自吸泵的设计与改造

范子昌

(中石化南京工程公司，江苏 南京 211100)

自吸泵具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、效率高、寿命长等优点。因有自吸功能，自吸泵可以安装在比液面高的地方，工作前只需保证泵体内储有定量引液即可具有“一次引流、终身自吸”功能。广泛用于市政工程、工厂、住宅区等的污水排放，市场前景十分广阔。

1 自吸泵的工作原理

自吸泵腔内存有一定量的水，自吸泵起动后由于叶轮的旋转作用使吸水管路的空气和水充分混合，并被排到气水分离室。气水分离室上部的气体逸出，下部的水返回叶轮，重新和吸入管路的剩余气体混合，直到把泵及进水管路内的气体全部排尽，完成自吸，使泵进入正常工作状态。自吸泵通过排除泵入口管道内的空气而起作用，空气排净后，即和普通的离心泵工作原理相同。泵自吸时间的长短取决于泵入口管道内的空气体积，管径越大且入口管路越长，则自吸泵需要排除的空气量就越多，自吸时间就越长。

2 供货商的技术要求

当拿到自吸泵图纸的时候，一定要向供货商索取自吸泵的安装技术要求。某项目中，供货商提供的技术文件要求如下，参见图1。

图1 安装技术要求

a)入口管线上无变径，保持相同管径；

b)水平管线的长度不小于管径的10倍，且不超过1 m(10D≤l<1)；

c)不需要安装底阀(止回阀)；

d)入口管线的连接部位，尽量使用焊接，防止有空气进入；

e)入口管线上无需阀门或接头；

f)入口管线上使用超大滤网过滤器；

h)入口处到池底有足够的距离(H>1.5d)；

i)当出口使用止回阀时，需安装空气管路(D=1/4)或放气阀。

3 实际设计与安装

在某项目中，使用自吸泵把装置内集水坑里的污水输送至污水处理单元。因受设备布置的影响，自吸泵入口管道水平长度2500 mm，如图2。导致自吸泵入口处形成不了真空，不能成功抽吸。

图2 设计安装图

4 原因分析及解决方案

针对存在的问题，在项目组对自吸泵的工作原理和实际设置进行了分析，给出多种改造方案，一致认为是入口管线设计不合理造成的，入口管线太长，泵吸入管道中的空气不能完全排净，形成不了负压，所以不能完成自吸过程。

4.1 入口管道堵塞

组织施工单位清洗Y型过滤器和入口处的滤网，清洗后重启自吸泵，仍未成功。因此排除了抽吸不成功不是堵塞造成的。

4.2 入口管道漏气

若入口管道漏气，则无法形成负压，会造成自吸泵抽吸不成功。组织施工单位拆除入口管道后做气密性试验，排除了抽吸不成功不是漏气造成的。

4.3 池内液位过低

集水坑内的液位过低时，则入口管内气体体积过大，自吸泵需要排除的空气量过多，自吸时间过长。组织施工单位从公用工程站引管充水，至池内液位达3 m深，重启自吸泵仍未成功。

4.4 入口管内空气过多

在入口管端部加底阀(止回阀)，启动前向入口管内充水，直至入口管上的排气点冒水，说明入口管内已充满水，如图3，后重启自吸泵成功。但此方法有两个缺点：(1)底阀(止回阀)日久生锈，给检维修添麻烦；(2)止回阀密封性是暂时的，时间

久了会随池内液位慢慢泄漏，启动前还需重新补水到入口管内。

图3 加底阀且入口管充水

4.5 泵的腔体不够大

图4 加扩大管或容器

供货商建议更换大腔体自吸泵，因代价太大被设计人员否决。决定改造腔体：(1)入口管道上加扩大管或容器存液，只需首次在扩大管或容器内充满水，无需再补水，如图4。扩大管或容器的体积参数由供货商计算后提供。(2)改造管路增加弯头，使入口管内永久存液，如图5。此两种方法均可使自吸泵正常抽吸，用户可自行选择。

图5 改造管路增加弯头

5 结束语

项目组实际使用的改造方案是4.5节的(2)，运用自吸泵的工作原理，等同地扩大了腔内液体体积，且减少了入口管内的空气体积，有效地促进了入口处迅速形成负压，进入正常抽吸状态。而且在改造过程中，还可利用现有仓库内管道材料，无需再采买耽误时间,实现一次开泵成功。

[1]张东亮，晁岱清，付 浩，等.强自吸泵不上量原因分析及改造[J].齐鲁石油化工，2012，40(2)：132-134.