止回閥的選型.doc

水泵止回閥水頭損失測定及選型比較研究鐘炎輝，鄒海明，周強(qiáng)，汪義強(qiáng)、黃曉東（深圳市深水寶安水務(wù)集團(tuán)有限公司，廣東，深圳518101）摘要：對水廠在用不同止回閥進(jìn)行了水頭損失測試，結(jié)果表明，止回閥流道設(shè)計(jì)合理、活動(dòng)部件越少則水頭損失越小。此外，止回閥的結(jié)構(gòu)、使用場合及操作控制工作方式也是其選型的重要考慮因素。關(guān)鍵詞：止回閥；水頭損失；結(jié)構(gòu)分析；比較止回閥是一類依靠流體介質(zhì)自身或外部動(dòng)力自動(dòng)開啟、關(guān)閉內(nèi)部組件，以防止流體倒流的閥門，在泵房使用時(shí)必須具備快關(guān)、慢閉功能以防止水錘對管道及水泵機(jī)組的破壞。止回閥的選型關(guān)系到水泵機(jī)組運(yùn)行的安全、節(jié)能，對泵房建成后的維護(hù)管理也有重要影響。為此，從選型角度，對相關(guān)水廠在用的幾種止回閥利用現(xiàn)場條件進(jìn)行了水頭損失測定，并從止回閥結(jié)構(gòu)及維護(hù)管理等方面進(jìn)行了比較。1 止回閥水頭損失實(shí)測比較1.1 水頭損失測試原理根據(jù)水泵機(jī)組出口止回閥前、后測試點(diǎn)的壓力差及流速變化，計(jì)算出管道內(nèi)水流能量變化，從而得到水流經(jīng)過止回閥后的水頭損失。不同止回閥水頭損失比較必須在相同的流速下進(jìn)行，通過調(diào)節(jié)水泵出口蝶閥開度，得到不同流量（流速）下止回閥的一系列水頭損失值。1.2 測試對象及工具選擇了五座水廠共5種不同類止回閥進(jìn)行了水頭損失測定，分別為：液控緩閉蝶閥（NHDA734-100，規(guī)格DN800，Cl水廠）編號A，靜音式止回閥（KRVG-0500，規(guī)格DN500，XA水廠）編號B，旋啟式微阻緩閉止回閥（德國，VGA SKR，規(guī)格DN1000，ZA水廠）編號C，多功能水泵控制閥（JD745X-10，規(guī)格DN800，LX水廠）編號D，多功能水泵控制閥（JD745X-10，規(guī)格DN600，SY水廠）編號E。測試工具：壓力表2只（瑞士科勒LEO，量程：-110bar，精度0.1），電磁流量計(jì)，扳手、卷尺等。1.3 測定結(jié)果上述各止回閥水頭損失測定結(jié)果見表1、圖2。1.4 測試結(jié)果分析由表1及圖2可以看出：（1）液控緩閉止回閥（A）對應(yīng)水泵實(shí)測出口流速整體范圍大于靜音式止回閥（B），但壓力水流經(jīng)閥A的水頭損失明顯小于閥B，從水頭損失角度判斷，說明閥A優(yōu)于閥B；（2）閥B與旋啟式緩閉止回閥（D）分別對應(yīng)的水泵實(shí)測出口最大流速基本一致，均為2m/s左右，但壓力水流經(jīng)閥B的水頭損失明顯小于閥D，從水頭損失角度判斷，說明B優(yōu)于D；（3）旋啟式緩閉止回閥（C）對應(yīng)水泵實(shí)測出口流速整體范圍大于閥B，壓力水流經(jīng)閥C的水頭損失也大于閥B，從水頭損失角度判斷，說明C與閥B相當(dāng)；（4）閥D與閥E為同品牌、同型號、不同口徑的止回閥，由于口徑不同導(dǎo)致壓力水流經(jīng)閥的水頭損失不同，不作比較。由此可見，通過實(shí)測，幾類止回閥水頭損失按從小到大的排序?yàn)椋阂嚎鼐忛]止回閥（A）靜音式止回閥（B）旋啟式緩閉止回閥（C）多功能水泵控制閥（D）。2 不同類型止回閥結(jié)構(gòu)分析比較表2列舉了本次試驗(yàn)所測幾種止回閥以及其它5種常見止回閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件及工作原理，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)組成，分析了其復(fù)雜程度。