塑料離心泵的出口止回閥作用與選型

離心泵的出口止回閥作用與選型（為什么泵出口不裝“止回閥”容易產(chǎn)生水錘）

1. 離心泵的出口止回閥作用與選型

1-1 止回閥的作用：

離心泵出口的止回閥的作用就是防止出口管路中的液體倒流形成水錘造成泵內(nèi)葉輪損傷。
止回閥的安裝與泵的大小多少無(wú)關(guān), 止回閥主要為了在泵停止運(yùn)行后，防止液體回流，使泵倒轉(zhuǎn),從而造成損壞泵的事故，并且為了防止液體倒流對(duì)其他儲(chǔ)罐等的損壞(從高位罐倒流會(huì)造成罐體打壞)。因此加上止回閥。
如果能保證停泵前先關(guān)閉出口閥，且出口閥不內(nèi)漏或損壞，也可以不安止回閥。

1-2 出口止回閥門(mén)"止回閥"的選型

對(duì)于泵出口止回閥的選擇，應(yīng)遵循以下原則;
1-2-1、泵出口管路口徑較小的管路，即DN ≤50mm時(shí)，應(yīng)選用升降式止回閥(球型止回閥)。
1-2-2、泵出口管路口徑DN>50mm的管路，應(yīng)選用旋啟式止回閥。旋啟式止回閥可以水平或垂直安裝。旋啟式止回閥閥瓣繞轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其流體阻力一般小于升降式止回閥，它適用于較大口徑的場(chǎng)合，安裝位置不受限制，通常安裝于水平管路。（科奕凱智能泵：www.pyybkt.cn）它適用于較大口徑的場(chǎng)合。根據(jù)閥瓣的數(shù)目可分為單瓣旋啟式、雙瓣旋啟式及多瓣旋啟式三種。單瓣旋啟式止回閥一般使用與中等口徑的場(chǎng)合。大口徑管路選用單瓣旋啟式止回閥時(shí)，為減小水錘壓力，采用能減小水錘壓力的緩閉止回閥。雙瓣旋啟式止回閥適用與大中口徑管路。對(duì)夾雙瓣旋啟式止回閥結(jié)構(gòu)小、重量輕，是一種較快的止回閥;多瓣旋啟式止回閥適用與大口徑管路。

1-3 泵出口止回閥的安裝

① 旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上：對(duì)于口徑DN~80mm的止回閥，也可安裝在垂直或向上傾斜的管道上。
② 直通式升降式止回閥應(yīng)安裝在水平管道上;立式升降式止回閥必須安裝在垂直管道上，介質(zhì)為自下而上流動(dòng)。
③ 由于止回閥容易損壞，因此，應(yīng)靠近泵出口安裝止回閥，在止回閥上部設(shè)有切斷閥(一般用球閥或閘閥)，方便檢修。
④ 為便于止回閥拆卸前泄壓，對(duì)于止回閥本身不帶放凈閥的，應(yīng)在止回閥與切斷閥之間加裝泄壓用放凈閥。

1-4 防止水力沖擊對(duì)止回閥密封面損壞的保護(hù)措施

止回閥的設(shè)置，起到了防止物料倒流，避免泵葉輪遭受液擊的作用。但就止回閥本身而言，設(shè)置不當(dāng)，會(huì)造成水擊所產(chǎn)生的閥瓣對(duì)閥座的突然撞擊，損及止回閥密封面。因此，應(yīng)采取以幾點(diǎn)保護(hù)措施。
1-4-1、對(duì)于泵出口設(shè)置>80mm的旋啟式止回閥，應(yīng)采用水平安裝方式，以減弱閥瓣回座及產(chǎn)生的撞擊。
1-4-2、對(duì)于泵出口止回閥口徑>=150mm的管路，應(yīng)在止回閥前后設(shè)置旁路，防止閥前壓力上升過(guò)高，對(duì)止回閥密封面造成的損害。
1-4-3、對(duì)泵排出管路起點(diǎn)和終點(diǎn)壓力較高管路，不允許設(shè)置旁路的，可采取以下措施。
1-4-3-1設(shè)置安全閥以代替旁路閥。其作用與旁路閥相似。它設(shè)置在止回閥出口附近，當(dāng)水擊使壓力升高時(shí)，可將一部分水放出以防止壓力繼續(xù)增高造成的損害。
1-4-3-2設(shè)置空氣或惰性氣體緩沖罐。將其設(shè)置在止回閥出口附近，當(dāng)水擊產(chǎn)生時(shí)，通過(guò)緩沖罐中帶壓氣體被壓縮，以緩和水擊產(chǎn)生的壓力升高。
 

