泵站多功能水泵控制阀改进方案

泵站多功能水泵控制阀改进方案

针对泵站改造过程中存在的问题，在选择水泵机组附属管道阀门时要进行比较，解决泵站遗留及改造过程中的问题，提高泵站运行的安全可靠性，降低员工劳动强度与误操作，优化泵房内管道布局，改善工作环境。

泵站选用的SJDH745X多功能水泵控制阀，是一种新型水力控制阀，无需人工或电力驱动。在水泵启停过程中，自动缓开、缓闭、满足电机轻载启动、防止输水管路中介质倒流，减小水锤冲击，改造中可以替换水泵出口控制闸阀和止回阀。安装在高层建筑给水系统以及其它给水系统的水泵出口管道上。防止质倒流，防止水锤产生。JD745X多功能水泵控制阀兼具电动阀，逆止阀和水锤消除器三种功能。可有效地提高供水系统的安全可靠性。

泵站多功能水泵控制阀改进方案特点：
1、消除水锤效果好。将缓开、速闭、缓闭消除水锤的技术原理一体化，防止开泵水锤和停泵水锤的产生。
2、操作方便。只需操作水泵电机启闭按扭。阀门即按照水泵操作规程实现自动开闭。
3、节能效果好。阀体采用了全通道流线型直流式设计，压力损失小，流量大，且体积小，重量轻。

多功能水泵控制阀分为主阀和外装附件两部分。主阀由阀体、主阀板、缓闭阀板、压板及膜片、阀杆等部件组成。外装附件由安装在阀门隔膜室与阀门进、出水管上的两根连接管路组成，连接管上装设过滤器和控制阀。通过调整外装附件连接管路上的控制阀，可以控制阀板的启闭时间，达到自动控制阀门缓开缓闭的目的。多功能水泵控制阀：是一种新型水力控制阀门，一阀可替代电动蝶（闸）阀、止回阀和水锤消除器三种装置。它能自动实现开泵时的缓开，停泵时的速闭与缓闭，无需任何电气控制与其它动力和人力，也无需油压装置。

泵站多功能水泵控制阀改进方案的主要优点：

（1）无需操作控制。利用水泵启停时阀门前后的水压差作为控制动力，具有随水泵的启闭而自动启闭的功能。

（2）阀门启闭动作过程能有效地因防止水锤压力波升高而产生的事故。据现场使用情况调查和实测，停泵水锤压力峰值均在工作压力的1．3倍以内。

（3）无需现场调试，适用工况范围广。

（4）基本无需维修。由于一阀替代三阀，维护维修工作量大大减少。

（5）阻力损失小。采用流线型、宽阀体设计，阻力损失比国外同类产品降低50％以上，如DN200产品在v=2m／s的经济流速工况时，多功能水泵控制阀损失为0．7m,而国外同类产品为1．5m。

泵站多功能水泵控制阀改进方案原理

1、结构：多功能水泵控制阀结构由主阀及外装附件组成。主阀包括阀体、主阀板、缓闭阀板、阀杆、阀座以及膜片控制器（含阀盖、膜片座、膜片、膜片压板）：外装附件有控制阀、过滤器、排空阀、微止回阀。其中微止回阀是特制配件，在其止回方向设有限流孔。安装形式参见图2。

2、工作原理：

1）、水泵启动前，阀门出口端压力作用在主阀板上，阀门处于关闭位置，同时膜片控制器的上腔连通压力水，下腔则与阀门进口端的低压相通。

2）、水泵启动后，阀门进口压力逐渐升高，同时压力水通过阀门进口端的连接管缓慢进入膜片控制器下腔，实现主阀板的缓慢开启，开启速度可通过控制阀进行调节。

3）、水泵停机，阀门进口的压力降低，当接近零流量时，主阀板在自身重力作用下迅速关闭。因阀门进口端压力降低，阀门出口端的压力水通过连接管进入膜片控制器上腔，下腔水通过阀门进口端的连接管压回至阀门进口端，缓闭阀板缓慢关闭，慢关时间可通过控制阀进行调节。主阀板的速闭和缓闭阀板的缓闭符合两阶段关闭规律，能有效地消除水锤。

