多功能水泵控制阀结构

多功能水泵控制阀结构示意图

在启动或停止水泵时控制阀板能按水泵的操作规程适时作出相应的动作,以减缓水流的冲击,因而多功能水泵控制阀集电动阀、止回阀和水锤消除器三种设备的功能于一体,能有效地提高系统安全运行的可靠性,满足系统自动化的要求。

2　控制阀对水锤的防护原理

事故断电导致全部水泵停机是泵站水力过渡过程的基本工况[ 1 ] ,即断电停泵的情况下最容易发生水锤事故。为了防止水锤的危害,近百年来人们不断努力研制出了各种防护水锤的设备或构筑物,多功能水泵控制阀就是其中之一。

在断电停泵的情况下,水泵控制阀出口的压力在很短的时间内急剧下降,如果不设置逆止阀,输水管道内水流的流速在很短的时间内就会降到零,并在重力的作用下出现倒流,引起水泵的倒转。随着时间的延长,水泵的反转速度越来越快,在高扬程的输水系统中,将很快达到飞逸转速(倒转速) ,发生损坏设备的事故,所以必须设置类似于逆止阀的防止反向流的装置。逆止阀的关闭时间及方式很重要,速度过快会导致水锤,过慢会引起水泵倒转速度太大。

在得到停泵指令或断电停泵后,控制阀前进水端压力骤降,主阀板与阀杆滑动配合并在重力的作用下迅速下落,当流量接近于零时主阀板关闭以截住大部分水流,实现快闭来限制水锤峰值的升高。主阀板上留有泄流孔,允许一小部分水流继续泄流,以缓和可能产生的水锤压力。由于主控制阀阀板已关闭,阀板前后出现压差,控制阀阀后出水端压力增加,阀前进水端压力减小。出水端有一旁通管连通膜片上腔,进水端有一旁通管连通膜片下腔。在压差的作用下,出水端的压力水经旁通管进入膜片控制室的上腔充水,膜片带动阀杆和缓闭阀板一起缓慢向下移动,关闭泄流口。由于旁通管内的流速可以调整,所以可根据工况需要调整泄流孔的关闭时间,这样就可起到阀门小开慢关(缓闭)的作用,从而防止停泵水锤的发生。

水泵控制阀启动时进水端压力上升,经旁通管进入膜片控制室下腔充水,膜片带动阀杆和缓闭阀板一起缓慢上升,主阀板在进口端压力水的作用下缓慢开启,逐步提升输水系统的压力。当水泵达到正常工作点时阀门完全开启,起到启动水泵时缓开出口阀的作用,在防止启动水锤的同时也保护电机不致于过载。