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關于增壓泵自控閥在加壓泵房的應用

2017-12-18 16:30:00

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　　對于廣大的供水企業來說，事故發生最多，對供水有著直接影響(influence)，且影響最大的部位就是水廠的加壓泵房，泵房事故意味著停水，直接影響著企業的效益，會對供水企業造成嚴重的經濟(jīng jì)損失和社會影響，所以供水企業把加壓泵房稱為供水企業的心臟。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在 葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。
　　如何保證加壓泵房各個系統(system)的正常工作，是供水企業一直想急于解決的問題，為了解(Find out)決這個問題，各供水企業及專業人士一直在努力尋找最好的解決方案。
　　下面分析(Analyse)一下加壓泵房的事故頻發點：
　　據不完全統計，加壓泵房的事故90%以上出現在水泵及其出水管位置，其余10%出現在電力及其他方面，而在90%之中又有90%是出現在水泵的出水口配置上，主要表現為：閥門關閉不嚴、爆裂及重大水錘事故。
　　所以加壓泵房的事故頻發點集中在水泵出口的配置上，這與傳統的配置有著直接關系。這種配置存在著很大的弊端：
　　(1)水泵開啟時，必須要求一個輕載過程，目的是為了防止管網中的背壓在水泵前面的逆止閥開閥速度過快的情況之下作用回來，作用在水泵的葉輪上，使水泵在開啟時負載過重，電流過大，導致(cause)電機燒毀，泵軸折疊，所以如果要實現這個過程，在傳統操作控制過程之中，就必須先開水泵，待水泵達到一定的轉速，出水口達到可以克服背壓的情況之下打開，通稱：先開泵，后開閥。凱泉泵業由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉，則可連續吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉所產生的離心力的作用下，將水提向高處的。對這個過程進行控制，只能通過設立電動閥門和水泵延時聯接來實現， 在沒有電動閥的情況之下，通過人工來完成，但電動閥常常由于延時失效或不準確，而人工根本沒有辦法準確控制緩開時間，常常使這個輕載過程失效，造成電機及水泵故障（fault）頻頻出現，且這種方式費工、費力、不可靠，無法實現真正意義上的輕載。
　　(2)在水泵停泵時，為了防止水錘對水泵及出口逆止閥的沖擊，往往先關閉控制閥(Control valve)門(功能：截止、導流、穩壓、分流等)，再去停泵，在這種情況(Condition)之下，如果突然停電，電動控制閥無法及時關閉，手動閥門也根本無法在很短的時間之內依靠人工關閉，加上逆止閥關閉不嚴，就會使水泵反轉不停，或發生水錘事故。
　　(3)水泵出口的逆止閥，在水錘壓力的沖擊之下，常出現關閉不嚴和閥板(由底板、梁等整體組成)破碎的現象。而單一依靠一個水錘消除器來消除水錘是根本不可能的，所以急切需要一種可以徹底消除水錘的裝置。天津市國威給排水設備制造有限公司生產的增壓泵自控閥就是針對以上的一些弊端開發生產的，完全可以解決以上的一些問題(Emerson)，而且不用人工和電力操作，是一種新型的節能產品(Product)。大同市自來水公司二水廠于2001年底進行改建，在設計中起先沒有接觸到該產品，仍選擇(xuanze)傳統工藝流程。
　　增壓泵自控閥分為三個部分：主閥體(valve body)、膜片控制室及旁通管，以膜片為界，膜片以上為上腔，與排水管道相連通，膜片以下為下腔，與閥門進水口管道相連接，小閥板固定(fixed)在閥桿上，大閥板在閥桿上上下滑動。凱泉泵業由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉，則可連續吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉所產生的離心力的作用下，將水提向高處的。
　　當馬達啟動后，閥門進口處壓力逐漸增加，壓力水：1)產生推動大閥板(由底板、梁等整體組成)向上的力，此時閥門不能立即打開(因為膜片控制（control)上腔有背壓)。2)壓力通過旁通管進入膜片控制腔下腔。隨著下腔進水量增加，當下腔的壓力大于上腔的壓力時，下腔壓力水推動膜片往上移動，這時小閥板沒有對大閥板施加壓力。3)大閥板有一種力推動其往上移動，在這兩個力的作用下，閥門逐漸打開，從而達到啟泵時輕載、閉閘、緩開的目的。當突然停電或事故停泵或正常停泵時，閥門進水口處壓力水流速降低，大閥板也隨之下降，當其流速為零時(即進水口處流速為零時)，大閥板由于自身重力而迅速關閉(時間3s~5s)，可防止大部分水倒流，此時閥門前后形成一種水壓（特指：壓強）差，壓力水一方面通過小閥板底部的三條泄壓槽進行泄壓。4)壓力水從旁通管進入膜片控制室上腔(此過程(guò chéng)為吸壓腔，能有效吸收一部分水能量)，當上腔壓力水大于下腔時，壓力水推動膜片往下移動，當下腔壓力水全部被擠出來時，小閥板緩緩下降，恢復到待機狀態，此過程中緩閉時間可調節(3s~150s)，屆時閥板已全部關閉，滴水不漏。正因為其停機時具有速閉、線性泄壓、吸壓腔及緩閉等四種水錘消除功能，故停機時無一點響聲產生，效果很好。
　　此新型水力閥門(功能：截止、導流、穩壓、分流等)的功能特點有：
　　(1)不用人工，不用電力，完全自動，依靠水泵啟停時上下腔產生的壓力差實現自動操作和控制（control)，對實現供水自動化提供了有利條件。上海凱泉如安裝過高，則不吸水；此外，由于山區比平原大氣壓力低，因此同一臺水泵在山區，特別是在高山區安裝時，其安裝高度應降低，否則也不能吸上水來。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在 葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。
　　(2)兼具控制（control)閥(Control valve)、止回閥及水錘消除器三種功能，且還具有線性卸壓功能，節省了安裝的空間，在某種程度上降低了損耗。
　　(3)超寬的閥體設計。過流量最小處為該閥通徑的1.1倍，最大處2倍以上，啟閉壓力低，使之在工作過程中，水頭損失小，壓力損失小。
　　增壓泵在加壓泵房的使用中可以完全消除水錘。
　　綜上所述，增壓泵在加壓泵房的應用，可以節省安裝空間，降低損耗，并有效徹底地消除水錘，降低事故發生率，且經濟可行，使供水公司的心臟安全可靠地跳動，大同市自來水公司(Company)使用該閥一年多，運行良好，值得在廣大供水行業中推廣運用。
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