三、泵站多功能水泵控制阀改进方案多功能水泵控制阀在安全供水中的应用：

（几个技术问题）

1、连接管的部件设计：

1）、微止回阀的作用是保证阀门开启的时间大于电机启动时间，使电机轻载启动；同时避免因开阀速度过快而导致启泵水锤。阀门开启时间可由控制阀根据现场工况压力设定。

2）、控制阀可调节进出膜片控制器上下腔的水流速度，从而调节缓闭时间；关闭时可检修膜片控制器；在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门。

3）、过滤器是保证膜片控制器上下腔中水的清洁度。由于阀门在一个开启过程水流是往复进出的，本身具有反冲洗的作用，因此也可用于介质较差的工况。

2、泵站多功能水泵控制阀改进方案阀门的消除水锤特性：

1）、从产生破坏性水锤的原理可知，减小水锤升压主要有2个因素：

（1）在刚被切断前的水流速度v尽可能小（接近于零）时关闭主阀板；

（2）使闭阀历时t是水锤相u=2L／α（α--压力波传递速度，m／s；L--管长，m）的5-10倍，就可以把实际水锤压力h限定在安全范围内，从而消除破坏性的水锤危害。

2）、多功能水泵控制阀主阀板的开启度是由管道中的水流冲击力大小决定的，流速高时主阀板开启度大：流速减小时阀板开启度小：流速接近于零时，主阀板关闭。整个过程与消除水锤的速闭原理相吻合，因此消除水锤效果很好。

3）、多功能水泵控制阀缓闭阀板的关闭，必须在膜片式控制器上下腔形成压力差后方能实现，即主阀板关闭后，缓闭阀板方能关闭，因此不可能产生缓闭与速闭同步的现象。

3、泵站多功能水泵控制阀改进方案阀门的阻力特性：

为了减少水流阻力，设计中减轻了主阀板的重量，同时采用了流线型宽敞的阀体设计。经湖南省水力机械质监授权站检测，DN200多功能水泵控制阀阻力系数约为3．8，而同规格管道的旋启式止回阀阻力系数值为5．5。

4、泵站多功能水泵控制阀改进方案膜片的设计

膜片的质量是直接影响阀门使用效果和使用寿命的关键部件，经过多种筛选，选用了氯丁橡胶为原材料，中间用尼龙纤维网进行加强；经湖南省橡胶质监授权站检测，疲劳弯曲65万次无破裂，可使用10年以上。

5、泵站多功能水泵控制阀改进方案维修

无其它外加液压或电动元件，基本无需维修，且采用宽型阀盖，可将阀内部件全部取出，维修方便。

四、泵站多功能水泵控制阀改进方案结语：

项基本原则经过现场使用证明，多功能水泵控制阀能有效地消除破坏性水锤，多功能水泵控制阀是利用液压双腔膜片控制器，来控制主阀板和缓闭阀板轻柔缓慢启闭动作。水泵启动前，主阀板在自重和弹簧的作用下，处于关闭状态，缓闭阀板由于阀后的压力水进入膜片控制器上腔，产生向下压力，也处于关闭状态，此时阀门关闭。

水泵启动工程后，随着泵口出水压力的不断增加，进入控制阀的压力水一部分经过主通道产生向上推动主阀板的力，主阀板逐渐开启，另一部分压力水通过外装附件连接管上的控制阀和过滤器进入膜片控制器下腔，推动膜片向上运动，带动缓闭阀板缓慢开启，完成多功能控制阀的整个缓开过程，保证了水泵的轻载启动。在提高供水系统安全可靠性上有显著特点，并且便于调试及安装，便于操作管理，维修量少，符合《2000年城市供水行业技术进步发展规划》中对供水设备自动化、机械化和现代化的要求，是泵站更新换代的新型阀门产品。