多功能水泵控制阀在水泵中的应用论文

多功能水泵控制阀在水泵中的应用论文

通过对南通宝钢钢铁有限公司炼钢连铸水泵出口止回阀故障的研究，分析了故障原因并提出了解决方法。

论文关键词：关健词】止回阀,损坏,分析,改进

1.概述

南通宝钢钢铁有限公司炼钢厂连铸二冷供水系统有3个机组，并联安装，两用一备，水泵的出水口管径为DN200，供水压力为0.9MPa，流量386m3/h；原泵出口采用旋启式止回阀加电动闸阀和手动闸阀，由于该岗位定岗是一人，并且水泵的开、关是远程控制启动的，所以对止回阀的要求较高，在使用中由于停泵的时候止回阀不能消除水锤，所以产生很大的噪音和震动，同时带来了许多问题。如：1.阀板、阀体打裂；2.固定阀板的螺杆易磨损，需要定期更换；3.阀门密闭不严造成水泵反转，关闭手动闸阀极为费力，劳动强度大；4.维修周期短。致使存在事故隐患，供水安全得不到保障，甚至有可能影响生产。为了解决存在问题，后来将旋启式止回阀更改为无磨损球形止回阀，使用后发现水锤消除不是太好，声音和震动还是有一点，但比旋启式止回阀好多了，但是无磨损球形止回阀的阀芯是空心钢球外包一层2cm厚的橡胶，该阀门是利用球形橡胶面来起密封作用的。用了半年左右阀芯表面的橡胶破裂，阀芯损坏，这种止回阀使用效果也不佳。后来由上海高压阀门集团公司生产的JH745型多功能水泵控制阀为我们彻底解决了连铸二冷水泵所存在的问题，进一步提高安全生产可靠性，降低了工人的劳动强度，节约了维修费用。

2. JH745型多功能水泵控制阀的简介

南通宝钢钢铁有限公司炼钢厂连铸二冷供水泵用的止回阀改型由上海高压阀门集团公司生产的DN200  JH745—16型多功能水泵控制阀，它是一种全过程自动操作的新型水力阀门，一阀替代了电动阀、止回阀和水锤消除器三个阀门的使用。该阀通过双室隔膜传动机构的操作，由于隔膜把主阀的控制室分割为两个不同的压力室，利用两个压力室所产生的压力差来进行阀门的操作，由于是双室，所以该阀能够做到：当阀门关闭时，实际运行状态是先迅速关闭90%，但最后10%的关闭速度减慢，这也就产生了一个缓冲过程，而不会引起压力上升，防止了水锤的产生，停泵时阀门没有一点声响。它无需任何电器装置、油压装置和其它外接动力，完全是利用管道中的水进行控制，因此它安全可靠性高，基本无需维修，使用寿命长。

2.1 结构组成

多功能水泵控制阀的结构如图1所示。主要由主阀和外装附件两部分组成。其中主阀是阀体、膜片主阀板、阀座、阀杆等主要部件组成；外装附近由装在阀体外的两根连接管路组成，通过适当调节两根连接管路上的两个手动调节器（图1中1、14），就可以调整多功能水泵控制阀的开启时间和缓闭时间，以实现对水泵运行全自动控制的技术要求。

keyimg12.2 工作原理

多功能水泵控制阀是通过一个双室膜片控制器，利用液压原理来控制主阀板和缓闭阀板的缓开和缓闭动作。

其动作过程如下：水泵开启前，阀后的压力水进入双室膜片控制器的上腔，由于膜片控制器的压板面积大于阀板面积，此时阀门处于关闭状态。

水泵启动后，随着泵口的压力不断上升，水泵的出水一方面产生推动主阀板打开的力，另一方面进入膜片控制器下腔，使膜片向上抬起，而膜片控制器上腔内的水通过外接管路与主阀出水口相连而泄放，这样多功能水泵控制阀在可控速度下缓缓开启，从而实现水泵的轻载启动。

当水泵停机后，该阀中的水流速逐渐降低，与阀杆滑动配合的主阀板在自身重力作用下迅速下滑关闭，主阀板上留有泄流孔以减弱水锤冲击力。主阀板关闭后，阀前失压，阀后压力水进入膜片控制器上腔并推动压板使固定在阀杆上的主阀阀板缓缓关闭，以此消除水锤，防止水倒流。

2.3 主要技术参数

（1）公称压力：1.6MPa；

（2）最低动作压力：0.05 MPa；

（3）适用介质：原水、清水、污水、油品；

（4）适用温度：0—80℃；

（5）缓闭时间：3—120s（可调节）；

（6）水锤峰值：≤1.3倍水泵出口额定压力；

（7）水泵最高反转速度：≤1.2倍水泵额定转速

（8）阻力损失：比旋启式止回阀减少约31%；

（9）膜片疲劳弯曲：100万次无破损。

3.使用情况

3.1 多功能水泵控制阀的使用

JH745型多功能水泵控制阀选用较为简便，只需根据水泵的工作压力和出水管的口径大小即可以进行选择。

连铸二冷3台机组，其主要技术参数：电机TYPE Y3158-2型，功率：110kW，运行额定电流：165 A，水泵为8SH—6型，扬程H=83-100 m,转速n=2900r/min。

水泵出水口管径DN200，工作压力为0.9 MPa，故选用了DN200 PN1.6型多功能水泵控制阀。

3.2 多功能水泵控制阀的安装

因为连铸二冷水是浊环水，为了保护多功能水泵控制阀的密封面故在水泵进口安装了管道过滤器，安装多功能水泵控制阀后泵出口的电动闸阀拆除不用了，只留了手动检修闸阀。

多功能水泵控制阀的安装示意图

4.多功能水泵控制阀使用效果评价

（1）从安装调试运行以来4年没有出现任何故障，安全可靠性高。启动时，泵口压力为0.9—1 Mpa，然后经过约30s左右到阀门自动开启到最大，随后压力缓缓将到0.9 Mpa。阀前后压力差不大，约在0.01—0.01 Mpa之间，说明该阀阻力损失极小。

（2）水泵停机时阀门在1—2s后开始关闭，10s左右完全关闭。停泵时止回阀自动关闭时对机组无任何震动、位移及噪音，水锤消除效果理想。

（3）操作方便，当水泵启停时巧妙地利用阀门两端的水及其压力差作为驱动水和控制动力，使控制阀自动按水泵操作规程的要求进行动作，降低了工人的劳动强度。

（4）基本无需维修，寿命长，比以前大大节省了维修成本。

（5）其它系统的水泵机组也进行了改造，使用效果很好。

5.结语

通过应用实践证明JH745型多功能水泵控制阀是一种兼电动闸阀、止回阀、水锤消除器三种阀门功能于一体。它无需电器控制和外加动力，便能按照水泵的运行状况自动地实现启闭，且水头损失小，同时由于其结构简单，维护管理十分方便，安全可靠性高，不仅彻底解决了连铸二冷泵组所存在的问题，而且效果显著。所以多功能水泵控制阀是水泵扬水管上止回阀的更新换代产品，是给排水行业中颇值得推广和使用的新技术产品。