水泵多功能控制閥的作用
何謂多苦守水泵管束閥?水泵有什么運行本性需求閥門來管束?水泵管束閥可否實現(xiàn)這些管束?以及它與傳統(tǒng)的閘閥、蝶閥、止回閥以及勻速、雙速緩閉的水力管束止回閥在情理、苦守等方面有什么質(zhì)的不同。
筆者在本文中以活塞式多苦守水泵控 制閥(下稱管束閥)為例，通過對其布局、主要苦守、任務(wù)情理的闡發(fā)，提出對上述題方針見地，供讀者參閱。
1、布局
管束閥布局的主要賦性是勾銷了閥座兩真?zhèn)�定位機座談閥瓣上側(cè)的彈簧，而且在閥瓣的下側(cè)籌算了導(dǎo)流板，最大限制減少了介質(zhì)過流時的機器喪失和閥瓣下側(cè)穹腔內(nèi)的旋渦喪失。以缸體內(nèi)的活塞作驅(qū)動元件，在介質(zhì)本身壓力勸化下帶動閥瓣作 上下運動，實現(xiàn)閥的關(guān)閉或封鎖�；钊㈤]件、連同缸體配置在閥體上，流線形、寬閥腔的閥體，不只水頭喪失大要比同類產(chǎn)品減少３0％以上，而且具有優(yōu)良的抗氣蝕遵命。
以電磁閥換向機構(gòu)(下稱電磁閥)和壓力管路構(gòu)成伺服系統(tǒng)， 取管束閥兩真?zhèn)�壓力水為驅(qū)動源，通過電旌旗燈號指令，輕易1真?zhèn)�壓力水都能實現(xiàn)水泵管束閥在設(shè)定的時分和速率履行泵的關(guān)閉或封鎖。
２、泵的運行本性與管束閥的苦守賦性、任務(wù)情理
1、泵的帶動本性及其管束
a)離心泵的零流量帶動本性及其管束(即關(guān)閥帶動)
離心泵在零流量工況時軸功率最小，為額定軸功率的３0％－ 90％，所以離心泵的帶動本性是零流量帶動（即關(guān)閥帶動)。待泵至額定轉(zhuǎn)速當前管束閥按 設(shè)定的速率機靈關(guān)閉。
任務(wù)情理：泵帶動時(前)壓力水顛末設(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，此時管束閥處于封鎖形狀。
電念頭賠償帶動結(jié)束，泵正常運行,電磁閥即履行換向指令 ,堵截活塞上腔壓力水源、封鎖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)電磁閥架空閥外，管束閥按設(shè)定的速率機靈關(guān)閉，實現(xiàn)并稱心了離心泵在零流量時軸功率最小的帶動本性，包管泵機組的平安運行。
b)軸流泵的大流量帶動本性及其管束(即全開閥帶動)
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140％ ～２00％，所以軸流泵的帶動本性應(yīng)是大流量帶動(即全開閥帶動)。
任務(wù)情理：管束閥稱心軸流泵全開閥帶動的任務(wù)情理是離心泵關(guān)閥帶動的逆運行，即電磁閥先任務(wù)，將閥全開后，泵再帶動。參閱a)條，不贅述。
軸流泵帶動前，這時閥的入口壓力為零，管束閥利用閥出水真?zhèn)�介質(zhì)壓力將閥關(guān)閉，而離心泵帶動時是利用閥進水真?zhèn)�介質(zhì)壓力將閥關(guān)閉。無論閥的哪1端介質(zhì)都能實現(xiàn)管束閥的開或啟，這是水泵管束閥苦守的重要特色之1。
c)管束混流泵的帶動特色
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100％～1３0％，所以混流泵的帶動本性也應(yīng)是上述兩種泵之間，1般可決定泵帶動與管束閥的機靈關(guān)閉同步截止。
任務(wù)情理：任務(wù)情理與管束離心泵零流量帶動本性類似， 只有勾銷電磁閥的延時設(shè)置就可。
２、停泵及其管束
a)管束離心泵的零流量停泵（即先關(guān)閥后停泵)
關(guān)于離心泵，先機靈封鎖管束閥，今后再停泵的重要性在于：這時管內(nèi)介質(zhì)流速由額定流速逐漸降至為零，速率轉(zhuǎn)變梯度極小，可有效的警覺停泵水錘的產(chǎn)生和泵的逆轉(zhuǎn)；泵的軸功率由額定功率逐漸降至最小的運行功率，有利于機組平安。
