[科普中国]-真空引水

真空引水是指利用真空作用将水自低于水泵轴的水位抽吸至超过泵壳顶部，以至灌满水泵和吸水管的水泵引水方式。真空引水一般适用于大型水泵吸水管管径较大，不便于安装底阀或灌水量过大引水时间过长的情况。其优点是水泵启动较快，运行较为安全可靠。往往可避免自灌充水使泵房结构深入地下的缺点。真空引水可利用真空泵或水射器造成真空条件。

真空引水系统原理真空引水系统是无底阀液上安装的泵，利用真空泵辅助引水的系统。真空引水系统分两部分：一部分是供水泵及管路；一部分是真空泵及辅助管路。真空系统可实现真空抽吸和真空保持功能，解决水泵启动前的排气引水工作程序，实现了供水泵方便、随时、快速地启动。

给水泵及辅助管路由进水管、给水泵、出水管、机封冲洗水管组成。泵工作时，水由进水管在给水泵做功的作用下经出水管输送到用户。

真空泵及辅助管路由真空罐、真空泵、气水分离器、水箱、水箱补水管路、控制柜、联接管路与仪表阀门组成。给水泵启动前时，进水管、给水泵及出水管内的气体通过水泵排气口抽出，先进入真空罐(抽到一定程度会是水液混合物，水会留在真空罐中)，再进入真空泵中，然后在真空泵的作用下进入气水分离器中，最后排入大气中。真空罐底有联接管与进水管相连，构成平衡管路，保持真空罐中的真空度。完成引水后，给水泵可以随时启动，在运行过程中，真空度低于最低值时，真空泵启动，将系统的真空度抽至最高值后真空泵停止。真空度的最低值要保证给水泵在任意时刻启动上水1。

真空引水系统在旋流井中的实践单级双吸离心泵是钢铁企业应用最广泛的水泵之一，其结构紧凑，外形美观，稳定性好，便于安装；运行平稳，双吸叶轮使轴向力减小到最低，检修方便。但是，由旋流井中的水温度在50℃左右，含有大量的氧化铁皮，对水泵的材质及密封有较高的要求，水泵零件材质必须具有耐磨蚀。并且双吸泵无法实现自吸，在旋流井中几乎没有安装。真空引水系统，将双吸泵在旋流井中的应用成为可能，但还需要解决以下问题。

1.泵关键部件材质的选择

根据水质特点泵体材质选择ZG230-450，叶轮材质ZG2Cr13，密封环选择2Cr13，轴套选择2Cr13。保证了关键部件耐磨性，能够延长部件的寿命，轴套不锈蚀，延长机械密封的寿命。

2.机械密封冲洗水选择

泵内水与泵外大气存在着压差，机械密封的作用是当泵内压力大于大气压时，其防止液体向外泄露，泵内压力小于大气压时，其防止空气向泵内泄露。由于旋流井中水质的特点，必须加装外置洁净机封冲洗水，一方面保护机封，另一方面保持真空度。因为双吸泵密封腔压力为负压，机封水压力不低于0.1MPa即可。

3.真空引水系统运行

(1)打开真空引水系统管路上的所有手动球阀、水箱补水管路上的手动球阀。

(2)打开机封冲洗水管路上的手动球阀，给机封供冲洗水。系统投入运行后，水泵不管是在运行或备用，机封冲洗水必须常开，随时可以保证起给水泵。

(3) 把控制柜上的自动-停-手动调档开关调到自动档位上，真空泵就会自动启动，抽进水管路、给水泵及出水管路内的气体，当液位达到真空泵停止的液位时，真空泵就会自动停止；当调到手动档位时，真空泵就会启动，当真空罐中的水位达到自动档位停止的水位时需要手动停止真空泵。正常运行时，档位定在自动档位上，当真空罐中的水位达到启动的低液位时，真空泵就会自动启动，当真空罐中的水位达到停止的高液位时，真空泵就会自动停止。

(4)根据运行需要，启泵开阀，给水泵投入运行2。

效果验证1.真空系统可实现真空抽吸和真空保持功能，解决水泵启动前的气引水工作程序，实现了供水泵方便、随时、快速地启动。并在水泵运行中随时抽吸泵内和吸水管内逸出空气的双重功能，可防止汽蚀的发生。

2.水泵关键部件材质正确的选择，有效的延长了水泵的使用寿命，降低故障率，降低维修及备件费用。洁净机封水的引入，解决了真空泄露问题，又有效地延长了机械密封的寿命。供水泵的维修周期在2年以上。

3.节能效果显著，

改造后，分别降低功率80 kW、88 kW、102 kW。在供水流量略有增加的基础上，平均节电率在52.55%。年可节约电量200kWh以上，半年即可收回投资2。

总结真空引水系统操作方便快捷，故障率低，维修方便，与无密封自控自吸泵相比，节能显著，真空引水系统在旋流井中成功的应用，为旋流井中泵型的选择提供了一个新方向3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学