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摘 要 离心泵使用无底阀水箱结构及尺寸主要针对排水泵的使用不同而不同，而本设计主要是针对矿空气压缩机冷却循环水泵，其特点是属于低扬程高流量，经过对水箱结构等使用和改进，使其体积变小，制作方便，性能可靠，维护方便等特点，在同类排水中得到了广泛推广和应用。
关键词 离心泵；水箱结构特点；水箱尺寸确定；应用效果
中图分类号：TD442 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0164-01
对于空气压缩机循环冷却水使用水泵，是保证空气压缩机设备正常运转的关键，自从我矿空气压缩机使用了变频控制系统以来，在节能和自动循环控制方面取得了很好的效果，促使其循环水泵启动变得比较频繁，对循环水泵底阀的冲击次数增加，并增加了给水泵灌水的次数，故而增加了水泵的维护量、费用和人力的投入，同时也影响到空气压缩机的正常运转，对井下的作业和安全造成威胁。将原有的有底阀水泵改为水箱式无底阀排水后，不但提高了水泵的工作效率、降低了电耗，还减少了水泵的维修量、维修成本和灌水的费时费力等问题。
1 水箱式无底阀排水的工作原理
离心水泵排水在水泵启动前，要求水泵泵体和吸水管处于真空状态，其安装在吸水管低端的底阀，相当于单向阀，当水泵在灌引水后或水泵停止运转时、底阀关闭是泵体内的水充满泵体和吸水管而不会泄漏，当水泵运转时水泵叶轮旋转产生离心力，叶轮内的水在离心力的作用下由水泵入口流向出口进入排水管后被排出。同时叶轮入口处因水被排出而压力下降，形成局部真空，吸水井中的水在大气压力的作用下顶开底阀阀芯，通过吸水管被压入叶轮入口，于是旋转的叶轮就连续不断的把水吸入和排出。
所谓的水箱式无底阀排水装置，就是将水泵的底阀去掉，改为密封的水箱（如图1所示），当水泵启动时，首先吸入密封水箱内的水，使水箱内部压力降低，形成局部真空，从而使吸水井里的水在大气压力的作用下，通过吸水管被压入水箱，以保证水泵的正常运行。
2 水箱式无底阀装置的结构设计
水箱式无底阀装置由滤网、进水管、箱体、排气阀、排污阀出水管等组成。水箱一般采用6 mm～8 mm的钢板制作，具体可根据水泵的实际杨程来确定钢板的厚度，如杨程较高时需要使用较厚一点的钢板，避免压力和水的冲击，其焊接部位必须牢固，以免影响水箱的正常使用。水箱的形状一般做成方形，其加工和安装比较方便，其结构根据安装地点的空间及水泵的大小来确定。根据使用经验正常压力下水箱内存水容积应大于空气容积的4倍，其空气容积必须小于水泵的最大允许气蚀容积，为了增大箱体内容水体积，在水箱进水管处加一45度隔板（如图2所示），可有效的减小水箱的总体积。
3 水箱式无底阀水箱尺寸确定
4 水箱式无底阀排水装置的应用效果
无底阀水箱排水装置在离心水泵上的应用效果主要有以下几点。
1）由于空气压缩机循环水泵循环水中经常含有油脂和大量的沙石，并且平常水温在40℃～50℃，长时间使用容易导致底阀腐蚀、损坏或出现坐不严情况而失去作業，检修和更换底阀费时费力，还影响空气压缩机的正常运行，无底阀水箱就不存在类似情况。
2）运行中的水泵底阀经常会出现因质量问题导致损坏、吸入杂物和因突然停电或由于操作人员失误造成底阀密封损坏，灌不满引水而无法启动，无底阀水箱则不存在这种情况。
由于无底阀水箱没有底阀相应减少了管道的阻力，降低了水泵自身的能量消耗，大大提高了水泵的工作效率；同时相对于有底阀排水泵而言，在相同的吸水高度的条件下，降低了水泵吸水口的真空度，减少了水泵运行中汽蚀现象的发生，降低了维修成本。
3）制作成本低，只需2～3个底阀的材料费用就可以制作出这套排水装置，以后便可保证长时间使用。
4）节电效果好，无底阀排水减少了排水时的阻力，提高了工作效率，据初步估算同型号水泵每小时可比用底阀节约电能10%～14%左右。
5 结论
水泵无底阀排水装置在空气压缩机循环排水实践应用中，通过近半年使用起到了良好效果，推行在各采区水平水仓排水系统中应用，减少操作工序及提高排水效率发挥了积极作用，是各类离心泵排水装置值得推广的技术。不足之处请予以指正！
参考文献
[1]陈志军.IS型水泵在矿山回水处理站的成功应用[J].矿山机械，2005（09）.