任務(wù)情理：需求停泵時，只有先堵截電磁閥的管束電源， 電磁閥即履行換向指令，封鎖活塞下腔的壓力水源和活塞上腔通大氣的回路，同時關(guān)閉活塞上腔的壓力水源和活塞下腔通大氣的回路，即以入口壓力水作驅(qū)動源，機靈封鎖管束閥，等管束閥全封鎖后，通過限位開關(guān)指令泵即中止運行，全過程為踴躍管束。
管束閥緩閉時間大要通過儉約閥的療養(yǎng)在５～６0s范圍內(nèi)或根 據(jù)用戶需求截止決定。
b)管束軸流泵、混流泵的停泵
軸流泵、混流泵的停泵苦守和任務(wù)情理與上述形式相仿， 不贅。
３.改變調(diào)劑本性(即流量無級療養(yǎng)苦守)
改變調(diào)劑本性屬于對泵運行工況療養(yǎng)的范疇，最經(jīng)常使用的是儉約法，也稱閥門療養(yǎng)法，利用開大或關(guān)小閥門的開度；改變泵調(diào)劑中的阻力系數(shù)ξ，從而使管路的供水本性H=F(Q)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，以到達療養(yǎng)流量的方針。
管束閥從全閉至全開之間，閥的開度大要無級療養(yǎng)，由開度示意器示意開度，并予以回首和波動。
任務(wù)情理：
a)流量由小調(diào)大
活塞下腔的壓力水注入管路和活塞上腔與大氣相同的回路關(guān)閉，同時活塞上腔的壓力水注入管路和活塞下腔與大氣相同的回路封鎖，這時閥瓣機靈關(guān)閉，到達設(shè)定流量時，管束電路即按指令將活塞上、下腔與大氣相同的回路封鎖，同時將活塞 上、下腔壓力水注入管路關(guān)閉，這時活塞上、下雙側(cè)總壓力相等，活塞處于靜 止，一切缸體內(nèi)成為密閉形狀，波動了閥的開度，并由開度示意器示意開度。
b)流量由大調(diào)小是a)條的逆運作，不贅。
上述管束電路的指令可由限位開關(guān)履行，也可設(shè)小型的電控箱履行，二者都能實現(xiàn)踴躍管束。
4、不測頓然停泵水錘力的管束
不測頓然停泵1般指供電Internet勸止或強雷電護衛(wèi)性跳閘等停泵現(xiàn)象，此類停泵的幾率不到停泵總次數(shù)的1％，但于是而發(fā)生的水錘對管網(wǎng)及供水機組具有粉碎性，應(yīng)予以器重。
a)停泵水錘的物理現(xiàn)象
本文不是探究管道中的水錘，只是為了便于對管束閥減小 水擊力的苦守和任務(wù)情理的闡述，引用茹可夫斯基水錘公式對停泵水錘的物理現(xiàn)象作簡單的敷陳。式中H——發(fā)生水錘時的水擊力（m水柱）；
C——水錘波轉(zhuǎn)達速率，若臨時不思忖介質(zhì)、管壁材料的彈性系數(shù)和管壁厚度，類似取C=1000m／s；
g——重力減速率，9．81m/s;
Vo——水錘產(chǎn)生前介質(zhì)流速(m／s)；
Vt——水錘產(chǎn)生時介質(zhì)流速(m／s)。
從式4－1大要看臨蓐生水錘的須要條件是流體的速率轉(zhuǎn)變， 水擊力的巨細取決于轉(zhuǎn)變梯度的巨細。停泵時流速由V0降為零，首層液面因為流體的慣性， 水層被膨脹，壓力上升(即水錘壓力)，接著因慣性力的勸化順次1層、1層……滯止、壓力 抬高、被膨脹，出現(xiàn)微觀的高壓區(qū)和低壓區(qū)，它們的分界面稱為水錘波(此時為增壓波)，增壓 波直至輸水管的管端末層消失。接著又逆向1層、1層……轉(zhuǎn)達至水錘劈頭開端時的首層液面( 此時為復(fù)壓波)，這個往返過程所需時間t可用下式表現(xiàn)：式中L——輸水管長度（m）。
若閥門封鎖時間為T關(guān)，則T關(guān)L/５00s條件下的水錘為間接水錘 ，ΔH小于直接水錘。這是因為間接水錘時，閥門前正在發(fā)展的增壓過程，會受到復(fù)壓波的 干擾而被減弱。ΔH的巨細與干擾程度和干擾次數(shù)無關(guān)。
從以上簡述中可知，管束閥不克不及警覺不測頓然停泵時水錘 的產(chǎn)生，但大要依照輸水管道長度，通過對閥門封鎖時間的療養(yǎng)，將直接水錘轉(zhuǎn)化為間接水錘使ΔH降為最小，包管輸水管道和泵機組的平安。
b）閥門封鎖時間的療養(yǎng)
