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      永嘉縣泉�(dá)泵閥制造有限公司位�“中國(guó)泵閥之鄉(xiāng)”浙江省溫州市永嘉縣甌北鎮(zhèn)。我公司擁有專業(yè)的生�(chǎn)�(jīng)�(yàn),專�(yè)生產(chǎn)及銷售的有各�管道�,離心泵,自吸泵,隔膜泵等泵閥產(chǎn)品�

      公司:永嘉泉�(dá)泵閥制造有限公�
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      手機(jī)�18968989982
      電話�0577-66999097 0577-66999098
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      止回閥為什么能夠防止水錘現(xiàn)�
      �(diǎn)擊次�(shù)�6534 來源�(wǎng)站:www.huabaozp.com �(fā)布時(shí)間:2013-11-05

      一、前言 

      隨著我國(guó)�(guó)民經(jīng)�(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高。城市集中供熱系�(tǒng)已逐漸取代 了家戶式的分散取暖爐,目前北京、沈陽等城市已經(jīng)或正在建�(shè)大型的集中供熱系�(tǒng),今 后的集中供熱系統(tǒng)將向著大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。這種大型化的集中供熱系統(tǒng)供熱�(guī) 模大�熱水管道�水錘事故一旦發(fā)生破壞力�(qiáng),后果嚴(yán)重,因此必須采取積極的預(yù)防措施,盡量減少 和防止水錘現(xiàn)象的�(fā)生� 
      止回閥是供熱系統(tǒng)管路中一�(gè)十分重要的部件,止回閥的安裝位置、結(jié)�(gòu)參數(shù)和關(guān)� 曲線�(duì)供熱系統(tǒng)的安全性和叮靠性有很大影響。一般的如果止回閥使用得�(dāng);能夠起到冰錘防�(hù) 的作用;但是如果使用不當(dāng),不僅不能對(duì)供熱�(shè)備起到保�(hù)作用,而且�(huì)在供熱系�(tǒng)管線 中引起很大的水燙。因此對(duì)止回閥在供熱系統(tǒng)中的防水錘作用�(jìn)行研究具有很重要的實(shí)� 意義和學(xué)�(shù)意義� 

      從流體瞬變運(yùn)�(dòng)的角度看;對(duì)于止回閥的要求下只在�(dòng)力中斷時(shí)能夠開啟或關(guān)閉,� 且應(yīng)根據(jù)供熱管路中的流動(dòng)狀況對(duì)啟閉速度有一定的要求。不適當(dāng)?shù)膯㈤]速度將引起系�(tǒng) 管路中的壓力突然升高或下降,�(dāng)壓力的上升值足夠大�(shí)就會(huì)引起管子的破裂。為廠保� 系統(tǒng)安全,必須合理選擇止回閥的結(jié)�(gòu)形式和關(guān)閉曲線,使其起到防水錘的作用。本文研 究了止回閥在供熱系統(tǒng)中的防水錘作用,建立了止回閥啟閉�(shí)的邊界條件,分析了普通止 回閥的缺陷和防水錘止回閥的特性,研究了優(yōu)化關(guān)閉特性消除水錘和防止水泵倒轉(zhuǎn)的機(jī) 理,得出有實(shí)際意義的�(jié)論,�(duì)于在供熱系統(tǒng)中正確選擇和使用止回閥具有指�(dǎo)意義� 

