补气式供水设备

补气式供水设备的构成与原理

气压给水设备的主体部分是气压水罐。在工作中罐内始终保持一定体积的空气和一定数量的水。由于空气具有溶于水的特性，逐渐被输出的水带走，加之气压水罐附件的质量及安装不当等原因都会造成气体泄漏现象，很难达到理想密封而丝毫无渗漏的程度。所以在运行中气压水罐内的空气会逐渐减少，水的体积则相对增大。这样就减少了调节水量，导致水泵频繁起动，加速了机泵的磨损。为了使气压水罐内经常保持一定量的空气，除了保证其制造质量、选择优质附件、设计合理的安装位置以防止漏气外，对失气后的气压水罐，尚应使空气能得到及时的补充，以减少机泵频繁启动，保证整机的最佳运行状态。为此，在气压给水设备中必须设置补气装置。在气压水罐内的水超过最高水位，空气量减少，造成气水比例失调时进行补气。

（1）空气压缩机（气泵）补气是较早使用也是较简单的一种补气方法。即在气压水罐罐外另设一台小型空气压缩机。当失气后，在最高设计压力停泵时，气压水罐内停泵水位超过最高设计水位，在最高设计水位以上一定高度（2-3CM）设置水位电极，控制空压机起动，启动后经一定时间空气压缩机停止运行。

在较大的气压水罐中多采用空气压缩机进行补气，空气压缩机的性能应根据气压水罐的容积和罐内压力大小而定。空气压缩机的压力应稍大于气压气压水罐的最大工作压力。

当工程中设有空气压缩机站和空气压缩机管道系统时，气压水罐的补气可利用压缩空气管道的压缩空气。再压缩空气管道上装设电磁阀，由水位继电器起闭电磁阀。

我国现代气压给水设备已很少采用这种补气方法，因为空气压缩机补气需要增加设备，且容易使空气压缩机的润滑油进入气压水罐，造成水质污染。一般在非饮用水给水设备中可以使用此种补气方法。

（2）泄空补气。对于允许短时停水，用水压力不大和水压稳定要求不严的小型气压水罐，可以采用定期泄空罐内存水的方法进行补气。再泄水的同时打开设在罐顶的进气阀，使空气补入。将进气阀和泄水阀关闭后再启动水泵投入。进气管设在气压水罐顶部，一般管径为15MM，在放空泄水的同时，开启进气管向罐内充气在正常运转时进气管关闭。一般每半月放水充气一次。放空泄水罐设在罐的底部，一般管径为50MM。

（3）射流补气。利用水射流造成局部真空吸气的原理进行补气。在水泵出水管的旁通管上装设一个射流器，当需要补气时水泵启动后水经射流器进入气压水罐，射流器在通过水的同时吸入空气，空气随水进入气压水罐，实现补气的目的。其补气量可用阀门开启度来调节。如不需补气时关闭射流器前阀门。如补气过多可用手动或自动排气阀释放多余的空气。

（4）水泵吸水管上的装置补气：

1）利用水泵吸水管上的阀门进行补气。水泵工作时，打开水泵吸水管上的补气阀门，利用水泵自吸能力补入空气，直到积累空气量达到所需工况为止。这种补气方式系统简单，操作方便，但它的补气量有限，不宜用作启动前的充气，如吸水底阀稍有漏水，易将吸水管泄空，对于水泵重新工作造成困难，也给补气带来困难，而底阀往往由于水锤作用而造成漏水，有时用安装两个底阀的方法来解决这个问题。

2）在水泵吸水管上设补气罐进行补气。将止回阀装在水泵吸水管上，并在止回阀与水泵之间装设一个补气罐，当水泵开动时，吸水管内形成负压，把补气罐内的水吸走，空气通过进气阀进入补气罐，当补气罐内水位降到一定位置时，浮球下降堵住补气罐的吸水口，阻止空

气进入水泵吸水管。停泵时，利用气压水罐内水位与补气罐内的水位压差把补气罐内的空气补入气压水罐内。

（5）负压补气。利用负压原理进行补气一般有底阀式和自灌式两种。在水泵出水管上装设一个进气止回阀，亦可装在补气罐上。当水泵运转时出水管中充满水，止回阀开启，进气止回阀关闭，当水泵停止时，止回阀关闭，出水管上有一部分高出贮水池水面管段中的水经泵及吸水管回到贮水池，并使止回阀开启，管道内充满空气。当下次水泵启动，出水管中的水压关闭进气止回阀，并使空气通过止回阀及管道进入罐中。这样水泵每启动一次就补入一定量的空气，补气量的大小可调节进气管上的阀门来控制。

这种补气方式工作可靠，不影响水泵的正常工作，目前国内采用的比较多。

用这种方式补气时，有的将积存空气的出水管径加大，或在其上加设一小罐，以增大补气量。其原理与此种补气方式相同。

在进气止回阀不断进气的情况下，若积累空气量大于设计工况，罐内水位下降到设计最低水位以下时则由排气装置把过量的空气释放。排气装置有手动和自动两种。

1）手动排气装置：由工作人员定期手动打开放气阀放掉一部分多余的空气。或者定期关闭进气阀停止一段时间的进气。

2）自动排气装置：

（A）利用自动排气阀排气。根据气压水罐的水位和压力相对应的特点空气量不变，水位和压力的对应值也不变。当空气量增多时，同一压力所对应的水位也就下降，因此在设计最低水位以下1-2CM

，排气阀自动打开放出安装一个自动排气阀，当空气增多时，水位到达设计最低水位时而压力大于P

1

过量空气，直到水位恢复正常排气阀即自动关闭。

（B）利用电磁阀排气。在设计最低水位下1-2CM安装一个电触点，该触点在水位不低于设计最低水接通电磁阀，使其不动作成关闭状态，当水位低于设计最低水位时，电触点接触则断开，从而通

水泵启动，水位超过电触点时，电触点又接通，电过电控制器打开电磁阀排气，直至压力降低至P

1

磁阀关闭停止排气。用这种方法排气时应注意在电磁阀与罐体之间设有一弯管，使在不放气的过程中，阀门前有水封以防止漏气。装电磁阀的排气管最好靠进设计最高水位并略低于最高水位。

（6）水位电极电磁阀补气罐补气。水泵由压力继电器控制开停，当气压水罐失气后，停泵时气压水罐内水位超过最高设计水位。

（7）气水分离式补气。气水分离式装置的主要特点是在补气罐的上方安装一个气水分离阀，使空气和水彻底分离，确保补入气压水罐内的是空气，而不是气水混合物。防止汽化和气蚀。

（8）水力自动定量补气器补气。水泵由压力继电器控制开停。气压水罐失气后，停泵时气压水罐内水位超过最高设计水位，水溢入储水槽而流入水力自动定量补气器，由于水位差使补气器内的空气被压入气压水罐。

NR1-5、排气与止气技术[36-55页/气压给水技术]

气压给水设备中一般都设有排气阀和止气阀。其目的是当气压水罐内的空气超过原设计压力值时，应将多余的空气排除。当气压水罐内水位降至设计最低水位以下，可能将罐内必要的空气从出水口排除时应予以阻止。以保证气压给水设备的设计调节水量和设备的安全运行。