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多功能水泵控制閥結(jié)構(gòu)及工作原理

來源:浙江三精閥門有限公司   2013年05月28日 14:25  
  在給水泵站中,為使離心泵輕載啟動,通常要求先關(guān)閉泵的出口閥門,再啟動水泵機組,當(dāng)其轉(zhuǎn)速達額定轉(zhuǎn)速以后,再逐漸打開出口閥門;為了防止系統(tǒng)中介質(zhì)倒流,還必須在泵的出口安裝止回閥;由于普通旋啟式止回閥的瞬時關(guān)閉常產(chǎn)生危及水泵系統(tǒng)的水錘事故,所以還要設(shè)置有效的水錘消除裝置。
  
  目前較多采用的是電動蝶(閘)閥配套微阻緩閉止回閥來實現(xiàn)上述目的,但在現(xiàn)場使用中電動蝶(閘)閥常出現(xiàn)關(guān)閉不嚴,電機燒壞和齒輪減速傳動機構(gòu)損壞等故障:微阻緩閉止回閥適應(yīng)范圍窄,不能適應(yīng)流量、壓力的較大變化,且其調(diào)節(jié)針閥易阻塞,導(dǎo)致阻尼器不能動作等故障,影響正常安全供水。
  
  一、多功能水泵控制閥簡介
  
  多功能水泵控制閥是一種新型水力控制閥門,一閥可替代電動蝶(閘)閥、止回閥和水錘消除器三種裝置。它能自動實現(xiàn)開泵時的緩開,停泵時的速閉與緩閉,無需任何電氣控制與其它動力和人力,也無需油壓裝置。
  
  多功能水泵控制閥的主要優(yōu)點有:
  
 ?。?)無需操作控制。利用水泵啟停時閥門前后的水壓差作為控制動力,具有隨水泵的啟閉而自動啟閉的功能。
  
  (2)閥門啟閉動作過程能有效地因防止水錘壓力波升高而產(chǎn)生的事故。據(jù)現(xiàn)場使用情況調(diào)查和實測,停泵水錘壓力峰值均在工作壓力的1.3倍以內(nèi)。
  
  (3)無需現(xiàn)場調(diào)試,適用工況范圍廣。
  
 ?。?)基本無需維修。由于一閥替代三閥,維護維修工作量大大減少。
  
 ?。?)阻力損失小。采用流線型、寬閥體設(shè)計,阻力損失比國外同類產(chǎn)品降低50%以上,如DN200產(chǎn)品在v=2m/s的經(jīng)濟流速工況時,多功能水泵控制閥損失為0.7m,而國外同類產(chǎn)品為1.5m。
  
  二、多功能水泵控制閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
  
  2.1結(jié)構(gòu)
  
  多功能水泵控制閥結(jié)構(gòu)參見圖1,由主閥及外裝附件組成。主閥包括閥體、主閥板、緩閉閥板、閥桿、閥座以及膜片控制器(含閥蓋、膜片座、膜片、膜片壓板):外裝附件有控制閥、過濾器、排空閥、微止回閥。其中微止回閥是特制配件,在其止回方向設(shè)有限流孔。安裝形式參見圖2。
  
  2.2工作原理
  
  水泵啟動前,閥門出口端壓力作用在主閥板上,閥門處于關(guān)閉位置,同時膜片控制器的上腔連通壓力水,下腔則與閥門進口端的低壓相通。
  
  水泵啟動后,閥門進口壓力逐漸升高,同時壓力水通過閥門進口端的連接管緩慢進入膜片控制器下腔,實現(xiàn)主閥板的緩慢開啟,開啟速度可通過控制閥進行調(diào)節(jié)。
  
  水泵停機,閥門進口的壓力降低,當(dāng)接近零流量時,主閥板在自身重力作用下迅速關(guān)閉。因閥門進口端壓力降低,閥門出口端的壓力水通過連接管進入膜片控制器上腔,下腔水通過閥門進口端的連接管壓回至閥門進口端,緩閉閥板緩慢關(guān)閉,慢關(guān)時間可通過控制閥進行調(diào)節(jié)。主閥板的速閉和緩閉閥板的緩閉符合兩階段關(guān)閉規(guī)律,能有效地消除水錘。
  
  三、幾個技術(shù)問題
  
  3.1連接管的部件設(shè)計
  
  微止回閥的作用是保證閥門開啟的時間大于電機啟動時間,使電機輕載啟動;同時避免因開閥速度過快而導(dǎo)致啟泵水錘。閥門開啟時間可由控制閥根據(jù)現(xiàn)場工況壓力設(shè)定。
  
  控制閥可調(diào)節(jié)進出膜片控制器上下腔的水流速度,從而調(diào)節(jié)緩閉時間;關(guān)閉時可檢修膜片控制器;在水泵正常運行時也可手動操作該閥來啟閉閥門。
  
  過濾器是保證膜片控制器上下腔中水的清潔度。由于閥門在一個開啟過程水流是往復(fù)進出的,本身具有反沖洗的作用,因此也可用于介質(zhì)較差的工況。
  
  3.2閥門的消除水錘特性(三精水力閥)
  
  從產(chǎn)生破壞性水錘的原理可知,減小水錘升壓主要有2個因素:(1)在剛被切斷前的水流速度v盡可能?。ń咏诹悖r關(guān)閉主閥板;(2)使閉閥歷時t是水錘相u=2L/α(α--壓力波傳遞速度,m/s;L--管長,m)的5-10倍,就可以把實際水錘壓力h限定在安全范圍內(nèi),從而消除破壞性的水錘危害。

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