      二、止回閥及其�(yīng)� 

      止回閥是用來防止管道或設(shè)備中介質(zhì)倒流的一種閥廠。它利用流體的動(dòng)能而開啟。在供熱系統(tǒng)中,止回閥常安裝在泵的出口、以及其它不允許流體反向流動(dòng)的地方。選擇合� 的止回閥型式�(duì)�(jìn)行水錘防�(hù)有很大的影響,例如泵站中大量的水錘事故是與泵出口裝設(shè) 的止回問有關(guān)的。事故停泵后水流通過京開始倒流,在倒泄水流的作用下,止回閥迅速關(guān) 閉,如果止回閥由于故障或支座摩阻及其慣性的影響,止回閥有可能滯后于開始倒流的時(shí)間,即在倒流量增至一定值,甚至在最大倒流量的瞬間迅速關(guān)閉,則能在止回閥處產(chǎn)生非 常大的壓力。止回閥閥瓣在流速為零時(shí)�(guān)閉完畢是�(guān)閉的最佳狀�(tài),要在流速為零時(shí)完成 閥瓣�(guān)閉是不太可能的。一般認(rèn)為,只要在零流量附近�(guān)閉完畢就是正常的� 

      在熱水供熱系�(tǒng)中,為了減小事故停泵水錘,可以在循環(huán)水泵的壓水管和吸水管之間 �(shè)置一帶止回閥的泄壓旁通管。在循環(huán)水泵�(yùn)行時(shí),由于水泵出水側(cè)水壓高于吸水�(cè)的水 壓,止回閥呈�(guān)閉狀�(tài)。當(dāng)突然停泵的瞬間,泵出水側(cè)壓力急劇降低,而吸水側(cè)壓力則大 幅度增高,在此壓差作用下,循�(huán)水泵吸水�(cè)管路中的水即推開止回閥至泵出水側(cè)的管�(wǎng) 系統(tǒng),從而降低了吸水�(cè)管網(wǎng)中壓力增高的幅度;減少和防止了水錘的危害。裝置在泄壓 旁通管上的止回閥應(yīng)選用阻力較小、開啟靈活的�(chǎn)品。泄壓旁通管的管徑越大對(duì)減小水錘 越有力,可以根據(jù)�(guī)定的壓力界限,通過瞬變�(jì)算,確定�(jīng)�(jì)的管徑� 

      某供熱系�(tǒng)循環(huán)水泵的壓水管和吸水管之間沒有旁通管、循�(huán)水泵斷電 �(shí),水泵出口壓力隨�(shí)間變化的�(jì)算曲線,和該系統(tǒng)增設(shè)帶止回間的泄壓旁� 管后水泵出口壓力變化的計(jì)算曲線。從圖中看出增加帶止回閥的旁通設(shè)�(jì)顯然 �(duì)控止水錘壓力是有效的;管路中壓力振蕩很快衰減�(dá)到新的穩(wěn)定狀�(tài)。莊頭波�(dòng)的振� 也比沒有旁路�(shè)�(jì)�(shí)小很多� 

      三、止回閥啟閉�(shí)的邊界條� 

      如果水力坡度的基�(zhǔn)線與閥門的軸線一致;則在定常流情況F,通過止回閥孔口的� 頭降△H0與Q0如下有關(guān)系: 
      這就是止回閥啟閉�(shí)的邊界條件,式中的無量綱開度又稱閥門�(guān)閉曲線。對(duì)定常流, τ=1止回閥關(guān)閉時(shí)流量為零�τ�0� 

      上回閥啟閉時(shí)的邊界條件方程與供熱系統(tǒng)中的其它邊界條件方程、一維不定常流動(dòng)� �(yùn)�(dòng)方程和連續(xù)方程�(lián)解,就可以求出當(dāng)止回閥無量綱開度變化�(shí),供熱系�(tǒng)各計(jì)算截� 壓力的變化情況。計(jì)算的目的是要尋求最佳的止回閥關(guān)閉過程,以便確定合理的止�(guó)閥結(jié) �(gòu)參數(shù)(如閥辯直徑、配重等)� 
      四、普通止回閥和防水錘止回� 

