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對於離心泵安裝位置高於地面的供水系統，採用真空引水罐進行引水啟動，能克服底 閥引水方式存在的阻力損失大、底閥維修困難、容易堵塞的缺點，避免其他引水措施每次啟動均需 重複引水的缺陷，在生產系統中廣泛應用。通過對真空引水罐的主要參數進行計算，並結合實際設 計與應用經驗，提出幾種真空引水罐的設計參數。
離心泵在啟動投入運行之前，必須使離心泵殼 內充滿水，以保證水泵葉輪高速旋轉後，在葉輪入口 處形成必要的真空度，使外界的水在大氣壓力作用 下經水泵吸管壓到水泵葉輪中，在離心狀態下流向 水泵出水管，以完水體壓能、位能和動能轉變的過 程。對於離心泵安裝位置高於地面的供水系統，採 用真空引水罐進行引水啟動，能克服底閥引水方式 存在的阻力損失大、底閥維修困難、容易堵塞的缺 點，避免其他引水措施每次啟動均需重複引水的缺 陷，在生產系統中廣泛應用。
１ 真空引水罐主要參數的計算
真空引水罐形成吸水真空度所需容積的計算 真空引水罐引水系統見圖１，真空引水罐吸水 是通過膨脹吸水管中的空氣體積來降低系統內的壓 力，實現引水的目的。吸水過程中，系統的溫度變化 很小，可用波義耳等溫過程方程式確定形成吸水真 空度所需容積 Ｖ １。啟泵前吸水管內空氣壓力與當 地大氣壓相同， 則 Ｖ １ 的計算公式為 Ｖ １＝ ＨＱ · Ｖ ０／ Ｈ １。 式中： Ｖ １ 為吸水管內空氣膨脹到所需吸水真空 度時的體積，ｍ３； Ｖ ０ 為啟泵前吸水管內空氣體積， ｍ３； Ｈ １ 為真空罐正常進水時罐內絕對壓力（以水柱 來表示），略大於水面至引水管道最高點的高程， ｍ； ＨＱ 為安裝地點的大氣壓（以水柱來表示）， ｍ。 罐內必須保持最低水深所佔罐體容積的計算 真空引水罐開始正常進水時，為保證水泵正常 運行，罐內必須保持最低水深所佔據的罐體容積Ｖ ２，計算公式Ｖ ２＝π· Ｒ ２· ｈ ３式中： Ｖ ２ 為罐內必須保持最低水深所佔據的罐 體容積，ｍ３； Ｒ 為真空引水罐淨空半徑，ｍ； ｈ ３ 為避 免罐內空氣大量進入水泵吸入管而設置的安全水 深，一般高出水泵吸水管進口０．２～０．３ ｍ。 補償解析氣體容積的計算 啟泵前，吸水池和真空罐中的水與空氣接觸的 時間一般都比較大，因此，可認為水中溶解的空氣量 處於飽和溶氣狀態。當啟泵後，隨著吸水系統內空 氣體積的不斷膨脹，氣壓不斷降低，使水中溶解的空 氣呈過飽和狀態，水中過量的空氣將發生解析釋出 到氣相中，增加了罐內空氣量，這部分氣體所需真空 引水罐容積的精確計算非常困難，只有通過試驗確 定。鑑於該部分氣體量不多，對整個罐體容積影響 很小，因此可根據不同水溫和壓力狀態時，空氣在水 中的飽和溶度來確定，並假定過飽和的空氣全部發 生解析釋入氣相中。按此種假定，用氣液平衡的亨 利定律和飽和溼空氣中空氣分壓等原理作過估算， 解析空氣所需罐體容積約佔第一部分容積 Ｖ １ 的 ２％左右，為簡化計算，可按 Ｖ １ 的２％～５％進行估 算，計算公式為 Ｖ ３＝ ａ ３· Ｖ １。 式中： Ｖ ３ 為補償解析氣體容積，ｍ３； ａ ３ 為解析 空氣係數，取值範圍在２％～５％。 安全容積的計算 在實際應用中，真空引水罐引水必須考慮到吸 水系統可能漏氣等不利因素，因此需額外增加一部分安全容積以保證真空引水罐引水的安全性，該部分容積可按上述部分容積的１０％～２０％計，計算公 式為 Ｖ ４＝ Ｋ ２（ Ｖ １＋ Ｖ ２＋ Ｖ ３）。 式中： Ｖ ４ 為安全容積， ｍ３； Ｋ ２ 為安全係數，取值 範圍在１０％～２０％； Ｖ １ 為吸水管內空氣膨脹到所 需吸水真空度時的體積，ｍ３； Ｖ ２ 為罐內必須保持最 低水深所佔據的罐體容積，ｍ３； Ｖ ３ 為補償解析氣體 容積， ｍ３。真空引水罐總容積的計算 真空引水罐總容積 Ｖ 由上述四部分容積構成， 計算公式為 Ｖ ＝ Ｖ １＋ Ｖ ２＋ Ｖ ３＋ Ｖ ４。 將公式代入後，可得到 Ｖ ＝（１＋ ａ ３＋ Ｋ ２＋ Ｋ ２·ａ ３） ＨＱ· Ｖ ０／ Ｈ １＋（１＋ Ｋ ２） π· Ｒ ２· ｈ ３。 ２ 真空引水罐的設計真空引水罐有效高度的確定 真空罐有效高度 Ｈ ，計算公式為Ｈ ＝ Ｖ ／π Ｒ ２。式中： Ｈ為空引水罐有效高度，ｍ； Ｖ為罐總容積， ｍ３； Ｒ為真空引水罐淨空半徑， ｍ。 在理論方面，真空引水罐高度越低，引水管道的 容積越小，真空壓力就越低，有利於真空引水罐的運 行，但由於罐上下表面存在較大大氣壓，其投資較 大，性價比較低。因此，在設計過程中，需要對參數Ｒ和Ｈ進行試算，以保證該罐的設計更為合理，對 於一般真空引水罐而言， Ｈ ／ Ｒ 的比值控制在１．０～１．５範圍內較為適宜。 真空引水罐的應用 真空引水罐各參數計算較為繁瑣，而且根據不 同的使用情況變化也很大，結合實際設計與應用經 驗，將常用的設計參數進行匯總，具體見表１