泵是流體工業(yè)的核心設(shè)備，它充當(dāng)著人體的心臟，為系統(tǒng)中各設(shè)備中的流體提供動(dòng)力，保證工藝過程的正常運(yùn)行。常用泵按主要類別可分為葉片泵、容積泵和專用泵。其中，離心泵在葉片泵中應(yīng)用最為廣泛。

美國MILLER(米勒)離心泵運(yùn)行過程中有兩個(gè)問題需要避免:停泵水錘和低于最小流量。解決這兩類問題的方法很多，但基本思路是如何圍繞離心泵配置合適的系統(tǒng)。閥門在這些系統(tǒng)中起著非常重要的作用，隨著對(duì)這兩類問題認(rèn)識(shí)的加深，誕生了許多特殊的閥門。

止水錘保護(hù)和進(jìn)水閥

水錘是壓力管道中介質(zhì)速度劇烈變化引起的一系列壓力交替升降的尖銳水錘現(xiàn)象。水錘危害很大，會(huì)破壞泵、管道等設(shè)備。管道水錘產(chǎn)生的原因很多，如閥門快速關(guān)閉、泵異常停止等。

止水錘的機(jī)理

美國MILLER(米勒)當(dāng)泵因非正常原因突然停止工作時(shí)，如斷電:初始階段，管道中的介質(zhì)靠慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，但速度逐漸降低到零；此時(shí)如果管道布置出現(xiàn)高低落差，介質(zhì)會(huì)在重力作用下回流到泵內(nèi)；當(dāng)回流介質(zhì)達(dá)到一定速度時(shí)，泵出口處的進(jìn)口止回閥會(huì)迅速關(guān)閉，使大量介質(zhì)到達(dá)此處的速度突然變?yōu)榱悖斐纱颂幗橘|(zhì)壓力急劇上升——產(chǎn)生停泵水錘。大量文獻(xiàn)指出，泵停機(jī)時(shí)水錘的主要原因是泵出口止回閥突然關(guān)閉。但是，有研究表明，雖然在某些情況下可以取消泵出口處的止回閥，但在大多數(shù)情況下，為了防止大量介質(zhì)回流到離心泵中，有必要在泵出口處設(shè)置防回流裝置。

避免停泵水錘的措施

停泵時(shí)避免水錘危害的措施很多，如安裝水錘消除器、減壓閥、緩沖罐等。這里只介紹兩種廣泛使用的與一般閥門相關(guān)的措施。

設(shè)置微阻力緩閉止回閥

美國MILLER(米勒)緩閉止回閥是一種通過增加執(zhí)行器和阻尼器來實(shí)現(xiàn)緩閉的止回閥。上圖為帶緩閉止回閥的離心泵水錘保護(hù)系統(tǒng)示意圖，需與閘閥(開關(guān)閥)配套使用。當(dāng)介質(zhì)在重力作用下回流時(shí)，止回閥緩慢關(guān)閉，有效避免了普通止回閥突然關(guān)閉造成的水錘。缺點(diǎn)是由于關(guān)閉速度慢，部分介質(zhì)不可避免地回流到離心泵中，可能造成泵的機(jī)械故障。

設(shè)置緩閉止回閥。

該方法廣泛應(yīng)用于大型水利系統(tǒng)，效果良好。緩止蝶閥由蝶閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)組成。上圖為緩閉止回蝶閥離心泵水錘保護(hù)系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)只需安裝緩閉止回蝶閥，既能起到止回閥的作用，又能起到開關(guān)閥的作用。離心泵啟動(dòng)時(shí)，先慢后快，確保泵低負(fù)荷啟動(dòng)；當(dāng)泵突然停止工作時(shí)，按照先快后慢的步驟關(guān)閉，既能避免水錘，又能避免泵內(nèi)介質(zhì)過多回流造成泵的機(jī)械故障。

避免最小流量條件和閥門。

最小流量是指保證泵正常運(yùn)行的流量。如果泵在小于最小流量的工況下工作，會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，泵的性能會(huì)變得不穩(wěn)定，甚至?xí)鸨玫漠惓馕g，從而降低泵的使用壽命。因此，必須采取措施避免離心泵在最小流量條件下工作。目前，通常的做法是為離心泵設(shè)置最小流量回路。但從泵本身的價(jià)值來看，對(duì)于那些大流量、高揚(yáng)程、大功率的離心泵，設(shè)置最小流量回路才是合理的。離心泵的最小允許流量值由泵制造商的計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定。

最簡單的最小流量回路只需要在回路中安裝一個(gè)開關(guān)閥，如閘閥。當(dāng)認(rèn)為泵將處于最小流量狀態(tài)時(shí)，打開閥門并連接最小流量回路，以避免泵在最小流量狀態(tài)下工作。

摘要

上述閥門的基本結(jié)構(gòu)與一般閥門相同，但由于根據(jù)應(yīng)用條件進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，這些閥門已成為解決這兩類問題的專用閥門。