關(guān)于增壓泵自控閥在加壓泵房的應(yīng)用
2017-12-18 16:30:00
如何保證加壓泵房各個系統(tǒng)(system)的正常工作，是供水企業(yè)一直想急于解決的問題，為了解(Find out)決這個問題，各供水企業(yè)及專業(yè)人士一直在努力尋找最好的解決方案。
下面分析(Analyse)一下加壓泵房的事故頻發(fā)點(diǎn)：
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，加壓泵房的事故90%以上出現(xiàn)在水泵及其出水管位置，其余10%出現(xiàn)在電力及其他方面，而在90%之中又有90%是出現(xiàn)在水泵的出水口配置上，主要表現(xiàn)為：閥門關(guān)閉不嚴(yán)、爆裂及重大水錘事故。
所以加壓泵房的事故頻發(fā)點(diǎn)集中在水泵出口的配置上，這與傳統(tǒng)的配置有著直接關(guān)系。這種配置存在著很大的弊端：
(1)水泵開啟時(shí)，必須要求一個輕載過程，目的是為了防止管網(wǎng)中的背壓在水泵前面的逆止閥開閥速度過快的情況之下作用回來，作用在水泵的葉輪上，使水泵在開啟時(shí)負(fù)載過重，電流過大，導(dǎo)致(cause)電機(jī)燒毀，泵軸折疊，所以如果要實(shí)現(xiàn)這個過程，在傳統(tǒng)操作控制過程之中，就必須先開水泵，待水泵達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，出水口達(dá)到可以克服背壓的情況之下打開，通稱：先開泵，后開閥。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。對這個過程進(jìn)行控制，只能通過設(shè)立電動閥門和水泵延時(shí)聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)， 在沒有電動閥的情況之下，通過人工來完成，但電動閥常常由于延時(shí)失效或不準(zhǔn)確，而人工根本沒有辦法準(zhǔn)確控制緩開時(shí)間，常常使這個輕載過程失效，造成電機(jī)及水泵故障（fault）頻頻出現(xiàn)，且這種方式費(fèi)工、費(fèi)力、不可靠，無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的輕載。
(2)在水泵停泵時(shí)，為了防止水錘對水泵及出口逆止閥的沖擊，往往先關(guān)閉控制閥(Control valve)門(功能：截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)，再去停泵，在這種情況(Condition)之下，如果突然停電，電動控制閥無法及時(shí)關(guān)閉，手動閥門也根本無法在很短的時(shí)間之內(nèi)依靠人工關(guān)閉，加上逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)，就會使水泵反轉(zhuǎn)不停，或發(fā)生水錘事故。
(3)水泵出口的逆止閥，在水錘壓力的沖擊之下，常出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)和閥板(由底板、梁等整體組成)破碎的現(xiàn)象。而單一依靠一個水錘消除器來消除水錘是根本不可能的，所以急切需要一種可以徹底消除水錘的裝置。天津市國威給排水設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的增壓泵自控閥就是針對以上的一些弊端開發(fā)生產(chǎn)的，完全可以解決以上的一些問題(Emerson)，而且不用人工和電力操作，是一種新型的節(jié)能產(chǎn)品(Product)。大同市自來水公司二水廠于2001年底進(jìn)行改建，在設(shè)計(jì)中起先沒有接觸到該產(chǎn)品，仍選擇(xuanze)傳統(tǒng)工藝流程。
增壓泵自控閥分為三個部分：主閥體(valve body)、膜片控制室及旁通管，以膜片為界，膜片以上為上腔，與排水管道相連通，膜片以下為下腔，與閥門進(jìn)水口管道相連接，小閥板固定(fixed)在閥桿上，大閥板在閥桿上上下滑動。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。
當(dāng)馬達(dá)啟動后，閥門進(jìn)口處壓力逐漸增加，壓力水：1)產(chǎn)生推動大閥板(由底板、梁等整體組成)向上的力，此時(shí)閥門不能立即打開(因?yàn)槟て刂疲╟ontrol)上腔有背壓)。2)壓力通過旁通管進(jìn)入膜片控制腔下腔。隨著下腔進(jìn)水量增加，當(dāng)下腔的壓力大于上腔的壓力時(shí)，下腔壓力水推動膜片往上移動，這時(shí)小閥板沒有對大閥板施加壓力。3)大閥板有一種力推動其往上移動，在這兩個力的作用下，閥門逐漸打開，從而達(dá)到啟泵時(shí)輕載、閉閘、緩開的目的。當(dāng)突然停電或事故停泵或正常停泵時(shí)，閥門進(jìn)水口處壓力水流速降低，大閥板也隨之下降，當(dāng)其流速為零時(shí)(即進(jìn)水口處流速為零時(shí))，大閥板由于自身重力而迅速關(guān)閉(時(shí)間3s~5s)，可防止大部分水倒流，此時(shí)閥門前后形成一種水壓（特指：壓強(qiáng)）差，壓力水一方面通過小閥板底部的三條泄壓槽進(jìn)行泄壓。4)壓力水從旁通管進(jìn)入膜片控制室上腔(此過程(guò chéng)為吸壓腔，能有效吸收一部分水能量)，當(dāng)上腔壓力水大于下腔時(shí)，壓力水推動膜片往下移動，當(dāng)下腔壓力水全部被擠出來時(shí)，小閥板緩緩下降，恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài)，此過程中緩閉時(shí)間可調(diào)節(jié)(3s~150s)，屆時(shí)閥板已全部關(guān)閉，滴水不漏。正因?yàn)槠渫C(jī)時(shí)具有速閉、線性泄壓、吸壓腔及緩閉等四種水錘消除功能，故停機(jī)時(shí)無一點(diǎn)響聲產(chǎn)生，效果很好。
此新型水力閥門(功能：截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)的功能特點(diǎn)有：
(1)不用人工，不用電力，完全自動，依靠水泵啟停時(shí)上下腔產(chǎn)生的壓力差實(shí)現(xiàn)自動操作和控制（control)，對實(shí)現(xiàn)供水自動化提供了有利條件。上海凱泉如安裝過高，則不吸水；此外，由于山區(qū)比平原大氣壓力低，因此同一臺水泵在山區(qū)，特別是在高山區(qū)安裝時(shí)，其安裝高度應(yīng)降低，否則也不能吸上水來。凱泉泵業(yè)開動前，先將泵和進(jìn)水管灌滿水，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，在 葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補(bǔ)充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進(jìn)入出水管。
(2)兼具控制（control)閥(Control valve)、止回閥及水錘消除器三種功能，且還具有線性卸壓功能，節(jié)省了安裝的空間，在某種程度上降低了損耗。
(3)超寬的閥體設(shè)計(jì)。過流量最小處為該閥通徑的1.1倍，最大處2倍以上，啟閉壓力低，使之在工作過程中，水頭損失小，壓力損失小。
增壓泵在加壓泵房的使用中可以完全消除水錘。
綜上所述，增壓泵在加壓泵房的應(yīng)用，可以節(jié)省安裝空間，降低損耗，并有效徹底地消除水錘，降低事故發(fā)生率，且經(jīng)濟(jì)可行，使供水公司的心臟安全可靠地跳動，大同市自來水公司(Company)使用該閥一年多，運(yùn)行良好，值得在廣大供水行業(yè)中推廣運(yùn)用。