自動再循環(huán)閥對離心泵的重要性
泵是流體工業(yè)的核心設備,它充當著人體的心臟,為系統(tǒng)中各設備中的流體提供動力,保證工藝過程的正常運行。常用泵按主要類別可分為葉片泵、容積泵和專用泵。其中,離心泵在葉片泵中應用最為廣泛。
美國MILLER(米勒)離心泵運行過程中有兩個問題需要避免:停泵水錘和低于最小流量。解決這兩類問題的方法很多,但基本思路是如何圍繞離心泵配置合適的系統(tǒng)。閥門在這些系統(tǒng)中起著非常重要的作用,隨著對這兩類問題認識的加深,誕生了許多特殊的閥門。
止水錘保護和進水閥
水錘是壓力管道中介質(zhì)速度劇烈變化引起的一系列壓力交替升降的尖銳水錘現(xiàn)象。水錘危害很大,會破壞泵、管道等設備。管道水錘產(chǎn)生的原因很多,如閥門快速關閉、泵異常停止等。
止水錘的機理
美國MILLER(米勒)當泵因非正常原因突然停止工作時,如斷電:初始階段,管道中的介質(zhì)靠慣性繼續(xù)向前運動,但速度逐漸降低到零;此時如果管道布置出現(xiàn)高低落差,介質(zhì)會在重力作用下回流到泵內(nèi);當回流介質(zhì)達到一定速度時,泵出口處的進口止回閥會迅速關閉,使大量介質(zhì)到達此處的速度突然變?yōu)榱悖斐纱颂幗橘|(zhì)壓力急劇上升——產(chǎn)生停泵水錘。大量文獻指出,泵停機時水錘的主要原因是泵出口止回閥突然關閉。但是,有研究表明,雖然在某些情況下可以取消泵出口處的止回閥,但在大多數(shù)情況下,為了防止大量介質(zhì)回流到離心泵中,有必要在泵出口處設置防回流裝置。
避免停泵水錘的措施
停泵時避免水錘危害的措施很多,如安裝水錘消除器、減壓閥、緩沖罐等。這里只介紹兩種廣泛使用的與一般閥門相關的措施。
設置微阻力緩閉止回閥
美國MILLER(米勒)緩閉止回閥是一種通過增加執(zhí)行器和阻尼器來實現(xiàn)緩閉的止回閥。上圖為帶緩閉止回閥的離心泵水錘保護系統(tǒng)示意圖,需與閘閥(開關閥)配套使用。當介質(zhì)在重力作用下回流時,止回閥緩慢關閉,有效避免了普通止回閥突然關閉造成的水錘。缺點是由于關閉速度慢,部分介質(zhì)不可避免地回流到離心泵中,可能造成泵的機械故障。
設置緩閉止回閥。
該方法廣泛應用于大型水利系統(tǒng),效果良好。緩止蝶閥由蝶閥、執(zhí)行機構和液壓控制系統(tǒng)組成。上圖為緩閉止回蝶閥離心泵水錘保護系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)只需安裝緩閉止回蝶閥,既能起到止回閥的作用,又能起到開關閥的作用。離心泵啟動時,先慢后快,確保泵低負荷啟動;當泵突然停止工作時,按照先快后慢的步驟關閉,既能避免水錘,又能避免泵內(nèi)介質(zhì)過多回流造成泵的機械故障。
避免最小流量條件和閥門。
最小流量是指保證泵正常運行的流量。如果泵在小于最小流量的工況下工作,會產(chǎn)生噪音和振動,泵的性能會變得不穩(wěn)定,甚至會引起泵的異常氣蝕,從而降低泵的使用壽命。因此,必須采取措施避免離心泵在最小流量條件下工作。目前,通常的做法是為離心泵設置最小流量回路。但從泵本身的價值來看,對于那些大流量、高揚程、大功率的離心泵,設置最小流量回路才是合理的。離心泵的最小允許流量值由泵制造商的計算或實驗確定。
最簡單的最小流量回路只需要在回路中安裝一個開關閥,如閘閥。當認為泵將處于最小流量狀態(tài)時,打開閥門并連接最小流量回路,以避免泵在最小流量狀態(tài)下工作。
摘要
上述閥門的基本結構與一般閥門相同,但由于根據(jù)應用條件進行了相應的改進,這些閥門已成為解決這兩類問題的專用閥門。