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多功能水泵控制閥結構及工作原理

來源:浙江三精閥門有限公司   2013年05月28日 16:18  

在給水泵站中,為使離心泵輕載啟動,通常要求先關閉泵的出口閥門,再啟動水泵機組,當其轉速達額定轉速以后,再逐漸打開出口閥門;為了防止系統中介質倒流,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閉常產生危及水泵系統的水錘事故,所以還要設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上述目的,但在現場使用中電動蝶(閘)閥常出現關閉不嚴,電機燒壞和齒輪減速傳動機構損壞等故障:微阻緩閉止回閥適應范圍窄,不能適應流量、壓力的較大變化,且其調節針閥易阻塞,導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點有:

  1)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生的事故。據現場使用情況調查和實測,停泵水錘壓力峰值均在工作壓力的13倍以內。

  

  (3)無需現場調試,適用工況范圍廣。

  

  (4)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。

  

  (5)阻力損失小。采用流線型、寬閥體設計,阻力損失比國外同類產品降低50%以上,如DN200產品在v=2ms的經濟流速工況時,多功能水泵控制閥損失為07m,而國外同類產品為15m

  二、多功能水泵控制閥的結構及工作原理

  21結構

  多功能水泵控制閥結構參見圖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,實現主閥板的緩慢開啟,開啟速度可通過控制閥進行調節。

  

  水泵停機,閥門進口的壓力降低,當接近零流量時,主閥板在自身重力作用下迅速關閉。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,緩閉閥板緩慢關閉,慢關時間可通過控制閥進行調節。主閥板的速閉和緩閉閥板的緩閉符合兩階段關閉規律,能有效地消除水錘。

  

  三、幾個技術問題

  

  3.1連接管的部件設計

  

  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致啟泵水錘。閥門開啟時間可由控制閥根據現場工況壓力設定。

  

  控制閥可調節進出膜片控制器上下腔的水流速度,從而調節緩閉時間;關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進出的,本身具有反沖洗的作用,因此也可用于介質較差的工況。

  

  32閥門的消除水錘特性(三精水力閥)

  

  從產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盡可能小(接近于零)時關閉主閥板;(2)使閉閥歷時t是水錘相u=2L/α(α--壓力波傳遞速度,msL--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,從而消除破壞性的水錘危害。

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