活塞式多功能水泵控制閥動作原理

水泵控制閥能否實現(xiàn)這些控制?以及它與傳統(tǒng)的閘閥、蝶閥、止回閥以及勻速、雙速緩閉的水力控制止回閥在原理、功能等方面有什么質(zhì)的不同。本文中以活塞式多功能水泵控制閥(下稱控制閥)為例，通過對其結(jié)構(gòu)、主要功能、工作原理的剖析，提出對上述問題的看法。

一、活塞式多功能水泵控制閥動作原理結(jié)構(gòu)

水泵控制閥結(jié)構(gòu)的主要特點是取消了閥座中間的定位機構(gòu)和閥瓣上側(cè)的彈簧，而且在閥瓣的下側(cè)設(shè)計了導(dǎo)流板，限度減少了介質(zhì)過流時的機械損失和閥瓣下側(cè)穹腔內(nèi)的旋渦損失。以缸體內(nèi)的活塞作驅(qū)動元件，在介質(zhì)自身壓力作用下帶動閥瓣作上下運動，實現(xiàn)閥的開啟或關(guān)閉?；钊㈤]件、連同缸體配置在閥體上，流線形、寬閥腔的閥體，不但水頭損失可以比同類產(chǎn)品減少30%以上，而且具有良好的抗氣蝕性能。

以電磁閥換向機構(gòu)(下稱電磁閥)和壓力管路組成伺服系統(tǒng)，取控制閥兩端的壓力水為驅(qū)動源，通過電信號指令，任意一端的壓力水都能實現(xiàn)水泵控制閥在設(shè)定的時刻和速度執(zhí)行水泵的開啟或關(guān)閉。活塞式多功能水泵控制閥主要用于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。該水力控制閥兼具電動閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙腔室、雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉90%（防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）活塞式閥門性能可靠、強度高、動作平穩(wěn)，防止開泵水錘和停止。

一種活塞式多功能水泵控制閥，包括閥體、閥座、導(dǎo)流板、密封墊、閥瓣、閥桿、導(dǎo)套、缸體、閥蓋、雙頭螺栓連帽、鎖緊螺母、活塞、電磁換向閥、吊環(huán)螺釘?shù)?。本實用新型在啟、閉時可以設(shè)定時間和啟、閉速度，能可靠地滿足離心泵零流量啟動或軸流泵全開閥啟動的技術(shù)要求，以保證水泵最小的啟動軸功率，而后緩慢開啟，確保機組運行安全，斷流時對離心泵可以先關(guān)閥后停泵，對軸流泵可以先停泵后關(guān)閥或關(guān)閥停泵同步執(zhí)行，緩啟、緩閉的速度可以調(diào)節(jié)，以減少甚至免除水錘的危害，保證供管網(wǎng)的安全。結(jié)構(gòu)緊湊合理，可靠耐用，過流水頭損失少，滿足節(jié)能、消聲、防振、抗汽蝕之要求，并可保護水質(zhì)不被污染。

二、活塞式多功能水泵控制閥動作原理水泵的運行特性與控制閥的功能特點、工作原理

1、水泵的啟動特性及其控制

a)離心泵的零流量啟動特性及其控制(即關(guān)閥啟動)

離心泵在零流量工況時軸功率最小，為額定軸功率的30%-90%，所以離心泵的啟動特性是零流量啟動(即關(guān)閥啟動)。待泵至額定轉(zhuǎn)速之后控制閥按設(shè)定的速度緩慢開啟。

工作原理：

水泵啟動時(前)壓力水經(jīng)過設(shè)有延時的電磁閥流向缸體內(nèi)活塞上腔，而活塞下腔通過缸體下端經(jīng)電磁閥通向大氣，此時控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

