多功能水泵控制閥在給水管網(wǎng)應(yīng)用

多功能水泵控制閥在給水管網(wǎng)應(yīng)用 多功能水泵控制閥在管網(wǎng)應(yīng)用 多功能控制閥在給水管網(wǎng)

之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹多功能水泵控制閥在給水管網(wǎng)應(yīng)用在給水泵站中，為使離心泵輕載啟動(dòng)，通常要求先關(guān)閉泵的出口閥門，再啟動(dòng)水泵機(jī)組，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速以后，再逐漸打開(kāi)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(shí)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(dòng)蝶(閘)閥配套微阻緩閉止回閥來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，但在現(xiàn)場(chǎng)使用中電動(dòng)蝶（閘）閥常出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)，電機(jī)燒壞和齒輪減速傳動(dòng)機(jī)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(dòng)作等故障，影響正常安全供水。 
一、多功能水泵控制閥簡(jiǎn)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(dòng)蝶閥、閘閥、止回閥和水錘消除器三種裝置。它能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)泵時(shí)的緩開(kāi)，停泵時(shí)的速閉與緩閉，無(wú)需任何電氣控制與其它動(dòng)力和人力，也無(wú)需油壓裝置。 JD745X多功能水泵控制閥是安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的水泵出口處，防止介質(zhì)倒流水錘及水擊現(xiàn)象的智能型閥門。該閥兼具電動(dòng)閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高用于生活小區(qū)中消防用水與生活用水并聯(lián)的供水系統(tǒng)的安全可靠性。雙腔室結(jié)構(gòu)可使用閥門在停系后迅速關(guān)閉90%(防止回流就介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn))，在緩慢關(guān)閉其余10%(消除破壞性水錘)活塞式閥門性能可靠、強(qiáng)度高、動(dòng)作平穩(wěn)，適用于開(kāi)泵水錘和停泵水錘的場(chǎng)合，主需操作水泵電機(jī)啟閉按鈕，閥門即可按照水泵操作規(guī)程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟閉，流程大、壓力損失小。



多功能水泵控制閥在給水管網(wǎng)應(yīng)用零件材質(zhì)如下:

零件名稱	材質(zhì)
閥體、閥蓋	鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼
閥座	錫青銅、不銹鋼
閥瓣	碳鋼、不銹鋼+丁腈橡膠
閥桿	鋁青鋼、鉻不銹鋼
膜片	丁橡膠
膜片壓板	碳鋼、不銹鋼
彈簧	不銹鋼

二、主要技術(shù)參數(shù)

1、公稱壓力：10MPa、1 6MPa、2 5MPa

    2、低動(dòng)作壓力：≥O 04MPa

    3、緩閉時(shí)間：3～60s(可調(diào))

