一、多功能水泵控製閥介紹
多功能水泵控製閥是一種新型的液壓控製閥。一個閥門可以代替電動蝶閥、止回閥和水錘消除器。它可以自動實現泵啟動時的慢開,泵停止時的快關和慢關,無需任何電控、其他動力和人力,也無需油壓裝置。
多功能水泵控製閥的主要優點是:
(1)不需要操作控製。以泵啟停時閥門前後的水壓差作為控製動力,具有隨泵啟閉自動啟閉的功能。
(2)閥門啟閉過程可有效防止喘振壓力波上升引起的事故。根據現場調查和實測,停泵喘振壓力峰值在工作壓力的1.3倍以內。
(3)無需現場調試,適用工況廣。
(4)基本不需要維護。由於一個閥門代替三個以上的閥門,維護工作量大大減少。
(5)阻力損失小。流線型寬閥體設計,阻力損失比國外同類產品降低50%以上。比如DN200產品在V=2m/s的經濟流量時,多功能水泵控製閥的損耗為0.7m,而國外同類產品的損耗為1.5m
二、多功能水泵控製閥的結構和工作原理
2.1結構
多功能水泵控製閥的結構見圖1,由主閥和外部附件組成。主閥包括閥體、主閥板、緩閉閥板、閥杆、閥座和隔膜控製器(包括閥蓋、隔膜座、隔膜和隔膜壓板);外部附件包括控製閥、過濾器、排空閥和微型止回閥。其中,微型止回閥是一種特殊的配件,在其止回方向上設有限流孔。安裝形式見圖2。
2.2工作原理
泵啟動前,閥門出口的壓力作用在主閥板上,閥門處於關閉位置。同時,隔膜控製器的上腔與壓力水相連,下腔與閥門入口處的低壓相連。
水泵啟動後,閥門入口壓力逐漸增大,同時壓力水通過閥門入口端的連接管緩慢進入隔膜控製器下腔,實現主閥板的緩慢開啟,開啟速度可由控製閥調節。
水泵停止時,閥門入口壓力下降,當流量接近零時,主閥板在自身重力作用下迅速關閉。隨著閥門進口端壓力的降低,閥門出口端的壓力水通過連接管進入隔膜控製器的上腔,下腔的水通過閥門進口端的連接管壓回到閥門進口端,緩閉閥板緩慢關閉,緩閉時間可通過控製閥調節。主閥板的快關和慢關閥板的慢關符合兩級關閉規律,可有效消除水錘。
三、幾個技術問題
3.1連接管的部件設計
微型止回閥的作用是保證閥門開啟時間長於電機啟動時間,使電機在輕載下即可啟動;同時,避免因閥門開啟速度過快而啟動泵水錘。閥門開啟時間可由控製閥根據現場工作壓力設定。控製閥可以調節進出隔膜控製器上下腔的水流速度,從而調節緩閉時間;當隔膜控製器關閉時,可以修複;在水泵正常運行期間,也可以手動操作閥門來打開和關閉閥門。
過濾器確保隔膜控製器上下腔內水的清潔度。由於閥門的水流在開啟過程中是往複進出的,本身就具有反衝洗的功能,所以也可以在介質較差的工況下使用。
3.2閥門的水錘消除特性
根據破壞性水錘原理,降低水錘壓力上升的主要因素有兩個:(1)在即將被切斷前的水流速度V盡可能小(接近於零)時,關閉主閥板;(2)閥門關閉時間t為水錘相u=2l/(-壓力波傳播速度,m/s;l-管道長度,m)的5-10倍,實際喘振壓力H可限製在安全範圍內,從而消除破壞性水錘危害。