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永嘉縣尊龍ag旗艦廳泵閥製造有限公司位於“中國泵閥之鄉”浙江省溫州市永嘉縣甌北鎮。我公司擁有專業的生產經驗,專業生產及銷售的有各類管道泵,離心泵,自吸泵,隔膜泵等泵閥產品。   

公司:永嘉尊龍ag旗艦廳泵閥製造有限公司
聯係人:許高強
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郵箱:quandabf@163.com
   
淺談排汙泵排水自動化
點擊次數:1412 來源網站:http://www.cnzhonghuan.com 發布時間:2020-04-07
在水電站基坑開挖及其它深挖工程施工時,由於基坑滲水,必須利用排汙泵將大量積水抽上地麵排到下遊河床中去,將積水控製在最低水位線(底閥處)以上。若再多抽水,水泵體內就會因充滿大量氣體而空轉不上水,從而會危害水泵的安全運行,造成能源的損耗。在施工實踐中,為了能確保控製最低水位,必須要:
 
  ①調節水泵閥門來控製流量,以避免水抽幹後泵體內進氣;
 
  ②關閉水泵閥門,水位低於最低限製水位線時就人為停機。
 
  基於以上兩種情況,本著利用現有的設備,隻添加一些附件和電路,使輕載水泵能全載運行,從而達到既可自動控製減輕勞動強度的目的,又能節約能源消耗並減少工程投資。
 
  1 排汙泵自動化控製元器件
 
  1.1 磁鋼浮子式水位信號器
 
  磁鋼浮子式水位信號器基本上是由浮子、導管、幹簧管以及外管等組成。幹簧管是把兩片鐵鎳合金簧片封閉在玻璃管內,常開的舌簧片分別固定在玻璃管的兩端,在永磁場的作用下,簧片被磁化,其自由端產生的磁性正好相反,利用“異性相吸”的原理,克服簧片的作用力矩,使簧片動作,從而使電路閉合,當永磁體遠離幹簧管時,簧片即斷開。
 
  浮子是一個內裝永磁鐵的可浮動的塑料球。水位的升降使浮子相應地產生變化,永久磁鐵的磁力使導管內的幹簧接點動作,發出相應的水麵信號,水位信號器原理見圖1。
 
  1.2 示流信號器
 
  示流信號器的原理見圖2。
 
  當管中流量大於信號器規定的動作流量值時,靶及靶杆受力並帶動微動開關,使其常閉接點斷開,常開接點閉合,發出正常信號;當管中水流量減小時,靶杆上的作用力矩也減小。當流量小到低於信號器動作整定值時,微動開關常閉接點閉合、常開接點斷開發出報警信號。
 
  1.3 水位自動檢測與顯示電路
 
  1.3.1 水位檢測電路圖
 
  若水位的相應變化能通過信號燈顯示出來,則為水泵的開停機提供了良好的監測作用。圖3即為水位自動控製與顯示電路圖。
 
  1.3.2 水位自動檢測與顯示電路原理
 
  當水位的變化使水位信號器中的浮子移動到下限水位位置時,浮球中的磁鐵靠近下限水位幹簧管0G,幹簧管中的鐵鎳合金片受磁力影響,常開接點閉合。見圖1和圖3。
 
  路,OZJ繼電器線圈通電,繼電器吸合,OZJ常開觸點閉合,常閉觸點斷開,電流經A點→1ZJ常閉
 
  當水位到達低水位時,浮子的磁鐵靠近低水位幹簧管1G,1G常開接點閉合。電流經A點→1C
 
  信號燈亮表示水位處於低水位。依此類推,2G閉合時,1XD信號燈滅,2XD中水位信號燈亮,表示水位處於中水位。3G閉合時,2XD信號燈滅,3XD高水位信號燈亮,提醒運行人員注意設備安全。
 
  2 水位自動控製
 
  2.1 排汙泵自動、手動排水示意圖(見圖4)。
 
  (1)潛水泵自動控製電路,見圖5。
 
  潛水泵自動排水簡單可靠,可實現無人值班看守運行,適用於滲水、積水量不大的低窪地區。
 
  (2)潛水泵自動、手動排水工作原理控製電路見圖5。
 
  合上HK開關,拉開ZK開關即為手動排水,原理簡單,不再贅述。
 
  2.2 有底閥灌水的離心泵自動控製
 
  (1)有底閥的離心泵自動灌水示意圖見圖6。
 
  做一水箱專為離心泵灌水,使水泵泵體內時刻充滿水。水泵的吸水管徑在300 mm以下的小型水泵,可在吸水管上設置底閥,開泵前向吸水管中灌水啟動,設備和方法都較簡單。由於吸水管水頭損失較大,且底閥易被雜質、泥沙等堵塞而關不嚴,影響灌水啟動,需經常清理,故隻適用於小型水泵。每台離心泵出水管上一般都安置逆止閥,當揚程在20 m以下時,可以不設逆止閥。
 