2為什么泵出口不裝“止回閥”容易產(chǎn)生水錘？

2-1 先看水泵不裝止回閥的后果：

水泵出水管道內(nèi)的水流因開(kāi)閥、關(guān)閥和停泵等突然變化，引起管內(nèi)流速的突然變化，由此而引起單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化，必然產(chǎn)生相應(yīng)的慣性力，從而引起管道內(nèi)壓力的急升和突降的交替變化現(xiàn)象。這種水流流速和壓力隨時(shí)間和位置而變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為水錘（或稱(chēng)水擊）。
水錘分為啟動(dòng)水錘、關(guān)閥水錘和停泵水錘（由于突然停電等原因形成的）。前兩種水錘在正常操作程序下，不會(huì)引起危及機(jī)組安全的問(wèn)題。后者形成的水錘壓力值往往很大，從而釀成事故。

因此，研究水錘和計(jì)算水錘的目的是：
①擬定高水錘壓力對(duì)管道和機(jī)組造成破壞時(shí)的防護(hù)措施；
②擬定低水錘壓力在管道內(nèi)引起不允許的負(fù)壓，以及導(dǎo)致對(duì)管道破壞時(shí)的防護(hù)措施；
③防止機(jī)組逆轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。
在水泵系統(tǒng)中，泵的特性即作為管道起始一端的邊界條件，現(xiàn)在我們分析一下水泵出口不裝止回閥，當(dāng)停泵，泵失去驅(qū)動(dòng)力，泵出口閥門(mén)無(wú)法及時(shí)關(guān)閉，管道內(nèi)水倒流時(shí)的水錘過(guò)程（或稱(chēng)水力過(guò)渡過(guò)程），如圖所示：

1、水泵工況
水泵失去動(dòng)力后，水泵的轉(zhuǎn)速急劇下降，泵和出水管道內(nèi)的水流由于慣性而繼續(xù)沿原有方向運(yùn)動(dòng)，但其流速迅速減小，壓力下降，直至水流停止正向流動(dòng)，流量為零。在這一瞬間，水泵仍為正轉(zhuǎn)，水流為正流（由水泵向出水池方向的水流運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為正流），稱(chēng)為水泵工況。
2、制動(dòng)工況
在出水管內(nèi)流量為零的瞬態(tài)靜止水體，因受到出水管系統(tǒng)靜水頭的作用，出水管內(nèi)產(chǎn)生了由出水管路系統(tǒng)向水泵流動(dòng)的逆向水流，逆向水流對(duì)仍在正轉(zhuǎn)的水泵葉輪起著制動(dòng)的作用，迫使機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速加速下降，直至轉(zhuǎn)速為零。在這一瞬間，由于正轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)逆流的抵阻，泵出口壓力逐漸升高。這一瞬間的水泵瞬態(tài)工況稱(chēng)為制動(dòng)工況。
3、水輪機(jī)工況
隨著逆向水流流量的增加，水泵的轉(zhuǎn)速由零而開(kāi)始逆轉(zhuǎn)，并迅速上升，同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的葉輪對(duì)水流的離心力也隨著增大，對(duì)逆向水流起阻礙作用。這種阻力隨著葉輪逆轉(zhuǎn)的加速而增大，使泵內(nèi)壓力迅速上升，在某一時(shí)刻達(dá)到大值，其相應(yīng)的逆向轉(zhuǎn)速也達(dá)到大（科奕凱智能泵：www.pyybkt.cn）造。在阻力增大的同時(shí)，也抵阻了逆向水流流量的繼續(xù)增加，在達(dá)到某一大值后，逐漸減小。作用于葉輪的能量亦相應(yīng)減小，使逆向轉(zhuǎn)速逐漸下降，直到在穩(wěn)定的靜水頭作用下，水流作用于葉輪上的轉(zhuǎn)矩與機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的阻力矩平衡，機(jī)組以恒定的逆向流量與轉(zhuǎn)速在無(wú)任何負(fù)載的情況下像水輪機(jī)那樣工作，水錘壓力隨之消失。這一瞬態(tài)工況稱(chēng)為水輪機(jī)工況。
同時(shí)，泵內(nèi)的壓力變化將以水錘波的形式沿著出水管道向出水管路系統(tǒng)正射，再由出水管路系統(tǒng)反射回來(lái)，在出水管道中形成復(fù)雜的水錘現(xiàn)象。所以，為防止發(fā)生水錘，泵出口管路需加裝止回閥，可選用防水錘止回閥。
 
 
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