      選擇合適的止回閥型式,對(duì)供熱系統(tǒng)的水錘防�(hù)有很大的影響,特別是安裝在泵出口 處的止回閥尤其要注意選擇合適的型式。事故停泵時(shí),希望它能自�(dòng)迅速關(guān)閉,阻止水� 流沖擊水泵而發(fā)生飛逸反�(zhuǎn),但是如果關(guān)閉不�(dāng),就�(huì)造成�(yán)重的管網(wǎng)水錘,對(duì)安全供熱 �(gòu)成威脅,�(yán)重的水錘�(huì)�(duì)供熱系統(tǒng)造成癱瘓性的破壞,對(duì)生產(chǎn)及生活造成影響和損失� 

      1.普通止回閥的缺� 

      目前供熱系統(tǒng)中常用的止回閥在這里稱為普通止回閥,主要由閥體、閥瓣和閥蓋�(gòu) 成,它有如下的缺�(diǎn)� 

      �1)事故停泵時(shí)閥門迅速關(guān)閉,造成閥后的空穴,空穴在正�(fù)水錘波的作用下,反復(fù) �(chǎn)生和自滅,造成閥門的空蝕破壞,使其壽命縮短� 

      �2)當(dāng)閥辯�(dòng)作不靈活�(shí),關(guān)閉緩慢,水倒流,沖擊葉輪產(chǎn)生飛逸反�(zhuǎn)而破壞泵�(shè)備� 

      �3)正常運(yùn)行時(shí),閥瓣飄在水中,不停�?cái)[�(dòng)和振�(dòng),因而流阻大、摩擦大、耗能高� 壽命短� 

      2.防水錘止回閥的特點(diǎn) 

      熱水供熱系統(tǒng)�(fā)生水錘集中供熱發(fā)展�(jìn)程中出現(xiàn)的實(shí)際問題,止回閥型式對(duì)供熱系統(tǒng)水錘壓力的影響越來越引起�(guó)�(nèi)外供熱界的重視� 

      在熱水供熱系�(tǒng)中應(yīng)盡可能地選用防水錘止回閥。防水錘止回閥克服了普通止回閥� 缺點(diǎn),具有如下特�(diǎn)� 

      �1)啟泵后閥門能及�(shí)迅速打開� 

      �2)正常運(yùn)行時(shí),要求閥瓣有盡可能大的開啟角,并能穩(wěn)定在全開位置� 

      �3)停泵時(shí)閥門有優(yōu)化的�(guān)閉特性,在突然停泵時(shí)即能阻止水倒流保護(hù)水泵不致�(fā)� 飛逸反�(zhuǎn),達(dá)到保�(hù)水泵的目的,又能使其在關(guān)閉的最后階段實(shí)�(xiàn)緩閉,減少突然關(guān)閉� 成管路中的水錘,�(dá)到保�(hù)管路的目的� 

      在水泵出口安裝普通止回閥;當(dāng)停泵�(shí)止回閥下游側(cè)壓力隨時(shí)間變化的�(shí) �(cè)曲線(圖2(a));和在該水泵出口安裝丹麥丹佛斯公�402M防水錘止回閥,當(dāng)停泵�(shí) 止回閥下游側(cè)壓力隨時(shí)間變化的�(shí)�(cè)曲線(圖2(b))。測(cè)試管�150毫米,定常態(tài)�(shí)管道流量155立方米/�(shí);止回閥下游�(cè)壓力5巴。從�2中看出安裝普通止回閥�(shí),停泵引� 止回閥處的最大壓力達(dá)�20巴,而安裝防水錘止回閥在同樣的工況下,止回閥處最大壓 力只�10巴,減小了停泵引起的水錘� 

      五、優(yōu)化關(guān)閉特性消除水錘和防止水泵倒轉(zhuǎn)的機(jī)� 

      根據(jù)停泵的水力過渡過程理論,在水泵出口不�(shè)置止回閥�(shí),當(dāng)突然停泵�(shí),其水錘 過程可分為三�(gè)階段� 

      l 水泵工況 

      停電后,水泵由于慣性轉(zhuǎn)�(dòng),管中水流繼�(xù)正向流動(dòng),但其速度逐漸減小,直至水� 速度�?yōu)榱恪_@一階段又稱�"正流才轉(zhuǎn)"� 

