10.2. Заливка насосов водой
1. Установка насосов в заглубленных камерах. Оси насосов устанавливаются, ниже минимального уровня водозабора; при этом они всегда находятся под заливом (камерный тип станции).
Создание таких станций обычно связано с увеличенным объемом строительных работ и требует их высокого качества, особенно гидроизоляции.
Для ряда конкретных насосных станций, несмотря на некоторое увеличение объема строительных работ, применение установок с заглубленными камерами дает существенный технико-экономический эффект, а именно:
а) устраняются явления срыва вакуума при пуске насосов; повышается надежность работы вследствие устранения кавитации;
б) отпадает необходимость в установке обратного клапана во всасывающей линии насосов, благодаря чему упрощается ее конфигурация и снижаются гидравлические потери;
в) повышается надежность работы сальниковых уплотнений за счет создания в них избыточного давления вместо вакуума;
г) отрицательная высота всасывания позволяет применять насосы с малой высотой всасывания и высоким к. п. д., благодаря чему повышается производительность насосов и снижается расход электроэнергии по сравнению с аналогичными условиями при положительной высоте всасывания;
д) упрощается схема автоматического управления и существенно уменьшается общее количество аппаратуры управления; в частности, исключаются приборы контроля заливки насосов.
2. Заливка горизонтальных центробежных насосов при помощи баков-аккумуляторов. Для насосов небольшой производительности некоторое применение находят специальные баки-аккумуляторы.
Бак-аккумулятор представляет собой герметический закрытый сосуд с двумя патрубками, из которых нижний соединяется с всасывающими патрубками насоса, а верхний — с всасывающим трубопроводом.
При включении электродвигателя насос начинает подавать воду в нагнетательный трубопровод из бака-аккумулятора, в котором соответственно понижается уровень и создается необходимое разрежение для подcoca воды в бак-аккумулятор из приемного бассейна по всасывающей трубе.
Размеры бака-аккумулятора должны быть такими, чтобы объем между нижней отметкой верхнего патрубка и верхней отметкой нижнего патрубка в 3 - 3,5 раза превышал объем всасывающего трубопровода.
Конструкция бака-аккумулятора должна быть рассчитана на работу в условиях вакуума и должна обеспечивать герметичность, при которой исключается подсос воздуха через трубные соединения и сальниковые уплотнения.
К недостаткам этого способа заливки относится возможность опорожнения бака при остановке насоса вследствие повышенного давления в верхней части бака. Для устранения этого явления принимаются специальные меры
В частности, для этой цели служит показанная на рисунке уравнительная трубка, назначение которой удалять воздух повышенного давления из верхней части бака.
Гидромеханические схемы с использованием бака-аккумулятора, по конструктивным и экономическим соображениям, рекомендуется применять для центробежных насосов сравнительно небольшой производительности (расход до 40—50 л/сек, насосы 6К-8, 6К-12 и т. д.). При больших расходах размеры баков становятся чрезмерно громоздкими.
Рис.10.1. Схема заливки
насоса при помощи
бака-аккумулятора
3. Заливка горизонтальных центробежных насосов при помощи приподнятой всасывающей трубы. Как показано на рисунке 10.2. всасывающая труба устраивается с приподнятым коленом, что позволяет первоначально залить водой внутреннюю полость насоса и прилегающие части всасывающего и напорного трубопроводов до уровня нижней кромки приподнятого колена.
При пуске насоса имевшийся объем воды из всасывающей трубы перекачивается в напорный трубопровод, благодаря чему во всасывающей трубе создается разрежение.
Вследствие разности атмосферного и создавшегося во всасывающей трубе пониженного давлений вода из водозаборной камеры поступает во всасывающую трубу и насос. При дальнейшей работе насоса вакуум во всасывающей трубе возрастает, эта труба полностью заполняется водой и начинается нормальная работа.
После остановки насоса во всасывающей трубе вода должна оставаться на уровне нижней кромки приподнятого колена, и каждый последующий пуск будет происходить без дополнительной заливки.
Однако при остановках насоса без задвижки и обратного клапана начинается сифонное действие всасывающей трубы, и в трубе остается мало воды.
Чтобы исключить образование сифона, остановку насосного агрегата нужно сочетать с одновременным автоматическим срывом вакуума во всасывающей трубе. Следовательно, схема управления должна в этом случае обеспечивать срабатывание клапана срыва вакуума.
Пуск горизонтальных центробежных насосов с приподнятой всасывающей трубой рекомендуется для насосов с геометрической высотой всасывания не более 2 — 3 м
Применение эжекторного устройства позволяет значительно сократить длину приподнятой всасывающей трубы (рис. 10.3). При этом обеспечивается пуск насоса практически при любой геометрической высоте всасывания.
Воздушная труба присоединяется одним концом к колену всасывающей трубы, а другим — к корпусу насоса, куда вводится эжекторное сопло, соединенное с нагнетательной полостью насоса при помощи напорной трубки.
Разрежение во всасывающей трубе при пуске насоса создается как действием эжектора, так и вследствие удаления из всасывающей трубы имевшейся в ней воды.
Воздушная смесь из эжектора может сбрасываться по сбросной трубке в водозаборную камеру или в напорный трубопровод за задвижкой. Сбросная трубка может быть использована и для срыва вакуума во всасывающей трубе после остановки насоса. Применение приподнятой всасывающей трубы в комбинации с эжектирующим устройством уже невозможно без задвижки или, в крайнем случае, без обратного клапана в напорном трубопроводе.