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多功能閥的作用

發(fā)表時間:2023-03-17 11:05:23   點擊數(shù)量:350

     多功能水泵控制閥同時具有閘閥、逆止閥、水錘消除器三種功能。

  何謂多功能水泵控制閥?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。

  筆者在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,供讀者參閱。

一、結(jié)構(gòu)

  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,*大限度減少了介質(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?、啟閉件、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)行泵的開啟或關(guān)閉。

二、泵的運行特性與控制閥的功能特點、工作原理

  1、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*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*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: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,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*小的啟動特性,保證泵機組的安全運轉(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*大,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,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*。

  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泵之間,為額定功率的100%~130%,所以混流泵的啟動特性也應(yīng)是上述兩種泵之間,一般可選擇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。

  2、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*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);泵的軸功率由額定功率逐漸降**小的運行功率,有利于機組安全。

  工作原理:需要停泵時,只要先切斷電磁閥的控制電源, 電磁閥即執(zhí)行換向指令,關(guān)閉活塞下腔的壓力水源和活塞上腔通大氣的回路,同時開啟活塞上腔的壓力水源和活塞下腔通大氣的回路,即以進口壓力水作驅(qū)動源,緩慢關(guān)閉控制閥,等控制閥全關(guān)閉后,通過限位開關(guān)指令泵即停止運轉(zhuǎn),全過程為自動控制。

  控制閥緩閉時間可以通過節(jié)流閥的調(diào)節(jié)在5~60s范圍內(nèi)或根 據(jù)用戶需要進行選擇。

  b)控制軸流泵、混流泵的停泵

  軸流泵、混流泵的停泵功能和工作原理與上述內(nèi)容相仿, 不贅。

  3.改變裝置特性(即流量無級調(diào)節(jié)功能)

  改變裝置特性屬于對泵運行工況調(diào)節(jié)的范疇,*常用的是節(jié)流法,也稱閥門調(diào)節(jié)法,利用開大或關(guān)小閥門的開度;改變泵裝置中的阻力系數(shù)ξ,從而使管路的供水特性H=F(Q)發(fā)生變化,以達到調(diào)節(jié)流量的目的。

  控制閥從全閉*全開之間,閥的開度可以無級調(diào)節(jié),由開度顯示器顯示開度,并予以記憶和穩(wěn)定。

  工作原理:

 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通的回路開啟,同時活塞上腔的壓力水注入管路和活塞下腔與大氣相通的回路關(guān)閉,這時閥瓣緩慢開啟,達到設(shè)定流量時,控制電路即按指令將活塞上、下腔與大氣相通的回路關(guān)閉,同時將活塞 上、下腔壓力水注入管路開啟,這時活塞上、下兩側(cè)總壓力相等,活塞處于靜 止,整個缸體內(nèi)成為密閉狀態(tài),穩(wěn)定了閥的開度,并由開度顯示器顯示開度。

  b)流量由大調(diào)小是a)條的逆運作,不贅。

  上述控制電路的指令可由限位開關(guān)執(zhí)行,也可設(shè)小型的電控



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