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緩閉止回閥與離心泵安全操作

來源:溫州尼威閥門有限公司   2018年09月25日 13:24  

  泵是流體工業(yè)的核心裝置,其作用猶如人體的心臟,為系統(tǒng)中各裝置內(nèi)的流體提供動力,確保工藝流程正常運轉。常用的泵,按大類分有葉片泵、容積泵、特殊用途泵等。其中,葉片泵中的離心泵應用為廣泛。

  離心泵運行過程中需要避免兩個問題:停泵水錘和低于小流量。解決這兩類問題,方法較多,但基本思想都是如何圍繞離心泵配置一套合適的系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)里閥門起著非常重要的作用,而且隨著這兩類問題認識的加深,誕生了許多閥門。

  停泵水錘保護與閥門

  水錘是壓力管道中介質(zhì)流速的劇烈變化引起的一系列急劇的壓力交替升降的水擊現(xiàn)象。水錘的危害非常大,可以擊毀泵、管路以及其它設備。壓力管道中的水錘產(chǎn)生原因有很多,比如閥門的快速關閉、非正常停泵等。

  停泵水錘產(chǎn)生機理

    當因非正常原因,比如斷電,泵突然停止工作:初始階段時,管道內(nèi)的介質(zhì)依靠慣性繼續(xù)前進,但速度逐漸減為零;此時,如果管道布置存在高低落差,介質(zhì)在重力的作用下將向泵倒流;當?shù)沽鹘橘|(zhì)達到一定速度時,泵出口處的止回閥將迅速關閉,這樣,到達此處的大量介質(zhì)的速度突然變成零,引起此處介質(zhì)壓力急劇升高—停泵水錘產(chǎn)生。大量文獻指出,停泵水錘產(chǎn)生的主要原是水泵出口處的止回閥突然關閉。但有研究表明,雖然某些情況下泵出口處的止回閥可以取消的,但大多數(shù)情況下,為防止大量介質(zhì)倒流進離心泵,泵出口處的防倒流設置是必需的。

  停泵水錘避免措施

  避免停泵水錘危害的措施有許多,比如安裝水錘消除器、泄壓閥、調(diào)壓罐等,以下只介紹兩種應用較多、與通用閥門相關的措施。

  1、設置緩閉止回閥

    緩閉止回閥是一種通過增加執(zhí)行機構、阻尼器而實現(xiàn)緩慢關閉的止回閥。上圖為安裝有緩閉止回閥的離心泵停泵水錘保護系統(tǒng)簡圖,此時緩閉止回閥需要配合閘閥(開關閥)使用。當介質(zhì)在重力作用下倒流時,止回閥緩慢關閉,有效地避免了因普通止回閥突然關閉產(chǎn)生的水錘。其缺點為因為關閉速度較慢,一部分介質(zhì)不可避免地倒流進入離心泵,泵因此可能會產(chǎn)生機械故障。

  2、設置緩閉止回蝶閥

 這是一種在大型水利系統(tǒng)中應用比較普遍、效果比較好的方法。緩閉止回蝶閥由蝶閥、執(zhí)行結構及液壓控制系統(tǒng)構成。上圖為安裝有緩閉止回蝶閥的離心泵停泵水錘保護系統(tǒng)簡圖。該系統(tǒng)只需安裝緩閉止回蝶閥即可,即能起到止回閥的作用又能起到開關閥的作用。當離心泵開啟的時候,其按先慢后快的步驟開啟,保證泵低載開啟;當泵突然停止工作時,其按先快后慢的步驟關閉,即可以避免水錘的產(chǎn)生,又可以避免過多的介質(zhì)倒流通過泵,引起泵的機械故障。

  避免小流量工況和閥門

  小流量是指保證泵能正常工作的流量。如果泵在低于小流量工況下工作,將引起噪聲和振動,泵的性能將變得不穩(wěn)定,甚至會引起泵的非正常汽蝕,降低泵的使用壽命。所以必須采取措施來避免離心泵在小流量工況下工作,目前 普遍做法是喂離心泵設置小流量回路。但從泵的本身價值來講,只有為那些大流量、高揚程、大功率的離心泵設置小流量回路才是合理的。離心泵允許的小流量值由泵制造商計算或?qū)嶒灤_定。

  簡單的小流量回路僅需要在回路中安裝一臺開關閥,如閘閥,當認為泵即將處于小流量工況時打開閥門,接通小流量回路,避免泵在小流量工況下工作。

  總結

  以上介紹的閥門的基本結構與通用閥門無異,但因為根據(jù)應用的工況做了相應的改進,使得這些閥門成為解決這兩類問題的閥門。

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