上海申弘閥門(mén)有限公司
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之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在介紹離心泵多功能控制閥工作原理本文中以活塞式多功能水泵控制閥(下稱(chēng)控制閥)為例，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)、主要功能、工作原理的剖析，提出對(duì)上述問(wèn)題的看法。水泵控制閥是以管路系統(tǒng)上下游壓力差△p為動(dòng)力，由導(dǎo)閥控制，使隔膜（活塞）液壓式差動(dòng)操作，*由水力自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使主閥閥盤(pán)*開(kāi)啟、*關(guān)閉或處于調(diào)節(jié)狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)入隔膜（活塞）上方控制室內(nèi)的壓力介質(zhì)被排到大氣或下游低壓區(qū)時(shí)，作用在閥盤(pán)底部和隔膜下方的壓力值大于上方的壓力值，依靠管路介質(zhì)將主閥閥盤(pán)推到*開(kāi)啟的位置：當(dāng)進(jìn)入隔膜（活塞）上方控制室內(nèi)的壓力介質(zhì)不能排到大氣或下游低壓區(qū)時(shí)，作用在隔膜（活塞）上方的壓力值大于下方的壓力值，管路中的介質(zhì)將主閥閥盤(pán)壓到*關(guān)閉的位置；當(dāng)隔膜（活塞）上方控制室內(nèi)的壓力值處于人口壓力與出口壓力之間時(shí)，主閥閥盤(pán)處于調(diào)節(jié)狀態(tài)，其調(diào)節(jié)位置取決于附設(shè)管路系統(tǒng)中針閥和可調(diào)導(dǎo)閥的聯(lián)合控制作用。可調(diào)導(dǎo)閥可以通過(guò)下游的出口壓力并隨它的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)其自身閥口的開(kāi)度，從而改變隔膜（活塞）上方控制室的壓力值，控制主閥閥盤(pán)的調(diào)節(jié)位置。水泵控制閥能否實(shí)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。
一、離心泵多功能控制閥工作原理結(jié)構(gòu)
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥水泵控制閥結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是取消了閥座中間的定位機(jī)構(gòu)和閥瓣上側(cè)的彈簧，而且在閥瓣的下側(cè)設(shè)計(jì)了導(dǎo)流板，大限度減少了介質(zhì)過(guò)流時(shí)的機(jī)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(dòng)元件，在介質(zhì)自身壓力作用下帶動(dòng)閥瓣作上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥的開(kāi)啟或關(guān)閉。活塞、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(lèi)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(jī)構(gòu)(下稱(chēng)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(dòng)源，通過(guò)電信號(hào)指令，任意一端的壓力水都能實(shí)現(xiàn)水泵控制閥在設(shè)定的時(shí)刻和速度執(zhí)行水泵的開(kāi)啟或關(guān)閉。
離心泵多功能控制閥工作原理
（1）停泵狀態(tài)，閥板在出口端及隔膜上腔靜壓作用下全部關(guān)閉。
（2）水泵啟動(dòng)時(shí)，水壓從旁通管傳入下腔，主閥板及緩閉閥板在進(jìn)口端及下腔水壓作用下緩慢開(kāi)啟。
（3）在進(jìn)水端壓力作用下，閥板上升到大開(kāi)口狀態(tài)，開(kāi)口高度由流量決定。
（4）停泵瞬間，流量及壓力突然降低，主閥板在重力作用下開(kāi)始向下滑落。
（5）當(dāng)流量接近于零時(shí)，主閥被關(guān)閉，主閥板上留有泄流孔以減弱水錘沖擊力；主閥板上、下形成壓力差，閥門(mén)出口水壓從旁通管進(jìn)入上腔推動(dòng)膜片壓板，使下腔水排入閥門(mén)進(jìn)口，緩閉閥板開(kāi)始緩閉。
（6）緩閉閥板*關(guān)閉泄流孔，閥門(mén)回到停泵初始狀態(tài)。
二、水泵的運(yùn)行特性與控制閥的功能特點(diǎn)、工作原理
1、水泵的啟動(dòng)特性及其控制
a)離心泵的零流量啟動(dòng)特性及其控制(即關(guān)閥啟動(dòng))
離心泵在零流量工況時(shí)軸功率小，為額定軸功率的30%-90%，所以離心泵的啟動(dòng)特性是零流量啟動(dòng)(即關(guān)閥啟動(dòng))。待泵至額定轉(zhuǎn)速之后控制閥按設(shè)定的速度緩慢開(kāi)啟。
工作原理：水泵啟動(dòng)時(shí)(前)壓力水經(jīng)過(guò)設(shè)有延時(shí)的電磁閥流向缸體內(nèi)活塞上腔，而活塞下腔通過(guò)缸體下端經(jīng)電磁閥通向大氣，此時(shí)控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償啟動(dòng)結(jié)束，水泵正常運(yùn)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(shí)將壓力水經(jīng)電磁閥注入缸內(nèi)活塞下腔、打開(kāi)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(kāi)啟，完成并滿足了離心泵在零流量時(shí)軸功率小的啟動(dòng)特性，保證水泵機(jī)組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
b)軸流泵的大流量啟動(dòng)特性及其控制(即全開(kāi)閥啟動(dòng))
軸流泵在零流量工況時(shí)軸功率大，為額定軸功率的140%～200%，所以軸流泵的啟動(dòng)特性應(yīng)是大流量啟動(dòng)(即全開(kāi)閥啟動(dòng))。
工作原理：控制閥滿足軸流泵全開(kāi)閥啟動(dòng)的工作原理是離心泵關(guān)閥啟動(dòng)的逆運(yùn)行，即電磁閥先工作，將閥全開(kāi)后，水泵再啟動(dòng)。參閱a)條，不贅述。
軸流泵啟動(dòng)前，這時(shí)閥的進(jìn)口壓力為零，控制閥利用閥出水端的介質(zhì)壓力將閥開(kāi)啟，而離心泵啟動(dòng)時(shí)是利用閥進(jìn)水端的介質(zhì)壓力將閥開(kāi)啟。無(wú)論閥的哪一端介質(zhì)都能實(shí)現(xiàn)控制閥的開(kāi)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(dòng)特征
混流泵在零流量工況時(shí)軸功率介于上述兩種水泵之間，為額定功率的100%～130%，所以混流泵的啟動(dòng)特性也應(yīng)是上述兩種水泵之間，一般可選擇水泵啟動(dòng)與控制閥的緩慢開(kāi)啟同步進(jìn)行。
工作原理：工作原理與控制離心泵零流量啟動(dòng)特性相同，只要取消電磁閥的延時(shí)設(shè)置即可。
2、離心泵多功能控制閥工作原理停泵及其控制
a)控制離心泵的零流量停泵(即先關(guān)閥后停泵)
對(duì)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(shí)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小的運(yùn)行功率，有利于機(jī)組安全。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組
