循環(huán)水泵出口安裝止回閥要求

循環(huán)水泵出口安裝止回閥要求 循環(huán)水泵出口安裝止回閥的問(wèn)題 水泵出口安裝止回閥要求
之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹循環(huán)水泵出口安裝止回閥要求在給排水系統(tǒng)中，給水泵或排水泵出口設(shè)止回閥是必要的。因?yàn)檫@些系統(tǒng)都是開(kāi)式系統(tǒng)，都是把水由低處往高處送，或者把水從低壓處送往高壓處。停泵時(shí)如果沒(méi)有止回閥，則水會(huì)倒流。而供熱系統(tǒng)是一個(gè)閉式系統(tǒng)，循環(huán)水泵的作用是克服網(wǎng)路的循環(huán)阻力，使水在網(wǎng)路中循環(huán)。當(dāng)水泵停止工作時(shí)，水泵兩側(cè)的壓強(qiáng)相等，不會(huì)作反向流動(dòng)。因此安裝止回閥只會(huì)增加網(wǎng)路的阻力，無(wú)謂的消耗電能，沒(méi)有任何作用。熱源和換熱站的循環(huán)水泵出口都可不設(shè)止回閥，但補(bǔ)水系統(tǒng)與給水系統(tǒng)一樣，泵的出口應(yīng)設(shè)止回閥。
     對(duì)于多臺(tái)水泵并聯(lián)安裝的情況。按離心水泵操作規(guī)程，不工作的水泵應(yīng)關(guān)閉水泵進(jìn)出口閥門(mén)，不需要由止回閥起隔離作用，止回閥在閉路的供熱系統(tǒng)是多此一舉的冗余設(shè)備，并不是說(shuō)供熱系統(tǒng)的止回閥都可以取消，開(kāi)式系統(tǒng)不能取消，比如說(shuō)蒸汽鍋爐的給水泵出口的止回閥就不能取消，但是串在閉路供熱系統(tǒng)的熱水鍋爐給水泵出口的止回閥就可以取消。
但停泵后的確有10幾秒的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但是轉(zhuǎn)速并不是太快,這是由于流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性以及管路系統(tǒng)膨脹回縮泄壓的自然表現(xiàn),也沒(méi)有加速的跡象。
在這里就不得不提到“水錘效應(yīng)”。什么是“水錘效應(yīng)”以及“水錘效應(yīng)”的危害。“水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動(dòng)自如。當(dāng)打開(kāi)的閥門(mén)突然關(guān)閉，水泵機(jī)組突然停車(chē)，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化水流對(duì)閥門(mén)及管壁，主要是閥門(mén)和彎頭處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達(dá)到大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門(mén)在突然打開(kāi)后，也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，也有一定的破壞力，但沒(méi)有前者大。
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，一般采用球閥或者閘閥，方便檢修。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。    

 循環(huán)水泵出口安裝止回閥要求防止水力沖擊對(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，損及閥門(mén)密封面。因此，應(yīng)采取以幾點(diǎn)保護(hù)措施。

1、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。

2、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。

3、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

4、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。

5、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。

    旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上：對(duì)于公稱通徑小于DN80mm的止回閥，也可安裝在垂直或向上傾斜的管道上。

    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)。在供暖熱力站及熱水鍋爐的向外輸送熱能閉式網(wǎng)路的循環(huán)系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的出口都設(shè)計(jì)安裝有止回閥門(mén)，《熱交換站工程設(shè)計(jì)施工圖集》中的圖紙流程上都畫(huà)有止回閥門(mén)。設(shè)計(jì)安裝此止回閥門(mén)的作用功能及利弊是什么？為了節(jié)約投資、降低阻力節(jié)電能否取消？請(qǐng)大家共同探討。

首先談一下自己如下觀點(diǎn)和見(jiàn)解：

1、如果輸送流體的管網(wǎng)系統(tǒng)為開(kāi)式系統(tǒng)，例如輸送給水、排水的管網(wǎng)系統(tǒng)，輸送生活熱水的管網(wǎng)系統(tǒng)，水泵的出口設(shè)置止回閥門(mén)是必要的，因?yàn)樗迷陂_(kāi)式系統(tǒng)運(yùn)行中都是把流體水從低位點(diǎn)往高位點(diǎn)輸送，水泵停運(yùn)時(shí)如果沒(méi)有止回閥門(mén)，流體水會(huì)倒流。

2、在閉式網(wǎng)路循環(huán)系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的作用是克服管網(wǎng)系統(tǒng)的沿程和局部阻力損失，使加熱后流體水在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，送至用戶室內(nèi)的散熱器。當(dāng)水泵停止運(yùn)行后，水泵進(jìn)出口兩端的靜水壓力相等，流體水不存在倒流的問(wèn)題，因此安裝的止回閥門(mén)就沒(méi)有任何作用。

3、設(shè)計(jì)安裝止回閥門(mén)只會(huì)增加投資、增大局部阻力、增大電耗，增加維修工作量。

4、取消止回閥門(mén)后，在多臺(tái)循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行的工況中，在單臺(tái)啟動(dòng)水泵時(shí)，其它水泵的出口閥門(mén)關(guān)閉，即可解決未啟動(dòng)水泵倒轉(zhuǎn)的問(wèn)題。

