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多功能水泵控制阀结构及工作原理
点击次数:1830 发布时间:2013-05-28

在给水泵站中,为使离心泵轻载启动,通常要求先关闭泵的出口阀门,再启动水泵机组,当其转速达额定转速以后,再逐渐打开出口阀门;为了防止系统中介质倒流,还必须在泵的出口安装止回阀;由于普通旋启式止回阀的瞬时关闭常产生危及水泵系统的水锤事故,所以还要设置有效的水锤消除装置。

  目前较多采用的是电动蝶(闸)阀配套微阻缓闭止回阀来实现上述目的,但在现场使用中电动蝶(闸)阀常出现关闭不严,电机烧坏和齿轮减速传动机构损坏等故障:微阻缓闭止回阀适应范围窄,不能适应流量、压力的较大变化,且其调节针阀易阻塞,导致阻尼器不能动作等故障,影响正常安全供水。

  一、多功能水泵控制阀简介

  多功能水泵控制阀是一种新型水力控制阀门,一阀可替代电动蝶(闸)阀、止回阀和水锤消除器三种装置。它能自动实现开泵时的缓开,停泵时的速闭与缓闭,无需任何电气控制与其它动力和人力,也无需油压装置。

  多功能水泵控制阀的主要优点有:

  1)无需操作控制。利用水泵启停时阀门前后的水压差作为控制动力,具有随水泵的启闭而自动启闭的功能。

  

  (2)阀门启闭动作过程能有效地因防止水锤压力波升高而产生的事故。据现场使用情况调查和实测,停泵水锤压力峰值均在工作压力的13倍以内。

  

  (3)无需现场调试,适用工况范围广。

  

  (4)基本无需维修。由于一阀替代三阀,维护维修工作量大大减少。

  

  (5)阻力损失小。采用流线型、宽阀体设计,阻力损失比国外同类产品降低50%以上,如DN200产品在v=2ms的经济流速工况时,多功能水泵控制阀损失为07m,而国外同类产品为15m

  二、多功能水泵控制阀的结构及工作原理

  21结构

  多功能水泵控制阀结构参见图1,由主阀及外装附件组成。主阀包括阀体、主阀板、缓闭阀板、阀杆、阀座以及膜片控制器(含阀盖、膜片座、膜片、膜片压板):外装附件有控制阀、过滤器、排空阀、微止回阀。其中微止回阀是特制配件,在其止回方向设有限流孔。安装形式参见图2

  2.2工作原理

  水泵启动前,阀门出口端压力作用在主阀板上,阀门处于关闭位置,同时膜片控制器的上腔连通压力水,下腔则与阀门进口端的低压相通。

  

  水泵启动后,阀门进口压力逐渐升高,同时压力水通过阀门进口端的连接管缓慢进入膜片控制器下腔,实现主阀板的缓慢开启,开启速度可通过控制阀进行调节。

  

  水泵停机,阀门进口的压力降低,当接近零流量时,主阀板在自身重力作用下迅速关闭。因阀门进口端压力降低,阀门出口端的压力水通过连接管进入膜片控制器上腔,下腔水通过阀门进口端的连接管压回至阀门进口端,缓闭阀板缓慢关闭,慢关时间可通过控制阀进行调节。主阀板的速闭和缓闭阀板的缓闭符合两阶段关闭规律,能有效地消除水锤。

  

  三、几个技术问题

  

  3.1连接管的部件设计

  

  微止回阀的作用是保证阀门开启的时间大于电机启动时间,使电机轻载启动;同时避免因开阀速度过快而导致启泵水锤。阀门开启时间可由控制阀根据现场工况压力设定。

  

  控制阀可调节进出膜片控制器上下腔的水流速度,从而调节缓闭时间;关闭时可检修膜片控制器;在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门。

  

  过滤器是保证膜片控制器上下腔中水的清洁度。由于阀门在一个开启过程水流是往复进出的,本身具有反冲洗的作用,因此也可用于介质较差的工况。

  

  32阀门的消除水锤特性(三精水力阀)

  

  从产生破坏性水锤的原理可知,减小水锤升压主要有2个因素:(1)在刚被切断前的水流速度v尽可能小(接近于零)时关闭主阀板;(2)使闭阀历时t是水锤相u=2L/α(α--压力波传递速度,msL--管长,m)的5-10倍,就可以把实际水锤压力h限定在安全范围内,从而消除破坏性的水锤危害。

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