    4、適用介質(zhì)：水

    5、介質(zhì)溫度：O～80"C

多功能水泵控制閥的主要優(yōu)點(diǎn)有： 
（1） 無(wú)需操作控制。利用水泵啟停時(shí)閥門前后的水壓差作為控制動(dòng)力，具有隨水泵的啟閉而自動(dòng)啟閉的功能。 
（2） 閥門啟閉動(dòng)作過(guò)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(chǎng)使用情況調(diào)查和實(shí)測(cè)，停泵水錘壓力峰值均在工作壓力的1．3倍以內(nèi)。  
（3） 無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，適用工況范圍廣。 
（4） 基本無(wú)需維修。由于一閥替代三閥，維護(hù)維修工作量大大減少。 
（5） 阻力損失小。采用流線型、寬閥體設(shè)計(jì)，阻力損失比國(guó)外同類產(chǎn)品降低50％以上，如DN200產(chǎn)品在v=2m／s的經(jīng)濟(jì)流速工況時(shí)，多功能水泵控制閥損失為0．7m,而國(guó)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) 
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥多功能水泵控制閥結(jié)構(gòu)參見(jiàn)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(guò)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(jiàn)圖2。  
2.2 工作原理 
水泵啟動(dòng)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(shí)膜片控制器的上腔連通壓力水，下腔則與閥門進(jìn)口端的低壓相通。 
水泵啟動(dòng)后，閥門進(jìn)口壓力逐漸升高，同時(shí)壓力水通過(guò)閥門進(jìn)口端的連接管緩慢進(jìn)入膜片控制器下腔，實(shí)現(xiàn)主閥板的緩慢開(kāi)啟，開(kāi)啟速度可通過(guò)控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 
水泵停機(jī)，閥門進(jìn)口的壓力降低，當(dāng)接近零流量時(shí)，主閥板在自身重力作用下迅速關(guān)閉。因閥門進(jìn)口端壓力降低，閥門出口端的壓力水通過(guò)連接管進(jìn)入膜片控制器上腔，下腔水通過(guò)閥門進(jìn)口端的連接管壓回至閥門進(jìn)口端，緩閉閥板緩慢關(guān)閉，慢關(guān)時(shí)間可通過(guò)控制閥進(jìn)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(gè)技術(shù)問(wèn)題 
3.1 連接管的部件設(shè)計(jì) 
微止回閥的作用是保證閥門開(kāi)啟的時(shí)間大于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，使電機(jī)輕載啟動(dòng)；同時(shí)避免因開(kāi)閥速度過(guò)快而導(dǎo)致啟泵水錘。閥門開(kāi)啟時(shí)間可由控制閥根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況壓力設(shè)定。 
控制閥可調(diào)節(jié)進(jìn)出膜片控制器上下腔的水流速度，從而調(diào)節(jié)緩閉時(shí)間；關(guān)閉時(shí)可檢修膜片控制器；在水泵正常運(yùn)行時(shí)也可手動(dòng)操作該閥來(lái)啟閉閥門。 
過(guò)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(gè)開(kāi)啟過(guò)程水流是往復(fù)進(jìn)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 
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(gè)因素：(1)在剛被切斷前的水流速度v盡可能小(接近于零)時(shí)關(guān)閉主閥板；(2)使閉閥歷時(shí)t是水錘相u=2L／α(α--壓力波傳遞速度，m／s；L--管長(zhǎng)，m)的5-10倍，就可以把實(shí)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。 
多功能水泵控制閥主閥板的開(kāi)啟度是由管道中的水流沖擊力大小決定的，流速高時(shí)主閥板開(kāi)啟度大：流速減小時(shí)閥板開(kāi)啟度小：流速接近于零時(shí)，主閥板關(guān)閉。整個(gè)過(guò)程與消除水錘的速閉原理相吻合，因此消除水錘效果很好。 
多功能水泵控制閥緩閉閥板的關(guān)閉，必須在膜片式控制器上下腔形成壓力差后方能實(shí)現(xiàn)，即主閥板關(guān)閉后，緩閉閥板方能關(guān)閉，因此不可能產(chǎn)生緩閉與速閉同步的現(xiàn)象。 
3．3閥門的阻力特性 
為了減少水流阻力，設(shè)計(jì)中減輕了主閥板的重量，同時(shí)采用了流線型寬敞的閥體設(shè)計(jì)。經(jīng)湖南省水力機(jī)械質(zhì)監(jiān)授權(quán)站檢測(cè)，DN200多功能水泵控制閥阻力系數(shù)約為3．8，而同規(guī)格管道的旋啟式止回閥阻力系數(shù)值為5．5。 
3．4膜片的設(shè)計(jì) 
膜片的質(zhì)量是直接影響閥門使用效果和使用壽命的關(guān)鍵部件，經(jīng)過(guò)多種篩選，選用了氯丁橡膠為原材料，中間用尼龍纖維網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)；經(jīng)湖南省橡膠質(zhì)監(jiān)授權(quán)站檢測(cè)，疲勞彎曲65萬(wàn)次無(wú)破裂，可使用10年以上。 
3．5維修 
無(wú)其它外加液壓或電動(dòng)元件，基本無(wú)需維修，且采用寬型閥蓋，可將閥內(nèi)部件全部取出，維修方便。 
 
四、實(shí)例 
安康鐵路水廠工況為：揚(yáng)程80m；高差68．4m；流量850 ／h；出水管口徑DN400；管長(zhǎng)為6km。使用 JD745X--10 DN400多功能水泵控制閥，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，緩閉時(shí)間為30s，停泵壓力峰值為0．95MPa（原配置為電動(dòng)蝶閥和微阻緩閉蝶閥，停泵壓力峰值為1．2～1．4MPa）。停泵后水泵大反轉(zhuǎn)速度為600r／min，與原 配置相同。論計(jì)算，多功能水泵控制閥停泵壓力峰值為0．98MPa，普通止回閥停泵壓力峰值為1．88MPa。將多 功能水泵控制閥、微阻緩閉蝶閥和普通止回閥三種設(shè)置情況正造成的停泵水錘結(jié)果列表比較如下： 
水錘邊界條件 多功能水泵控制閥 電動(dòng)蝶閥+普通止回閥 電動(dòng)蝶閥+微阻緩閉蝶閥  
Hmax/Ho 1.225 1.5 2.4  
βmax/βo 0.4    0.4  
表1 3種閥水錘邊界條件比較 
Hmanx—停泵壓力峰值 Ho—正常工作壓力 βmax—停泵后機(jī)組大逆轉(zhuǎn)速 βo—額定轉(zhuǎn)速（1450r/min） 
從上表可以看出，多功能水泵控制閥對(duì)于消除停泵水錘有明顯效果，*符合《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《水泵操作規(guī)程》；多功能水泵控制閥還能實(shí)現(xiàn)啟泵緩慢開(kāi)啟，能夠消除開(kāi)泵水錘。 
四、結(jié)語(yǔ) 
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用證明，多功能水泵控制閥能有效地消除破壞性水錘，在提高供水系統(tǒng)安全可靠性上有顯著特點(diǎn)，并且便于調(diào)試及安裝，便于操作管理，維修量少，符合《2000年城市供水行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》中對(duì)供水設(shè)備自動(dòng)化、機(jī)械化和現(xiàn)代化的要求，是泵站更新?lián)Q代的新型閥門產(chǎn)品。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求