定興縣水系統(tǒng)用水泵與閥門知識(shí)

水系統(tǒng)所用的離心泵：

離心泵的裝置：

為了使離心泵能正常工作，離心泵必須配備一定的管路和管件，這種配備有一定管路系統(tǒng)的離心泵稱為離心泵裝置。圖1—1所示為離心泵的一般裝置示意圖，主要有底閥、吸入管路、出口閥、出口管線等。

離心泵的品種很多，各種類型泵的結(jié)構(gòu)雖然不同，但主要零部件基本相同。

主要零部件有泵殼、泵蓋、泵體、葉輪、密封環(huán)、泵軸、機(jī)封或填料函、聯(lián)軸器、軸承等。

離心泵在工作時(shí)，依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強(qiáng)。離心泵在工作前，泵體和進(jìn)口管線必須罐滿液體介質(zhì)，防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使介質(zhì)很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的介質(zhì)在離心力的作用下從葉輪中飛出，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。一面不斷地吸入液體，一面又不斷地給予吸入的液體一定的能量，將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作。

離心泵氣蝕的危害：

氣蝕是指：離心泵啟動(dòng)時(shí)，若泵內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將液位低于泵進(jìn)口的液體吸入泵內(nèi)，不能輸送流體的現(xiàn)象。

危害機(jī)理：在離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)形成空穴，空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力，破壞金屬表面上的保護(hù)膜，而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點(diǎn)，然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。

當(dāng)液體在與固體表面接觸處的壓力低于它的蒸汽壓力時(shí)，將在固體表面附近形成氣泡。另外，溶解在液體中的氣體也可能析出而形成氣泡。隨后，當(dāng)氣泡流動(dòng)到液體壓力超過氣泡壓力的地方時(shí)，氣泡便潰滅，在潰滅瞬時(shí)產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫。

氣蝕危害：

1）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

2）降低泵的性能。

3）破壞過流部件。

離心泵的分類：

單級(jí)離心泵 泵中只有一個(gè)葉輪，單級(jí)離心泵是一種應(yīng)用廣泛的泵。由于液體在泵內(nèi)只有一次增能，所以揚(yáng)程較低。

多級(jí)離心泵 具有兩個(gè)或兩個(gè)以上葉輪的離心泵稱為多級(jí)離心泵。級(jí)數(shù)越多壓力越高。

多級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)：

人們把若干個(gè)葉輪安裝在同一個(gè)泵軸上，每個(gè)葉輪與其外周的液體導(dǎo)流裝置形成一個(gè)獨(dú)立的工作室，這個(gè)工作室與葉輪組成的系統(tǒng)可以認(rèn)為是一個(gè)單級(jí)離心泵，每個(gè)工作室前后串聯(lián)，就構(gòu)成了多級(jí)泵。與多個(gè)單級(jí)離心泵串聯(lián)相比，多級(jí)泵具有效率高、占地面積小、操作費(fèi)用低、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。該泵流量范圍為5—720m3／h，揚(yáng)程最高達(dá)2800m。

多級(jí)離心泵除了具有單級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)之外，它最大的優(yōu)點(diǎn)就是揚(yáng)程高。多級(jí)離心泵的用途十分廣泛，例如，化肥生產(chǎn)中，用多級(jí)泵將氨水打入碳化塔，由氨水吸收加壓氮?dú)浠旌蠚庵械亩趸迹a(chǎn)出碳酸氫銨；鍋爐的給水；山區(qū)的深井提灌等。

水系統(tǒng)的閥門：

閥門分類：

（1）按閥門的功能分：

（2）按閥門公稱壓力：

(3)按閥門使用溫度分：

閘閥：

閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動(dòng)閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門，可接通或截?cái)嗔黧w的通道。當(dāng)閥門部分開啟時(shí)，在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的侵蝕和震動(dòng)，也易損壞閥座密封面，修理困難。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。

閘閥在管路中主要作切斷用，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置多選用它，有時(shí)口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。

軟密封彈性座封閘閥安裝示意圖：

彈性座封閘閥安裝時(shí)注意不要將手輪朝下安裝，以方便維修維護(hù)。

注意閥門開關(guān)時(shí)要全開或全關(guān)，不得只開一點(diǎn)點(diǎn)做調(diào)節(jié)用，以防氣蝕損壞閥門。

運(yùn)輸過程中注意保護(hù)防止漆面損壞閥門銹蝕。

閥門如不安裝使用請(qǐng)不要將閥門法蘭上的塑料貼膜撕掉以防橡膠閘板空氣老化壽命降低。

蝶閥：

蝶閥是由閥體、圓盤、閥桿、和手柄組成。它是采用圓盤式啟閉件，圓盤式閥瓣固定于閥桿上，閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90℃即可完成啟閉作用。同時(shí)在閥瓣開啟角度為20℃～75℃時(shí)，流量與開啟角度成線性關(guān)系，有節(jié)流的特性。

