真空引水真空引水系統(tǒng)原理

水射器引水是利用壓力水通過水射器噴嘴處產(chǎn)生高速水流，在喉管進(jìn)口處形成真空，將水泵及吸水管內(nèi)的空氣抽走以達(dá)到引水的目的。使用水射器需要供以壓力水，一般壓力水的水 壓為0.1-0.4MPa。在采用水射器引水時(shí)，水射器應(yīng)連接泵殼的最高點(diǎn)(水泵排氣口)，在開 動(dòng)水射器前，水泵壓水管路上的閥門要關(guān)閉，當(dāng)水射器開始帶出被吸水時(shí)，就可啟動(dòng)水泵。水射器引水適用于小型水泵，且可自行制造，其各部分尺寸由計(jì)算確定。

真空泵引水有直接抽氣引水和真空吊水兩種型式。在直接抽氣引水型式中，真空泵只在需要啟泵時(shí)才開，每次啟動(dòng)水泵前，先開啟真空泵，使吸水管及泵體內(nèi)形成真空吸上水來(lái)，待泵頂充水后，即可開啟水泵，同時(shí)停止真空泵。真空泵的選型有兩個(gè)基本參數(shù)，即抽氣流量和最大真空值。在知道了吸水管及泵殼內(nèi)的容積。水泵的安裝高度及充水時(shí)間(一般不宜超過5min)后即能求得，從而確定了真空泵的規(guī)格型號(hào)。真空泵直接抽氣引水可用于各種規(guī)格的水泵及各種長(zhǎng)度吸水管的場(chǎng)合。真空泵吊水實(shí)質(zhì)是利用真空泵的間斷開啟，使水泵的吸水管路上經(jīng)常處于真空狀態(tài)，以便水泵可隨時(shí)直接啟動(dòng)。真空吊水時(shí)其真空泵抽氣量較直接抽氣引水時(shí)為小，一般可依據(jù)水泵吸水管口徑及水泵臺(tái)數(shù)來(lái)確定真空泵的型號(hào)。真空吊水一般只適用于中、小型水泵，且水泵隨時(shí)啟動(dòng)要求較高的情況 。

水泵最可靠的引水方式是自灌，對(duì)于頻繁啟動(dòng)的水泵更是如此。但是，由于受泵房現(xiàn)場(chǎng)條件、投資等因素的限制，并不是任何場(chǎng)合都可采用自灌方式，水泵采用吸上式引水方式的地方還是很多。在吸上式引水方式中，水泵的吸水管是在負(fù)壓(即有真空度)的情況下運(yùn)行，這樣對(duì)水泵吸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工安裝要求較高，稍有疏忽就會(huì)影響引水效果。在吸上式泵房實(shí)際運(yùn)行中，反映引水系統(tǒng)不可靠、水泵啟動(dòng)困難的情況時(shí)有發(fā)生。

水泵引水方式大致可分四類。第一類是利用部分或全部吸水管中的存水來(lái)啟動(dòng)水泵，屬于這類方法的有在吸水管上裝底閥、水上式底閥和"鴨管式"無(wú)底閥引水管路等幾種。第二類是在吸水管上連接貯水容器，利用貯水容器中的存水和真空度來(lái)引水啟動(dòng)水泵，屬于這類方法的有引水筒和密閉水箱。以上兩類方法，在初次啟動(dòng)水泵時(shí)需向吸水管或貯水容器灌滿水，只要不漏氣和間隔時(shí)間不長(zhǎng)，再次啟泵前就不需另行灌水。第三類是借助其他設(shè)備使吸水管路內(nèi)產(chǎn)生真空引水，這類方法有在吸水管路上接水射器或真空泵。第四類方法是依靠水泵自身的引水功能，如采用自吸式水泵 。

一、功用:集中落差，形成水頭，輸送水流進(jìn)入機(jī)組、排走發(fā)電用水(尾水渠)。

類型: 無(wú)壓引水道:渠道、無(wú)壓隧洞。具有自由水面，引水道承受的水壓力不大。適用于無(wú)壓引水電站。

有壓引水道:有壓隧洞。洞中水流為壓力流，隧洞承受內(nèi)水壓力很大。適用有壓引水電站。

二、水電站引水渠道

水電站的引水渠道稱為動(dòng)力渠道(為適應(yīng)負(fù)荷變化，Q、H在變化--非恒定流)

(一) 基本要求

1.有一定的輸水能力。滿足水電站的引用流量，適用電站流量的變化，一般按水電站的Qmax設(shè)計(jì)。

2.水質(zhì)要符合要求。渠道進(jìn)口、沿線及渠末都要采取攔污、防沙、排沙措施。

3.運(yùn)行安全可靠。

(1) 防沖、防淤:渠道內(nèi)水流速度要小于不沖流速而大于不淤流速，即:V淤〈V設(shè)〈V沖;

(2) 對(duì)渠道加設(shè)護(hù)面，減小糙率、防滲、防沖、防草、維護(hù)邊坡穩(wěn)定，保證電站出力;

(3) 防草:渠道中長(zhǎng)草會(huì)增大水頭損失，降低過水能力，在易長(zhǎng)草季節(jié)，維持渠道中的水深大于1.5m及流速大于0.6m/s可擬制水草的生長(zhǎng);

(4) 防凌:在嚴(yán)寒季節(jié)，水流中的冰凌會(huì)堵塞進(jìn)水口的攔污柵，用暫時(shí)降低水電站出力，使渠道流速小于0.45m/s~0.6m/s，以迅速形成冰蓋的方法可防止冰凌的生成，為了保護(hù)冰蓋，渠內(nèi)流速應(yīng)限制在1.25m/s以下，并防止過大的水位變動(dòng)。

4.結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，便于施工及運(yùn)行。

(二) 動(dòng)力渠道的類型

1.非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道

渠頂大致平行渠底，渠道的深度沿途不變，在渠道末端的壓力前池中設(shè)溢流堰。

適用:引水道較長(zhǎng)，對(duì)下游有供水要求。

溢流堰的作用:限制渠末的水位;保證向下游供水。

當(dāng)水電站引用流量Q =Qmax，壓力前池水位低于堰頂;Q〈 Qmax，水位超過堰頂，開始溢流;Q =0時(shí)，通過渠道的全部流量泄向下游。

2.自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道

渠道首部堤頂和尾部堤頂?shù)母叱袒鞠嗤?，并高出上游最高水位，渠道斷面向下游逐漸加大，渠末不設(shè)泄水建筑物。

適用:渠道不長(zhǎng)，底坡較緩 ，上游水位變化不大的情況。

水電站引用流量Q = 0時(shí)，渠道水位是水平的，渠道不會(huì)發(fā)生漫流和棄水現(xiàn)象;

Q〈 Qmax雍水曲線。Q =Qmax為降水曲線。