 
 
  (2)水箱澆灌水自動控製電路設計見圖7。
 
  為確保水箱內有足夠量的水為離心泵灌水,水箱的體積以至少能灌滿一台離心泵為準,可采用防腐處理過的開口油箱即可。
 
  工作原理:電流經C相→TA按鈕→ZK開關→C1→C常閉→ZJ1線圈→A相,中間繼電器ZJ1通電吸合後常開接點閉合,接通接觸器C線圈,電流經C相→TA按鈕→ZJ1常開(已閉合)→ZJ0常閉→C線圈→RJ常閉→A相。同時,接觸器常開觸點閉合自保,鎖定自保回路;接觸器常閉觸點斷開,切斷ZJ線圈回路,ZJ1繼電器斷電,常開、常閉接點回原位。由此不難看出,接觸器C常閉的作用是避免ZJ1常開接點啟動接觸器C時間過長而設置的,以免在此時按停止按鈕時鬆開後又再次啟動。
 
  (3)有底閥的離心泵水位自動控製與顯示電路設計見圖8。
 
  (4)有底閥的離心泵自動控製電路原理見圖9。
 
  和0XD信號燈斷電,繼電器斷電,銜接回歸原位,下限水位信號燈滅。1ZJ常閉接點的斷開,使得2號電機回路中2C線圈回路切斷,2號電機不能運行。
 
  1ZJ常開觸點的閉合發生下列動作:
 
  (a)電流經A點→1ZJ常開(已閉合)→0ZJ常閉→2ZJ常閉→1SJ常閉→1ZJ線圈→0點,低水位
 
  控製線路自鎖;
 
  (b)1號電機控製回路電流經C點→1TA按鈕→1ZJ常開(閉合)→0ZJ常閉→1C線圈→1RJ常閉→A點。
 
  1ZJ常開接點啟動1號電機,1C接觸器吸合後,自保觸點閉合,自鎖回路,(注:1ZJ常開接點1 s後會斷開,因此,1ZJ常開觸點隻閉合1 s)。
 
  1SJ時間繼電器通電延時1 s後,1SJ常開接點閉合,自鎖回路;1SJ常閉觸點斷開切斷1ZJ線圈回路。
 
  依此類推,中水位幹簧管常開接點2G閉合時,和上述情況相似,分別會使2XD信號燈亮顯示中水位和啟動2號離心泵電機運行。
 
  綜上所述,水位到達下限水位時停1號電機;水位到達低水位時啟動1號泵電機,停2號泵電機;水位到達中水位時啟動2號泵電機。
 
  另外,從電路圖中還可看出,當1號泵上水量小或流量中斷時,示流信號器1SLX常閉接點閉合。電流經A點→1C常開(已閉合)→1SLX常閉→1DL→0點,電鈴1DL報警、鳴叫。2號泵流量小或不上水時,電鈴2DL報警鳴叫。
 
  (5)帶底閥的離心泵自動控製失靈時,可改為手動操作。這時隻需拉下HK開關,按常規方法進行手工操作。
 
  2.3 無底閥的離心泵排水自動化
 
  2.3.1 真空吊水分析
 
  吸水管不設底閥,水頭損失小,常用真空泵啟動。真空泵引水啟動迅速,效率較高,適用於各種規模的水泵。尤其是大型水泵和吸水管較長的水管。水泵引水時間一般為3~5 min。
 
  據有關資料統計,有不少大型的給水泵站、排水泵站用的是水環式真空泵真空引水方式。這種方式中采用了真空罐、水封罐、汽水分離器、自動排氣閥、電接點真空壓力表等設備。通過對它們的剖析不難看出,真空度越高,引水管中的水位被提得越高。盡管如此,由於離心泵泵體、進水管中難免漏氣,實際上並不是很理想。筆者認為,去掉真空罐、水封罐、自動排氣閥後的真空泵仍能保持原有的排氣流量,保持其氣、水混合物在離心泵體內的比值。
 
