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上海浙 瓯对于避免离心泵停泵产 生的水锤的总结

日期:2019-5-7 11:19:44

上海浙瓯对于避免离心泵停泵产 生的水锤的总结

泵是流 体工业的核心装置,其作用 犹如人体的心脏,为系统 中各装置内的流体提供动力,确保工 艺流程正常运转。常用的泵,按大类分有叶片泵、容积泵、特殊用途泵等。其中,叶片泵 中的离心泵应用最为广泛。

水锤产生示意图

离心泵 运行过程中需要避免两个问题:停泵水 锤和低于最小流量。解决这两类问题,方法较多,但基本 思想都是如何围绕离心泵配置一套合适的系统。在这些 系统里阀门起着非常重要的作用,而且随 着这两类问题认识的加深,诞生了许多专用阀门。

停泵水锤保护与阀门

水锤是 压力管道中介质流速的剧烈变化引起的一系列急剧的压力交替升降的水击现象。水锤的危害非常大,可以击毁泵、管路以及其它设备。压力管 道中的水锤产生原因有很多,比如阀门的快速关闭、非正常停泵等。

停泵水锤产生机理

当因非正常原因,比如断电,泵突然停止工作:初始阶段时,管道内 的介质依靠惯性继续前进,但速度逐渐减为零;此时,如果管 道布置存在高低落差,介质在 重力的作用下将向泵倒流;当倒流 介质达到一定速度时,泵出口 处的止回阀将迅速关闭,这样,到达此 处的大量介质的速度突然变成零,引起此 处介质压力急剧升高—停泵水锤产生。大量文献指出,停泵水 锤产生的主要原是水泵出口处的止回阀突然关闭。但有研究表明,虽然某 些情况下泵出口处的止回阀可以取消的,但大多数情况下,为防止 大量介质倒流进离心泵,泵出口 处的防倒流设置是必需的。

停泵水锤避免措施

避免停 泵水锤危害的措施有许多,比如安装水锤消除器、泄压阀、调压罐等,以下只 介绍两种应用较多、与通用 阀门相关的措施。

1、设置缓闭止回阀

缓闭止 回阀是一种通过增加执行机构、阻尼器 而实现缓慢关闭的止回阀。上图为 安装有缓闭止回阀的离心泵停泵水锤保护系统简图,此时缓 闭止回阀需要配合闸阀(开关阀)使用。当介质 在重力作用下倒流时,止回阀缓慢关闭,有效地 避免了因普通止回阀突然关闭产生的水锤。其缺点 为因为关闭速度较慢,一部分 介质不可避免地倒流进入离心泵,泵因此 可能会产生机械故障。

2、设置缓闭止回蝶阀

这是一 种在大型水利系统中应用比较普遍、效果比较好的方法。缓闭止回蝶阀由蝶阀、执行结 构及液压控制系统构成。上图为 安装有缓闭止回蝶阀的离心泵停泵水锤保护系统简图。该系统 只需安装缓闭止回蝶阀即可,即能起 到止回阀的作用又能起到开关阀的作用。当离心泵开启的时候,其按先 慢后快的步骤开启,保证泵低载开启;当泵突然停止工作时,其按先 快后慢的步骤关闭,即可以 避免水锤的产生,又可以 避免过多的介质倒流通过泵,引起泵的机械故障。

避免最 小流量工况和阀门

最小流 量是指保证泵能正常工作的流量。如果泵 在低于最小流量工况下工作,将引起噪声和振动,泵的性 能将变得不稳定,甚至会 引起泵的非正常汽蚀,降低泵的使用寿命。所以必 须采取措施来避免离心泵在最小流量工况下工作,目前 普遍做 法是喂离心泵设置最小流量回路。但从泵 的本身价值来讲,只有为那些大流量、高扬程、大功率 的离心泵设置最小流量回路才是合理的。离心泵 允许的最小流量值由泵制造商计算或实验确定。

最简单 的最小流量回路仅需要在回路中安装一台开关阀,如闸阀,当认为 泵即将处于最小流量工况时打开阀门,接通最小流量回路,避免泵 在最小流量工况下工作。

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