遠心ポンプ（自吸式ポンプを除く）は、始動前にポンプと入口パイプ内に水を充填する必要があります。そうしないと、ポンプは水を汲み上げることができません。-遠心ポンプが始動後に水が出ないのは、ポンプ内の空気が完全に排出されておらず、水が充填されていないことが原因であることがよくあります。
遠心ポンプを始動する前に水を充填するには、主に 2 つの方法があります。1 つは、組み立てられた底部バルブを使用して水を充填する方法です。このバルブは、入口パイプの入口に取り付けられた一方向バルブです。-この方法の欠点は、底部バルブの水頭損失が大きく、水ポンプ装置の効率に影響を与えることです。もう 1 つの方法は、底部バルブを使用せずに水を充填することです。この方式の最大の利点はエネルギーの節約であり、底部バルブを備えたポンプ場と比較して 10% ～ 15% の節約が可能です。以下は、ユーザーがウォーターポンプを操作する際に選択できる遠心ポンプの充填方法をいくつか示しています。
1. 人工水充填法
吸込管径が300mm以下の小型ポンプ場では、吸込管入口に底弁を設置し、ポンプケーシング上部の専用給排気口から充填漏斗（またはボトルの底を外した通常のボトルを逆さにしたもの）を介して水を充填する手動充填方式が一般的です。入口パイプの直径が 300 mm 未満の小型ポンプ場では、通常、入口パイプの入口に底部バルブが取り付けられ、ポンプの出口パイプからポンプに水を充填することもできます（出口パイプが短いポンプ ステーション）。他の水充填装置を購入する必要がないという事実により、この水充填方法は現在、地方の小規模なポンプ場で非常に一般的です。
底弁や逆止弁のない小型のポンプ場や管路が短い場合には、出口管からポンプ内に水を注入しながら起動し、ポンプや管路内のエアを徐々に抜く方法もあります。通常、水を注入し続けると数分間経過すると、ポンプは正常にポンプ動作を開始できるようになります。
2. 真空水槽充填方法
底部バルブのない小型ポンプ場では、真空水槽充填方式が使用できます。真空水槽とは、鉄板を溶接した密閉型の水槽で、入口配管の3倍以上の容量があります。水タンクの設置位置はできる限りウォーターポンプに近づけ、水タンクの底の高さはウォーターポンプの軸より若干低くしてください。真空水槽の高さは一般的に水槽の直径の2倍です。
ウォーターポンプを始動する前に、水タンクに水を入れて密閉してください。ウォーターポンプが始動すると、バキュームボックスから水が入ります。タンク内の水位の低下により、タンク内には一定の真空が形成されます。インレットタンク内の水は、大気圧の作用によりインレットパイプを通ってタンクに入り、水の循環を形成し、ウォーターポンプの通常の動作を開始します。この水充填方法には、水力損失が低い、ポンプ ステーションの効率が高い、技術者の労働集約度が低い、始動が容易であるなどの利点があり、水ポンプ ユニットの自動制御の実現に役立ちます。-
3. ジェットポンプ充填方法
ディーゼルエンジンを使用してウォーターポンプを駆動して水を汲み上げる場合、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスをウォーターポンプの上部に接続されたジェットに流し込み、汲み上げて充填することで、ウォーターポンプの下部バルブを取り外すことができます。ウォーターポンプを起動すると、ハンドルに接続されているバルブカバーを閉めるとジェットノズルから排気ガスが噴出し、接続パイプを通じてポンプ内の空気が吸い出されます。水を入れたらバルブカバーを開け、調節弁を閉めます。この水充填方法の利点は 2 つあります。第 1 に、動力機械を最大限に活用できることです。次に、ポンプ場の効率が向上します。
4. 手動ポンプ充填方法
往復容積ポンプの一種として、手動ポンプは中国の農村部で広く使用されています。農家は、遠心ポンプに水を充填するための真空ポンプとして独自の手動ポンプを使用でき、これは便利で経済的です。
最も一般的な使用法は、手動ポンプを遠心ポンプの吸込口または水ポンプの入口管路の近くに設置し、空気を抽出して水を導入し、遠心ポンプの起動時に水を充填するためのツールとして使用することです。これにより、水ポンプの入口管路の下部バルブが不要になり、エネルギー損失が削減され、水ポンプ装置の効率が向上します。
