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葉輪損傷。
止回閥的安裝與泵的大小多少無關, 止回閥主要為了在泵停止運行后,防止液體回流,使泵倒轉,從而造成損壞泵的事故,并且為了防止液體倒流對其他儲罐等的損壞(從高位罐倒流會造成罐體打壞)。因此加上止回閥。
如果能保證停泵前先關閉出口閥,且出口閥不內漏或損壞,也可以不安止回閥。

1-2 出口止回閥門"止回閥"的選型


對于泵出口止回閥的選擇,應遵循以下原則;
1-2-1、泵出口管路口徑較小的管路,即DN ≤50mm時,應選用升降式止回閥(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軸作旋轉運動,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.kotwqvki.xyz)它適用于較大口徑的場合。根據閥瓣的數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合。大口徑管路選用單瓣旋啟式止回閥時,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。對夾雙瓣旋啟式止回閥結構小、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,介質為自下而上流動。
③ 由于止回閥容易損壞,因此,應靠近泵出口安裝止回閥,在止回閥上部設有切斷閥(一般用球閥或閘閥),方便檢修。
④ 為便于止回閥拆卸前泄壓,對于止回閥本身不帶放凈閥的,應在止回閥與切斷閥之間加裝泄壓用放凈閥。

1-4 防止水力沖擊對止回閥密封面損壞的保護措施


止回閥的設置,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,設置不當,會造成水擊所產生的閥瓣對閥座的突然撞擊,損及止回閥密封面。因此,應采取以幾點保護措施。
1-4-1、對于泵出口設置>80mm的旋啟式止回閥,應采用水平安裝方式,以減弱閥瓣回座及產生的撞擊。
1-4-2、對于泵出口止回閥口徑>=150mm的管路,應在止回閥前后設置旁路,防止閥前壓力上升過高,對止回閥密封面造成的損害。
1-4-3、對泵排出管路起點和終點壓力較高管路,不允許設置旁路的,可采取以下措施。
1-4-3-1設置安全閥以代替旁路閥。其作用與旁路閥相似。它設置在止回閥出口附近,當水擊使壓力升高時,可將一部分水放出以防止壓力繼續增高造成的損害。
1-4-3-2設置空氣或惰性氣體緩沖罐。將其設置在止回閥出口附近,當水擊產生時,通過緩沖罐中帶壓氣體被壓縮,以緩和水擊產生的壓力升高。
 

2為什么泵出口不裝“止回閥”容易產生水錘?


2-1 先看水泵不裝止回閥的后果:


水泵出水管道內的水流因開閥、關閥和停泵等突然變化,引起管內流速的突然變化,由此而引起單位時間內動量的變化,必然產生相應的慣性力,從而引起管道內壓力的急升和突降的交替變化現象。這種水流流速和壓力隨時間和位置而變化的現象,稱為水錘(或稱水擊)。
水錘分為啟動水錘、關閥水錘和停泵水錘(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,不會引起危及機組安全的問題。后者形成的水錘壓力值往往很大,從而釀成事故。

因此,研究水錘和計算水錘的目的是:
①擬定高水錘壓力對管道和機組造成破壞時的防護措施;
②擬定低水錘壓力在管道內引起不允許的負壓,以及導致對管道破壞時的防護措施;
③防止機組逆轉所產生的破壞現象。
在水泵系統中,泵的特性即作為管道起始一端的邊界條件,現在我們分析一下水泵出口不裝止回閥,當停泵,泵失去驅動力,泵出口閥門無法及時關閉,管道內水倒流時的水錘過程(或稱水力過渡過程),如圖所示:

1、水泵工況
水泵失去動力后,水泵的轉速急劇下降,泵和出水管道內的水流由于慣性而繼續沿原有方向運動,但其流速迅速減小,壓力下降,直至水流停止正向流動,流量為零。在這一瞬間,水泵仍為正轉,水流為正流(由水泵向出水池方向的水流運動稱為正流),稱為水泵工況。
2、制動工況
在出水管內流量為零的瞬態靜止水體,因受到出水管系統靜水頭的作用,出水管內產生了由出水管路系統向水泵流動的逆向水流,逆向水流對仍在正轉的水泵葉輪起著制動的作用,迫使機組轉子的轉速加速下降,直至轉速為零。在這一瞬間,由于正轉的葉輪對逆流的抵阻,泵出口壓力逐漸升高。這一瞬間的水泵瞬態工況稱為制動工況。
3、水輪機工況
隨著逆向水流流量的增加,水泵的轉速由零而開始逆轉,并迅速上升,同時,轉動著的葉輪對水流的離心力也隨著增大,對逆向水流起阻礙作用。這種阻力隨著葉輪逆轉的加速而增大,使泵內壓力迅速上升,在某一時刻達到大值,其相應的逆向轉速也達到大(科奕凱智能泵:www.kotwqvki.xyz)造。在阻力增大的同時,也抵阻了逆向水流流量的繼續增加,在達到某一大值后,逐漸減小。作用于葉輪的能量亦相應減小,使逆向轉速逐漸下降,直到在穩定的靜水頭作用下,水流作用于葉輪上的轉矩與機組轉動部分的阻力矩平衡,機組以恒定的逆向流量與轉速在無任何負載的情況下像水輪機那樣工作,水錘壓力隨之消失。這一瞬態工況稱為水輪機工況。
同時,泵內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正射,再由出水管路系統反射回來,在出水管道中形成復雜的水錘現象。所以,為防止發生水錘,泵出口管路需加裝止回閥,可選用防水錘止回閥。
 
 
以上文章部分內容引用:
離心泵的出口止回閥作用與選型都這里了-知乎
為什么泵出口不裝“止回閥”容易產生水錘-網易網
 


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