水流經(jīng)過止回閥的水頭損失主要是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件擾流阻力產(chǎn)生。結(jié)合本次現(xiàn)場所用幾種止回閥水頭損失實(shí)測結(jié)果看，止回閥內(nèi)流體介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向與閥前后管道內(nèi)流體方向盡量一致，擾流越小的止回閥能耗越低，這在表2中得到應(yīng)證。止回閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式的多樣性主要基于不同設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)防水錘效果的好壞，因此在考慮止回閥水頭損失的同時(shí)還要關(guān)注其防水錘性能，有時(shí)須犧牲一定的能耗來實(shí)現(xiàn)緩閉功能，從而達(dá)到降低水錘破壞的作用。止回閥實(shí)際應(yīng)用中操作維護(hù)的復(fù)雜性及難易程度也是止回閥型式選擇的重要考量因素。擁有外部液壓站的止回閥控制與維護(hù)最為復(fù)雜，而利用內(nèi)部自身流體水力控制止回閥緩閉動(dòng)作在日常使用時(shí)維護(hù)工作最為簡單，該類止回閥利用管道壓力水驅(qū)動(dòng)存在止回閥關(guān)閉速度不易控制的問題。此外，所輸送的水流是否潔凈、易堵塞、內(nèi)部材料抗腐性能等也直接影響止回閥使用效果?，F(xiàn)場安裝空間與使用條件也會(huì)影響止回閥型式的選擇與使用，比如現(xiàn)場安裝空間方面，止回閥安裝要保證止回閥前后管道不能出現(xiàn)大的擾流，不同止回閥有不同的前后段直管安裝尺寸要求，而國內(nèi)很多泵房寬度尺寸設(shè)計(jì)此方面考慮較少，以至于止回閥距泵出口太近，水壓波動(dòng)造成止回閥故障率大幅度高。建議今后具備條件的可將止回閥安裝在泵房外直管段；再比如，現(xiàn)場使用條件方面，不同止回閥有其自身運(yùn)行適應(yīng)條件，例如對夾蝶式（雙瓣）緩閉止回閥一般使用于水壓較低且波動(dòng)較小的氣路管道上，而旋啟式斜座微阻緩閉止回閥則不能使用在變頻泵頻繁調(diào)速的場合等等。依上分析，并結(jié)合各類止回閥結(jié)構(gòu)、工作原理及日常工作積累的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對表2中各類止回閥的工作性能、使用性能給予非原則性定性評價(jià)，結(jié)果見表3。3 結(jié)論及止回閥選型建議3.1 結(jié)論1、通過在相關(guān)水廠安裝的幾種止回閥水頭損失實(shí)際測定，水流流經(jīng)止回閥的水頭損失按從小到大的排序?yàn)椋阂嚎鼐忛]止回閥靜音式止回閥旋啟式緩閉止回閥多功能水泵控制閥。2、結(jié)合不同類型止回閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及安裝條件、水頭損失測定結(jié)果，以及實(shí)際使用效果分析比較，各類止回閥均有其自身優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。3.2 止回閥選型建議1、止回閥選型的關(guān)鍵在于水頭損失要小，防水錘功能適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)也要兼顧性能可靠、運(yùn)行管理維護(hù)簡單。2、選型建議：（1）從節(jié)能角度角度，建議優(yōu)先選擇雙速自閉閘閥、液控雙速球閥、重錘（儲(chǔ)能罐）式液控雙速蝶閥；（2）從防水錘