目前水泵管束閥經(jīng)常使用的封鎖時間療養(yǎng)方法有兩種，要指出的是本文所指的療養(yǎng)方法是水泵管束閥的苦守之1，雖具有這種苦守的各種楷模的止回閥或別的閥門不1定是水泵管束閥，別以此而誤導(dǎo)，詳見本文第３章“論斷”一小塊。
c)兩階段關(guān)閥（即先快捷關(guān)閥后慢速關(guān)閥）
這種關(guān)閥形式大要提防停泵水錘的產(chǎn)生，至于快捷關(guān)閥的時間，也應(yīng)與管道的長度相立室，統(tǒng)籌水泵反轉(zhuǎn)速率和倒流水量巨細，稱心打消停泵水錘的求告。
d)勻速關(guān)閥
這種關(guān)閥的賦性是能依照各種不同長度的輸水管道和決定 復(fù)壓波的往返次數(shù)，療養(yǎng)不同的關(guān)閥時間，恒稱心T關(guān)>L/５00s的條件。大幅度減弱頓然停泵水錘 的水擊力，適應(yīng)性較兩階段關(guān)閥為廣，足以稱心GB/T５0２６５－9七《泵站籌算規(guī)范》中關(guān)于反轉(zhuǎn) 速不該超過額定轉(zhuǎn)速的1.２倍，持續(xù)時間不該超過２min的求告。
水泵管束閥的上述兩種方法都由電磁閥踴躍管束。
５、決定壓力源的靈活性大
電磁閥的伺服機構(gòu)籌算為雙向同時取壓，經(jīng)單向閥調(diào)配，由1條壓力較高輸液管中的水為壓力源注入電磁閥。無論是進水真?zhèn)�壓力水照舊出水真?zhèn)�壓力水，都能單獨履行管束閥的關(guān)閉或封鎖。
正因為有該苦守的具有，使水泵管束閥能稱心各種水泵的 帶動、停泵等運行本性求告的可能。其重要還在于：當運送介質(zhì)為混濁水，不克不及作驅(qū)動源需求外供壓力源時，只有1條伺服管路就可實現(xiàn)管束閥的一小塊苦守。
６、節(jié)能
將過流介質(zhì)的能耗管束在最小，是水泵管束閥的1項重要課題。咱們抽樣了某些通徑的管束閥作了實行，得出以下實行公式供讀者參考：
阻力系數(shù)ξ如以下公式確定：
當DN≤２５0時 ξ=14．６8×V1.1３39(七－1)
當DN>２５0時 ξ=10．9七×V1.1３39(七－２)
式中ξ——阻力系數(shù)；
V——介質(zhì)流速(m／s)。
所有水頭喪失hf如以下公式確定：
hf=ξ×V２/２g (七－３)
或：hf=0.七49×V0.8６61 (七－4)
hf=0.５６×V0.8６61 (七－５)
式中hf——所有水頭喪失（m水柱）；
V——介質(zhì)流速(m／s)；
g——重力減速率g=9．81(m／s２)。
經(jīng)檢測，該種水泵管束閥的水頭喪失比同楷模的水力管束閥能耗減少３0％以上。
３、論斷
具有管束水泵運行本性苦守的閥門才稱為水泵管束閥，這是不言而喻的。
本文第２章第1節(jié)《泵的帶動本性及其管束》中的a)、b)、c) 條；第２節(jié)《停泵及其管束》中的a)，b)條；第３節(jié)《改變調(diào)劑本性》中的a)，b)條；第4節(jié)《 不測頓然停泵水錘力的管束》中的b)條;這里所闡述的8種苦守屬于泵運行本性所求告的技 術(shù)條件，也是泵本身運行本性求告閥門來管束的形式，也是水泵管束閥的須要苦守。這些須要苦守是水泵管束閥辨別于各種楷模止回閥或別的閥門質(zhì)的界定。
為何不具有上述須要苦守不克不及稱為水泵管束閥呢?這大要通過下面舉例予以注明：
若不具有第２節(jié)a)條中先關(guān)閥后停泵的苦守，對離心泵來講 ，一小塊停泵都變?yōu)椴粶y頓然停泵，占停泵總數(shù)99％以上的正常停泵，并大要警覺水錘和泵逆轉(zhuǎn)產(chǎn)生的平安性化為烏有，多么殺害。
若不具有第２節(jié)和第３節(jié)的苦守，則只有泵的帶動才具實現(xiàn)閥 的關(guān)閉、泵的封鎖才具實現(xiàn)閥的封鎖，很了了這是泵在管束閥門任務(wù)，取患了管束閥的“管束”素質(zhì)，更難理解為水泵管束閥了。
若不具有第３節(jié)無級療養(yǎng)流量的苦守，1旦泵的運行工況中因阻力偏小，流量過大時，不只使泵偏離最高死守區(qū)耗能，而且因軸功率劇增超載而松弛機組 。所以水泵管束閥應(yīng)具有上述8種須要苦守是必定的