关键词 离心泵；水箱结构特点；水箱尺寸确定；应用效果
中图分类号：TD442 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0164-01
对于空气压缩机循环冷却水使用水泵，是保证空气压缩机设备正常运转的关键，自从我矿空气压缩机使用了变频控制系统以来，在节能和自动循环控制方面取得了很好的效果，促使其循环水泵启动变得比较频繁，对循环水泵底阀的冲击次数增加，并增加了给水泵灌水的次数，故而增加了水泵的维护量、费用和人力的投入，同时也影响到空气压缩机的正常运转，对井下的作业和安全造成威胁。将原有的有底阀水泵改为水箱式无底阀排水后，不但提高了水泵的工作效率、降低了电耗，还减少了水泵的维修量、维修成本和灌水的费时费力等问题。
1 水箱式无底阀排水的工作原理
离心水泵排水在水泵启动前，要求水泵泵体和吸水管处于真空状态，其安装在吸水管低端的底阀，相当于单向阀，当水泵在灌引水后或水泵停止运转时、底阀关闭是泵体内的水充满泵体和吸水管而不会泄漏，当水泵运转时水泵叶轮旋转产生离心力，叶轮内的水在离心力的作用下由水泵入口流向出口进入排水管后被排出。同时叶轮入口处因水被排出而压力下降，形成局部真空，吸水井中的水在大气压力的作用下顶开底阀阀芯，通过吸水管被压入叶轮入口，于是旋转的叶轮就连续不断的把水吸入和排出。
所谓的水箱式无底阀排水装置，就是将水泵的底阀去掉，改为密封的水箱（如图1所示），当水泵启动时，首先吸入密封水箱内的水，使水箱内部压力降低，形成局部真空，从而使吸水井里的水在大气压力的作用下，通过吸水管被压入水箱，以保证水泵的正常运行。
2 水箱式无底阀装置的结构设计
水箱式无底阀装置由滤网、进水管、箱体、排气阀、排污阀出水管等组成。水箱一般采用6 mm～8 mm的钢板制作，具体可根据水泵的实际杨程来确定钢板的厚度，如杨程较高时需要使用较厚一点的钢板，避免压力和水的冲击，其焊接部位必须牢固，以免影响水箱的正常使用。水箱的形状一般做成方形，其加工和安装比较方便，其结构根据安装地点的空间及水泵的大小来确定。根据使用经验正常压力下水箱内存水容积应大于空气容积的4倍，其空气容积必须小于水泵的最大允许气蚀容积，为了增大箱体内容水体积，在水箱进水管处加一45度隔板（如图2所示），可有效的减小水箱的总体积。
3 水箱式无底阀水箱尺寸确定
4 水箱式无底阀排水装置的应用效果
无底阀水箱排水装置在离心水泵上的应用效果主要有以下几点。
1）由于空气压缩机循环水泵循环水中经常含有油脂和大量的沙石，并且平常水温在40℃～50℃，长时间使用容易导致底阀腐蚀、损坏或出现坐不严情况而失去作業，检修和更换底阀费时费力，还影响空气压缩机的正常运行，无底阀水箱就不存在类似情况。
2）运行中的水泵底阀经常会出现因质量问题导致损坏、吸入杂物和因突然停电或由于操作人员失误造成底阀密封损坏，灌不满引水而无法启动，无底阀水箱则不存在这种情况。
由于无底阀水箱没有底阀相应减少了管道的阻力，降低了水泵自身的能量消耗，大大提高了水泵的工作效率；同时相对于有底阀排水泵而言，在相同的吸水高度的条件下，降低了水泵吸水口的真空度，减少了水泵运行中汽蚀现象的发生，降低了维修成本。
3）制作成本低，只需2～3个底阀的材料费用就可以制作出这套排水装置，以后便可保证长时间使用。
4）节电效果好，无底阀排水减少了排水时的阻力，提高了工作效率，据初步估算同型号水泵每小时可比用底阀节约电能10%～14%左右。
5 结论
水泵无底阀排水装置在空气压缩机循环排水实践应用中，通过近半年使用起到了良好效果，推行在各采区水平水仓排水系统中应用，减少操作工序及提高排水效率发挥了积极作用，是各类离心泵排水装置值得推广的技术。不足之处请予以指正！
参考文献
[1]陈志军.IS型水泵在矿山回水处理站的成功应用[J].矿山机械，2005（09）.