不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作

不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作

水泵有什么運行特性需要閥門來控制?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、不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作結(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)設計了導流板，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)水泵控制閥在設定的時刻和速度執(zhí)行水泵的開啟或關(guān)閉。安裝在市政、建筑、鋼鐵、冶金、石油、化工、煤氣（天然氣）、食品、醫(yī)藥、電站、核電等領(lǐng)域的取水、送水、潛水、污水泵房及石油、化工流體的輸送系統(tǒng)中，融電動閥、止回閥和水錘消除器三種設備的功能于一體，能有效地提高系統(tǒng)安全可靠性，滿足系統(tǒng)自動化控制要求。




二、不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作的特點：

    １、 安全可靠性高。具有速閉、緩閉以及吸能腔三種消除水錘措施，而且動作*聯(lián)鎖，不會產(chǎn)生誤動作。

    ２、 無需操作控制。當水泵啟停時，巧妙地利用閥門兩端的介質(zhì)及其壓力差作為驅(qū)動介質(zhì)和控制動力，使閥門自動按水泵操作規(guī)程的要求進行動作。

    ３、 無需專業(yè)調(diào)試。閥門動作不受液位高差和出水壓力以及水泵流量變化的影響，適應范圍廣。

    ４、 基本無需維修，壽命長。

    ５、 節(jié)能效果明顯。利用進口端的壓力進入下腔支撐膜片壓板及閥桿的重量，阻力損失小。



三、不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作技術(shù)參數(shù)：

    1、公稱壓力：1.0MPa、１.6MPa、2.5MPa

    2、最動作壓力：0.05MPa

    3、適用介質(zhì)：水

    4、適用溫度：0～80℃

    5、緩閉時間：3～120s（可調(diào)節(jié)）

    6、水錘峰值：≤1.3倍水泵出口額定壓力

    7、水泵反轉(zhuǎn)速度：≤1.2倍水泵額定轉(zhuǎn)速

    8、阻力損失：比旋啟式止回閥減少約31%。



不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作工作原理

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)速之后控制閥按設定的速度緩慢開啟。

多功能水泵控制閥工作原理：

水泵啟動時(前)壓力水經(jīng)過設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是大流量啟動(即全開閥啟動)。

多功能水泵控制閥工作原理：


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。

控制混流泵工作原理：


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置即可。



2、不銹鋼多功能水泵控制閥如何工作停泵及其控制


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。



當水泵起動起后,水壓作用于主閥閥盤下面和控制室下腔,此壓力使主閥開啟,控制室上腔的水經(jīng)過調(diào)節(jié)閥B緩緩排到出口端,主閥緩緩開啟。設定調(diào)節(jié)閥的開度可得到合適地主閥開啟速度。當水泵停止工作后,進口端水壓迅速下降,在自重、彈簧壓力作用下快速關(guān)閉大部分開度,防止了水倒流余下的開度由控制室上腔的水壓和下腔水壓聯(lián)合作用下緩緩關(guān)閉,關(guān)閉速度減慢形成了緩沖,防止壓力劇增。