    從以上4點(diǎn)可以看出循環(huán)水泵出口的止回閥門(mén)從設(shè)計(jì)到安裝*可以取消。還有就是電動(dòng)水泵全電壓起動(dòng)時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)，即可從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，管道內(nèi)的流量則從零增加到額定流量。由于流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性，所以，流量的急劇變化將在管道內(nèi)引起壓強(qiáng)過(guò)高或過(guò)低的沖擊，以及出現(xiàn)“空化”現(xiàn)象。 壓力的沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一般，出現(xiàn)“水錘效應(yīng)”。
“水錘效應(yīng)”只和水本身的慣性有關(guān)系，和水泵沒(méi)有關(guān)系。  泵站水錘有啟動(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。
        在抽水裝置系統(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，管道出口也不設(shè)拍門(mén)，當(dāng)事故停泵，泵失去驅(qū)動(dòng)力，泵出水側(cè)閘閥無(wú)法及時(shí)關(guān)閉，管道內(nèi)水倒流時(shí)的水錘過(guò)程（或稱水力過(guò)渡過(guò)程），如圖所示

無(wú)逆止閥時(shí)水泵出口水力過(guò)度現(xiàn)象示意圖
        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)稱為正流），稱為水泵工況。
        2、制動(dòng)工況
        在出水管內(nèi)流量為零的瞬態(tài)靜止水體，因受到出水池靜水頭的作用，出水管內(nèi)產(chǎn)生了由出水池向水泵流動(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，使泵后壓力迅速上升，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)工況稱為水輪機(jī)工況。

        上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥以上為水泵安裝止回閥的作用，同時(shí)，泵后的壓力變化將以水錘波的形式沿著出水管道向出水池正射，再由出水池反射回來(lái)，在出水管道中形成復(fù)雜的水錘現(xiàn)象，防水錘現(xiàn)象的止回閥產(chǎn)品可以選用防水錘止回閥。
“水錘效應(yīng)” 有極大的破壞性：由于水錘的產(chǎn)生，使得管道中壓力急劇增大至超過(guò)正常壓力的幾倍甚至十幾倍，其危害很大，會(huì)引起管道的破裂，影響安全生產(chǎn)正常供熱。壓強(qiáng)過(guò)高，將引起管子的破裂，反之，壓強(qiáng)過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌，還會(huì)損壞閥門(mén)和固定件。
簡(jiǎn)單的說(shuō)“水錘效應(yīng)”的產(chǎn)生無(wú)非就是起泵、停泵、開(kāi)關(guān)閥門(mén)過(guò)于快速，使水的速度發(fā)生急劇變化，而引起一種破壞管網(wǎng)安全的現(xiàn)象。所以，預(yù)防水錘發(fā)生極為重要，平時(shí)預(yù)防水錘發(fā)生的措施主要有以下幾個(gè)方法：

1、開(kāi)關(guān)閥門(mén)過(guò)快引起的水錘
（1） 延長(zhǎng)開(kāi)閥和關(guān)閥時(shí)間。
（2） 離心泵應(yīng)在閥門(mén)半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵。
（這項(xiàng)在在循環(huán)供熱系統(tǒng)中一般不采用，因?yàn)槠綍r(shí)運(yùn)行時(shí)不會(huì)快速開(kāi)關(guān)閥門(mén)）

2、泵引起的水錘
（1）起泵水錘我們*可以消除，因?yàn)槲覀兯醒h(huán)泵都采用軟啟動(dòng)或變頻啟動(dòng)。
（2） 停泵水錘主要因出水管止回閥關(guān)閉過(guò)快引起，因此，取消止回閥可以消除停水泵水錘的危害，并且可以減少水頭損失，節(jié)約電耗，減少設(shè)備投資達(dá)到三贏的目標(biāo)；目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。采用緩沖止回閥、微閉蝶閥安裝在大口徑的水泵出水管上，可有效的消除停泵水錘。
（3）  在熱水供熱系統(tǒng)中，為了減小事故停泵水錘，可以在循環(huán)水泵的出水管和回水管之間 設(shè)置一止回閥的泄壓旁通管。在循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，由于水泵出水側(cè)水壓高于回水側(cè)的水 壓，止回閥呈關(guān)閉狀態(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，循環(huán)水泵回水側(cè)管路中的水即推開(kāi)止回閥至泵出水側(cè)的管網(wǎng) 系統(tǒng)，從而降低了吸水側(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(kāi)啟靈活的產(chǎn)品（如我們現(xiàn)在常用的消音止回閥）。泄壓旁通管的管徑越大對(duì)減小水錘 越有力。

止回閥是供熱系統(tǒng)管路中一個(gè)十分重要的部件，止回閥的安裝位置、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)供熱系統(tǒng)的安全性和可靠性有很大影響。如果止回閥使用得當(dāng)；能夠起到水錘防護(hù) 的作用；但是如果使用不當(dāng)，不僅不能對(duì)供熱設(shè)備起到保護(hù)作用，而且會(huì)在供熱系統(tǒng)管線 中引起很大的危害。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求