電動機補償啟動結(jié)束，水泵正常運轉(zhuǎn),電磁閥即執(zhí)行換向指令,切斷活塞上腔壓力水源、關(guān)閉缸體下端通向大氣的回路，同時將壓力水經(jīng)電磁閥注入缸內(nèi)活塞下腔、打開活塞上腔通向大氣的回路，活塞上腔的水經(jīng)電磁閥排出閥外，控制閥按設(shè)定的速度緩慢開啟，完成并滿足了離心泵在零流量時軸功率最小的啟動特性，保證水泵機組的安全運轉(zhuǎn)。

b)軸流泵的大流量啟動特性及其控制(即全開閥啟動)

軸流泵在零流量工況時軸功率，為額定軸功率的140%～200%，所以軸流泵的啟動特性應(yīng)是大流量啟動(即全開閥啟動)。

工作原理：

控制閥滿足軸流泵全開閥啟動的工作原理是離心泵關(guān)閥啟動的逆運行，即電磁閥先工作，將閥全開后，水泵再啟動。參閱a)條，不贅述。

軸流泵啟動前，這時閥的進口壓力為零，控制閥利用閥出水端的介質(zhì)壓力將閥開啟，而離心泵啟動時是利用閥進水端的介質(zhì)壓力將閥開啟。無論閥的哪一端介質(zhì)都能實現(xiàn)控制閥的開或啟，這是水泵控制閥功能的重要特征之一。

c)控制混流泵的啟動特征

混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種水泵之間，為額定功率的99%～130%，所以混流泵的啟動特性也應(yīng)是上述兩種水泵之間，一般可選擇水泵啟動與控制閥的緩慢開啟同步進行。

工作原理：

工作原理與控制離心泵零流量啟動特性相同，只要取消電磁閥的延時設(shè)置即可。閥門的總體尺寸與普通逆止閥相當(dāng)，由主閥和外裝附件組成。其中，主閥包括閥體、壓板及膜片、大閥板、緩閉閥板、閥座、閥桿組件等部件。緩閉閥板用閥桿組件與壓板及膜片連接一起，膜片壓緊在閥蓋與膜片座之間，膜片的上下運動帶動緩閉閥板上下升降。閥桿穿過大閥板的中心孔，因之大閥板可以在一定的范圍內(nèi)沿閥桿滑動。平時，大閥板在自重壓緊在閥座上，使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。多功能水泵控制閥的外裝附件安裝在閥門膜片兩側(cè)與閥門進、出水管上，膜片的下腔與閥門進水側(cè)的連接管上裝設(shè)控制閥、過濾器和一只特制的逆止閥。膜片的上腔與閥門的出水側(cè)的連接管上只設(shè)過濾器和一只控制閥。主閥內(nèi)大閥板和緩閉閥板的運動和所處的位置決定了閥門工作狀態(tài)的變化和啟閉。閥門的外裝附件和管路隨時把閥門前后的壓力變化傳遞到閥門內(nèi)由膜片分成的上腔和下腔，控制大閥板和緩閉閥板的運動，并可以通過調(diào)整附件改變大閥板與緩閉閥板的運行速度，使閥門的開啟與緩閉時間處于規(guī)定的范圍內(nèi)。

2、活塞式多功能水泵控制閥動作原理停泵及其控制

a)控制離心泵的零流量停泵(即先關(guān)閥后停泵)

對于離心泵，先緩慢關(guān)閉控制閥，然后再停水泵的重要性在于：這時管內(nèi)介質(zhì)流速由額定流速逐漸降至為零，速度變化梯度極小，可有效的避免停泵水錘的發(fā)生和泵的逆轉(zhuǎn)；水泵的軸功率由額定功率逐漸降至最小的運行功率，有利于機組安全。

安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的出口處、防止介質(zhì)倒流、水錘及水 擊現(xiàn)象的智能型閥門。DS101X多功能水泵控制閥兼具電動 閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉 50% （防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）。

安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的出口處、防止介質(zhì)倒流、水錘及水 擊現(xiàn)象的智能型閥門。DS101X多功能水泵控制閥兼具電動 閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉 50% （防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）。