      2 制動(dòng)工況 

      瞬態(tài)靜止的水,由于受靜水頭的作用開始倒流,回沖水流對(duì)仍在正轉(zhuǎn)的水泵葉輪起� �(dòng)作用,于是轉(zhuǎn)速繼�(xù)降低,直至轉(zhuǎn)速為零。這一階段又稱�"逆流正轉(zhuǎn)"� 

      3 水輪�(jī)工況 

      隨著倒泄水流的加大,水泵開始反轉(zhuǎn)并逐漸加速,最后在飛逸轉(zhuǎn)速情況下反向旋轉(zhuǎn)�(yùn) 行。這一階段又稱�"逆流反轉(zhuǎn)"� 

      通過分析可以看出,停泵后水流從正向流�(dòng)到逆向流動(dòng),在理論上有一�(gè)零流量點(diǎn)� 即瞬�(shí)水流靜止,若此時(shí)閥門迅速關(guān)閉,水流的慣性沖擊最小,即產(chǎn)生的水錘最小。但�(shí) 際上由于許多因素的存在,下可能將零流量點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間確定的很準(zhǔn)。另外閥門�(guān)閉需� 一段時(shí)間,在零流量�(diǎn)完成閥瓣�(guān)閉是不太可能的。所以將閥門�(guān)閉參�(shù)�(shè)定為在開度較 大時(shí),用較快的速度�(guān)閉一�(gè)較大的角度,�?cái)啻罅克鳎@�(shí)閥門的無量綱開度的變� 并不大。但是在臨近�(guān)閉時(shí),較小幅度的�(guān)閉閥門也會(huì)引起無量綱開度的顯著變化,從� 引起流速和壓力的顯著變化。因此在臨近�(guān)閉時(shí),用較慢的速度�(guān)閉�(gè)較小的角度、延 �(zhǎng)閥門的關(guān)閉時(shí)間、此�(shí)雖然�(guān)閉時(shí)間較�(zhǎng),但由于止回閥開度已很小,逆流水流受到� 閥門

      阻力很大,逆流量較小,所以不致于使水泵超速反�(zhuǎn),這樣即減小了水錘又解決了� 泵超速反�(zhuǎn)問題� 

      止回閥是整�(gè)供熱系統(tǒng)中的一�(gè)部件,對(duì)它的�(dòng)作要求不是一成不變的,而是根據(jù)� �(tǒng)而定。某種關(guān)閉速度可能�(duì)某一系統(tǒng)來說是適宜的,但�(duì)另一系統(tǒng)則可能并不合適,� 確的分析和確定止回閥�(guān)閉程序是消除水錘和防止逆轉(zhuǎn)的關(guān)鍵;錘燙的分析及�(guān)閉參�(shù)�(yīng) �(dāng)根據(jù)�(guī)定的�(guān)閉時(shí)間、規(guī)定的最大(最小)壓力界限。合理地�(jìn)行調(diào)節(jié)�(jì)算,有效地控 制關(guān)閥過程� 

      六、結(jié)� 

      1 在水泵的出水管路和壓水管之間連接帶止回閥的泄壓旁通管路的辦法,對(duì)控制 水泵故障�(shí)的水錘壓力具有很好的效果� 

      2 防水錘止回閥克服了普通止回閥的缺�(diǎn),在熱水供熱系統(tǒng)中應(yīng)盡可能地選用防水 錘止回閥� 

      3 在水泵的出口處應(yīng)該設(shè)置防水錘止回閥。即可以防止水泵突然停泵�(shí)的超速反�(zhuǎn)� 又可以減小突然停泵引起的水錘� 

      4 止回闊的�(dòng)作要求不是一成不變的。應(yīng)該根�(jù)系統(tǒng)而定,本文給出了描述止回� 后閉�(shí)的邊界條件方程�

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