蝶閥廣泛用于2.0MPa以下的壓力和溫度不高于200℃的各種介質(zhì)。

蝶閥安裝示意圖：

止回閥：

止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開、閉閥瓣，用來防止介質(zhì)倒流的閥門。

升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣（可與截止閥通用），因此它的流體阻力系數(shù)較大。

旋啟式止回閥，閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn)，應(yīng)用較為普遍。

碟式止回閥閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷軸旋轉(zhuǎn)。其結(jié)構(gòu)簡單，只能安裝在水平管道上，密封性較差。

球閥：

球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的啟閉動(dòng)作，不同的是閥芯旋轉(zhuǎn)體不是塞子而是球體。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面，從而截?cái)嗔鲃?dòng)。

球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，維修方便。

2）流體阻力小，緊密可靠，密封性能好。

3）操作方便，開閉迅速，便于遠(yuǎn)距離的控制。

4）球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，不易引起閥門密封面的侵蝕。

5）適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。

倒流防止器系列：

由進(jìn)口止回閥、空氣隔斷機(jī)構(gòu)、出水止回閥、外接管路、控制球閥等組成。防止介質(zhì)倒流保證供水水源不受污染的一種閥門。

在工作狀態(tài)下，水流由進(jìn)口，通過進(jìn)口止回閥，經(jīng)過空氣隔斷機(jī)構(gòu)和出口止回閥流出。一部分水經(jīng)過導(dǎo)管到達(dá)膜片上方。由于進(jìn)口止回閥彈簧作用使膜片上方的壓力比膜片下方大。膜片驅(qū)動(dòng)空氣隔斷機(jī)構(gòu)的排水閥，使排水閥關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)水管路停水壓力降低時(shí)，進(jìn)水止回閥和出水止回閥關(guān)閉。使隔膜下方壓力大于隔膜上方壓力。隔膜驅(qū)動(dòng)空氣隔斷機(jī)構(gòu)排水閥打開排水，使隔膜下方壓力變低，當(dāng)進(jìn)口形成真空時(shí)空氣隔斷機(jī)構(gòu)完全打開，使空氣進(jìn)入閥門中腔。形成空氣隔斷。使出口水不會(huì)流進(jìn)進(jìn)口管路。

優(yōu)點(diǎn)：

一體式結(jié)構(gòu)體積小重量輕節(jié)省安裝空間；

雙止回閥加空氣隔斷機(jī)構(gòu)保證水完全不倒流；

低流阻為節(jié)能降耗提供保證；

模塊化止回閥組維護(hù)維修更簡單容易。

缺點(diǎn)：受閥門的設(shè)計(jì)影響，安裝管線必須預(yù)留排水口，供閥門排水用。

大口徑倒流防止器幾種工作狀態(tài)的圖示：

小口徑倒流防止器幾種工作狀態(tài)的圖示：

水力控制閥：

水力控制閥是一種以管道內(nèi)介質(zhì)壓力為動(dòng)力，進(jìn)行啟閉、調(diào)節(jié)、控制的閥門。

水力控制閥是以管道介質(zhì)壓力為動(dòng)力，進(jìn)行啟閉、調(diào)節(jié)的閥門。它由一個(gè)主閥和附設(shè)的導(dǎo)閥、導(dǎo)管、針閥、球閥和壓力表等組成、根據(jù)使用的目的、功能場(chǎng)所的不同，可演變成各種功能的閥門。導(dǎo)閥隨介質(zhì)的液位和壓力的變化而動(dòng)作，由于導(dǎo)閥種類很多，可以單獨(dú)使用或幾個(gè)組合使用，就可以使主閥獲得對(duì)水位和水壓及流量等進(jìn)行單獨(dú)和復(fù)合調(diào)節(jié)的功能。

主閥閥體類似截止閥，閥門全開時(shí)，其壓力損失比其他閥門要大得多，且各個(gè)開度損失系數(shù)越是與全閉狀態(tài)接近，越是劇增，閥門口徑越大就越顯著。

安裝使用與維護(hù)：

閥門應(yīng)設(shè)置在介質(zhì)單向流動(dòng)的管路上；

水力控制閥主閥體上的箭頭方向必須與管路系統(tǒng)流向一致；

閥門水平安裝時(shí)，閥蓋、閥桿應(yīng)朝上。垂直安裝時(shí)，閥蓋、閥桿應(yīng)朝外；

接水力控制閥管段不應(yīng)有氣堵、氣阻現(xiàn)象。在管網(wǎng)最高位置等存氣段應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥；