5. 自動給水方式
半水中ポンプ室 (つまり、入口パイプとポンプ上部の高さが両方とも入口プールの水位より低いポンプステーション) では、手動で灌漑する必要なく、水を単独でポンプに導入できます。このポンプ場の欠点は、送水ポンプの吸引能力を十分に活用できず、送水ポンプの設置高さが低くなり、基礎の掘削量が増加するだけでなく、運営管理が不便になることです。しかし、利点も非常に明白です。つまり、ポンプステーションの自動化を達成するのが簡単であり、強力な適時性があります。
6. 自己浮遊水充填方式
自己浮遊式水充填方式は、水と気体の密度差を利用した「水性ガス置換」の原理により実現されています。この方法ではウォーターポンプの下部バルブを取り外すことができます。
まず、適切な量の容器を備えた換気タンクを設計します。換気タンクは通常プラスチックや薄い鉄板でできており、コストは底部バルブの半分で済みます。次に、ウォーターポンプの入口に換気タンクを配置し、ウォーターポンプとパイプラインとの接続体を形成します。同時に、換気タンクと水ポンプの間の換気経路に換気制御弁を取り付けます。水を入れる場合は、あらかじめ通気タンクに水を入れて蓋をして密閉し、通気バルブを開けてください。換気が完了したら、換気バルブを閉じ、入口パイプ内の水を一部懸濁します。この方法を数回繰り返すと、空気が完全に排出され、インレットパイプ内が水で満たされます。この時点で、ウォーターポンプを始動して吊り上げ作業を行うことができます。停止前にゲートバルブを閉めていれば取水口は元に戻りません。次回起動時は水を補充する必要はありません。この水充填法の利点は、換気タンクの価格が比較的低く、製造が容易で、労働集約度が低く、エネルギーが節約できることです。
7. 真空ポンプ充填方法
入口パイプの直径が 300 mm を超える大規模および中規模のポンプ ステーション、または高度な自動化要件を備えたポンプ ステーションでは、水充填装置として真空ポンプ装置が一般的に使用されます。{0}真空ポンプなどから組み立てられており、排水施設や灌漑施設で一般的に使用されている真空ポンプは水封式真空ポンプがほとんどです。
水封式真空ポンプの円筒形ポンプケーシング内には、偏心歯付羽根車が取り付けられています。ポンプケーシング内には循環水が満たされており、真空排気時には羽根車が回転します。ポンプケーシング内の循環水は遠心力の作用により羽根車の周囲に飛び散り、ポンプケーシングの内壁に回転する水の輪を形成します。ポンプケーシング内のインペラが偏心して取り付けられているため、ウォーターリングと歯状ブレードの間に形成される空間のサイズが異なります。インペラが時計回りに回転すると、右半分の 2 つのブレードの間隔が徐々に広がります。
密閉された状態では、空気の体積が増加すると圧力が低下し、真空が形成されます。ウォーターポンプや配管内の空気は吸込管を通って真空ポンプケーシングの右側にある三日月形の吸込口に入り、真空ポンプに吸い込まれます。真空ポンプ羽根車の左半分にある2枚の羽根の間隔が徐々に狭くなり、空気が圧縮されて圧力が上昇します。最後に、真空ポンプケーシングの左側にある三日月型の排気口から真空ポンプから排出され、水性ガス分離ボックスに入り、分離された循環水として取り出され、再利用されます。インペラは回転し続け、真空ポンプは吸入と排気を続け、最終的にウォーターポンプに水が満たされます。
真空ポンプの台数については、小型ポンプ所の場合、3台未満の場合は通常1台、4台以上の場合は通常2台を選定します。中規模および大規模のポンプ場では 2 台を選択し、台数が多い場合はバックアップ 1 台を考慮するのが最適です。真空ポンプによる水充填の利点は、充填時間が短いこと、ポンプ ステーションの効率が高いこと、労働集約度が低いこと、ポンプ ステーションの自動化が容易であることです。デメリットは、投資額が比較的大きいことです。
遠心ポンプの水充填はポンプの運転管理の重要な要素です。水利研究者による遠心ポンプ水充填方法の継続的な探求により、「利便性、実用性、効率性」を目的とした水ポンプ水充填方法がますます多くなり、水充填効果もますます良くなり、電気機械排水および灌漑産業の発展に積極的に貢献すると考えられています。