形布置。所述喷嘴44的喷嘴口位于吸入室内，且喷嘴44口径小于喉管42的管径，可以通过喷嘴44的口径与喉管42的管径之间的比值变化来相应改变输出管道7和回流管道8之间的流量比。所述的支撑腿13设于提液器4的吸入室外壁，同样为了保持泵吸系统工作状态稳定性，优选设置3根支撑腿13，呈Y字形均布设置，并使提液器4的吸入室43底部距离水池液面为100±10cm。所述的支撑腿13可采用钢管或角钢等制成。

本发明的工作方法具体如下：

为排出抽吸管道5中的空气，本发明在离心泵1第一次工作启动前，需先打开第三截止阀12，通过注水管道9对泵内注入满水，使泵內充满工作液体而不是空气，然后再启动泵。此时输出管道7上的的第一截止阀10呈开启状态，回流管道8上的第二截止阀11为关闭状态，而抽吸管道5上由于设有止回阀6，所以注入泵内的水不会回流入水池内。

注水工作完成后，关闭注水管道9上的第三截止阀12，打开回流管道8上的第二截止阀11，输出管道7上的第一截止阀10同时关闭，启动离心泵1，此时离心泵1出口处的液体呈全回流状态，被抽吸液体不断地经回流管道8进入提液器4的吸入室，与水池中通过离心泵1直接抽取的液体混合，当抽吸管道5发出气锤响声时，徐徐打开输出管道7上的第一截止阀10，泵开始时将抽吸管道5中混有空气的液体送至输出管道7排出，同时泵输出的液体中的一部份经管道回流至提液器4，直至抽吸管道5中的空气完全被排尽，输出管道7开始输出液体，则泵吸系统开始进入正常运行工况，调节第一截止阀10和第二截止阀11保证回流量供提液器4工作，如此周而复始。在泵吸系统停止工作后，如无拆装移动等情况，再次使用时无需向离心泵内注水。

由于离心泵输出的液体部份需供系统回流用，所以对离心泵的流量需求比现有技术中不使用提液器时的大，对流量需求的大小取决於液面距泵轴中心的距离，即附图上泵轴中心与液面之间的高度H。