建議閥門安裝一用一備，便于維修過程中不影響供水使用；

閥門進(jìn)水前端必須安裝過濾器；

工程中水力控制閥的設(shè)置應(yīng)當(dāng)有足夠的空間，以便管理、操作、安裝和維修，并應(yīng)符合管路對(duì)閥門的要求；

閥門首次使用前必須沖洗管路；

定期檢查維護(hù)閥門。

平衡閥：

平衡閥是在水力工況下，起到動(dòng)態(tài)、靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)的閥門。

平衡閥是一種特殊功能的閥門，它具有良好的流量特性，有閥門開啟度指示，開度鎖定裝置及用于流量測(cè)定的測(cè)壓小閥。利用專用智能儀表，輸入閥門型號(hào)和開度值，根據(jù)測(cè)得的壓差信號(hào)就可直接顯示出流經(jīng)該平衡閥的流量值。

1.靜態(tài)平衡閥原理：

通過改變閥芯與閥座的間隙（開度），來改變流經(jīng)閥門的流動(dòng)阻力以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，其作用對(duì)象是系統(tǒng)的阻力，能夠?qū)⑿碌乃堪凑赵O(shè)計(jì)計(jì)算的比例平衡分配，各支路同時(shí)按比例增減，仍然滿足當(dāng)前氣候需要下的部份負(fù)荷的流量需求，起到熱平衡的作用。

2.動(dòng)態(tài)流量平衡閥：

跟據(jù)系統(tǒng)工況（壓差）變動(dòng)而自動(dòng)變化阻力系數(shù)，在一定的壓差范圍內(nèi)，可以有效地控制通過的流量保持一個(gè)常值，即當(dāng)閥門前后的壓差增大時(shí)，通過閥門的自動(dòng)關(guān)小的動(dòng)作能夠保持流量不增大，反之，當(dāng)壓差減小時(shí)，閥門自動(dòng)開大，流量仍照保持恒定，但是，當(dāng)壓差小于或大于閥門的正常工作范圍時(shí)，它畢竟不能提供額外的壓頭，此時(shí)閥門打到全開或全關(guān)位置流量仍然比設(shè)定流量低或高不能控制。

3.動(dòng)態(tài)壓差平衡閥：

用壓差作用來調(diào)節(jié)閥門的開度，利用閥芯的壓降變化來彌補(bǔ)管路阻力的變化，從而使在工況變化時(shí)能保持壓差基本不變，它的原理是在一定的流量范圍內(nèi)，可以有效地控制被控系統(tǒng)的壓差恒定，即當(dāng)系統(tǒng)的壓差增大時(shí)，通過閥門的自動(dòng)關(guān)小動(dòng)作，它能保證被控系統(tǒng)壓差增大反之，當(dāng)壓差減小時(shí)，閥門自動(dòng)開大，壓差仍保持恒定。自力自身壓差控制閥，在控制范圍內(nèi)自動(dòng)閥塞為關(guān)閉狀態(tài)，閥門兩端壓差超過預(yù)設(shè)定值，閥塞自動(dòng)打開并在感壓膜作用下自動(dòng)調(diào)節(jié)開度，保持閥門兩端壓差相對(duì)恒定。

平衡閥優(yōu)點(diǎn)：

1.直線型流量特性，即在閥門前后壓差不變情況下，流量與開度大體上成線性關(guān)系；

2.有精確的開度指示；

3.有開度鎖定裝置，非管理人員不能隨便改變開度；表連接，可方便地顯示閥門前后的壓差及流經(jīng)閥門的流量。

平衡閥缺點(diǎn)：平衡閥的原理是閥體內(nèi)的反調(diào)節(jié)，當(dāng)入口處壓力加大時(shí)，自動(dòng)減小通徑，減少流量的變化，反之亦然。如果反接，這套調(diào)節(jié)系統(tǒng)就不起作用。而且起調(diào)節(jié)作用的閥片，是有方向性的，反向的壓力甚至可以減少甚至封閉流量。

平衡閥選擇安裝維護(hù)：

一.平衡閥使用場(chǎng)所：

管網(wǎng)系統(tǒng)中需要保證設(shè)計(jì)流量的環(huán)路都應(yīng)安裝平衡閥，每個(gè)環(huán)路中只需安裝一個(gè)平衡閥。

1）機(jī)組鍋爐、冷水機(jī)組之間的水流量的平衡。

2）熱力站的一次、二次環(huán)路水流量的平衡。

3）供熱管網(wǎng)中各單體之間水流量的平衡。

4）單體內(nèi)采暖（空調(diào)）水力系統(tǒng)中水流量的平衡。

二.平衡閥安裝與維護(hù)要點(diǎn)：

1）建議安裝在回水管上。

2）盡可能安裝在直管段上。

3）注意新系統(tǒng)與原有系統(tǒng)水流量的平衡。

4）不應(yīng)隨意改變平衡閥的開啟度。

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