  為了檢測氣、水的各自流量,製作了一個氣、水檢測器。該檢測器節省投資、安裝方便,適用於工地排水。結構簡圖見圖10。
 
  圖10中氣管、水管有一定高度差。氣管到積水水麵的高度應大於真空泵的吸程,以保證氣、水的正常分離。當從離心泵裏的氣、水混合物經過氣、水檢測器時,根據氣、水分離原理,氣體的比重輕,大部分從氣管道中經過;水的比重比較大,絕大部分從水管中通過。氣道中的示流器檢測氣體流量;水管道中的示流器檢測水的流量。其氣體流量加水量就是氣、水混合體的總流量。
 
  氣體流量臨界值是指在離心泵內充滿水、氣的情況下,離心泵內葉片旋轉能抽上水時,氣體在氣水混合物中所占的最小百分比。不同型號的水泵有其不同的氣體流量臨界值,需要在實踐中測定。
 
  氣、水檢測器的原理就是氣體流量大於整定動作流量時,示流器1SLX的電接點閉合或斷開,
 
  出信號,水流量大於整定動作流量時,2SLX的電接點閉合或斷開,發出信號見圖11。它們的組合接點回路的開、斷會發出開啟離心泵的信號。
 
  2.3.2 真空泵吊水示意圖(見圖12)
 
  此電路和上一節中所講的差不多,隻不過多加了兩個電磁閥線圈。在開啟離心泵前先開啟真空泵抽出離心泵中的空氣,當空氣和水的混合體被抽上來時,由於真空泵的吸程較氣管的高度低,所以氣體和水在氣水檢測器中分離。氣體經過氣體管道,水經過水管道後被真空泵抽入氣體分離器。氣體分離器中的水是專為真空泵密封和冷卻用的。
 
  圖12中的電磁閥隻在真空泵運轉時打開,而在離心泵運轉時關閉。
 
  真空泵開啟後,電磁閥1DCF通電打開閥門,真空泵吊水,氣、水經過氣、水檢測器時發出開1號離心泵信號,1號離心泵啟動運行。
 
  同理,當積水水位到達中水位時,2ZJ常開接點的閉合開啟真空泵,電磁閥2DCF打開,氣、水經過氣、水檢測器時發出開啟2號離心泵的信號,2號離心泵啟動運行,見圖13。
 
  當自動控製失靈時,可拉下HK開關,合上1SK,開啟真空泵吊水,最後開啟1號離心泵。同理,合上2SK,開啟真空泵吊水,再開啟2號離心泵就達到了手動控製的目的。
 
  2.3.3 真空泵吊水自動控製及1號離心泵、2號離心泵自動控製線路設計(見圖14)
 
  當積水水位到達低水位時,1ZJ常開接點的閉開啟真空泵,如在3~5 min內1號泵不開啟時電鈴報警。真空泵開啟後,電磁閥1DCF通電打開閥門,真空吊水、氣、水經過氣、水檢測器時發出開1號離心泵信號,1號離心泵啟動進行。
 
  同理,當積水水位到達中水位時,2ZJ常開接點的閉合開啟真空泵,電磁閥2DCF打開,氣、水經過氣、水檢測器時發出開啟2號離心泵的信號,2號離心泵啟動運行,見圖13。
 
  當自動控製失靈時,可拉下HK開關,合上1SK,開啟真空泵吊水,最後開啟1號離心泵。同理,合上2SK,開啟真空泵吊水,再開啟2號離心泵就達到了手動控製的目的。
 
  工地排水是每一個工地不可缺少的重要工序,消耗能源大、投入人力多,對排水控製電路要求簡單、可靠。以上介紹的自動控製原理,能節省勞力投入,在控製電路出故障時能很方便地改為人工操作,以保證排水工作不間斷,因此,節電效果明顯。
 
  以一枯為例,某一泵點設置了一台8(20.3 cm)泵,流量為400 m\+3/h,揚程40 m,電機功率為55kW,通常情況下,控製閥門的出水量24 h運轉。基坑滲水量為150 m\+3/h。由於閥門關小了,水泵負載減輕,實測電機運行電流60 A左右,折合功率,按此推算,每台8(20.3 cm)泵每月可節約13 500 kW·h電。年節約達162 000 kW·h。節電效果明顯,經濟效益可觀。
感謝訪問永嘉尊龍ag旗艦廳泵閥製造有限公司,我公司專業生產銷售各類管道泵自吸泵不鏽鋼自吸泵等泵閥產品
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