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河南舞陽鋼廠寬厚板循環(huán)水泵系統(tǒng)為寬厚板淬火車間循環(huán)水處理系統(tǒng),淬火冷水池的水通過一組水泵,將介質(zhì)送至50m的水塔上(最高水位為57m)。上塔后一部分直接從水塔下來供給低壓用水系統(tǒng),一部分通過二次加壓,供給高壓淬火系統(tǒng)。其加壓泵站采用兩用一備形式,配有三臺套DN600口徑多功能水力控制閥。
在該工況中,水泵為單級雙吸離心泵組,其出口配用多功能水力控制閥符合泵控要求,正常運(yùn)行及泵組倒泵時,多功能水力控制閥均能應(yīng)用良好,可實(shí)現(xiàn)閥門設(shè)計的各項(xiàng)功能。然而在系統(tǒng)調(diào)試階段及三臺泵組同時停用的工況下,由于閥門進(jìn)口始終受水塔水壓作用,相當(dāng)于有一臺揚(yáng)程為50m-57m的水泵在不間斷泵送壓力水,使閥門無法關(guān)閉。
當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時,換向?qū)чy的原理類似于安全閥,首先通過其頂部的調(diào)節(jié)螺栓設(shè)定換向?qū)чy彈簧預(yù)緊力,使彈簧力克服膜片下腔來自水塔的靜壓,將閥芯5推到下密封位置排放調(diào)節(jié)閥6無滴漏現(xiàn)象,并聯(lián)通水泵出口與閥門活塞上腔,通過水塔靜壓作用下閥門閥板與活塞的面積差,實(shí)現(xiàn)閥門保持關(guān)閉與密封;啟泵后,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速趨于平穩(wěn),水泵出口壓力上升,壓力介質(zhì)將克服彈簧力,使閥芯5移動到上位,截斷泵出口與活塞上腔的連接,并將活塞上腔通過排放調(diào)節(jié)閥與外界導(dǎo)通,通過調(diào)節(jié)排放閥的開度,可控制閥門開啟速度,實(shí)現(xiàn)閥門平穩(wěn)開啟,泵站正常運(yùn)行;在倒泵工況下停泵時,大閥板在自重及回流壓力下快速關(guān)閉截斷大部分水流,換向?qū)чy下腔失壓,閥芯5在彈簧作用下回到下位,依靠水塔靜壓實(shí)現(xiàn)閥門關(guān)閉。在檢修狀態(tài)下停同時泵時,則主要依靠水塔靜壓使活塞桿帶動小閥板推動大閥板關(guān)閉。
工況與參數(shù):1.公稱壓力:1.6MPa;2.換向?qū)чy設(shè)定范圍:0.57—0.64MPa;3.最低啟閉壓差:0.05 MPa;4.緩開時間:5-60S(可調(diào));5.緩閉時間:3S~120S(可調(diào))。
通過安裝我公司另一形式水泵控制閥——液力自動閥而設(shè)計的專利產(chǎn)品”調(diào)節(jié)換向閥”,使閥門實(shí)現(xiàn)與閥門進(jìn)口壓力的自動聯(lián)鎖,實(shí)現(xiàn)緩開,并且由于開閥時活塞上腔是與大氣相通,閥板在進(jìn)口壓力作用下,可以使閥門達(dá)到全開,使閥門流阻降至最低。由于換向?qū)чy是該閥的核心部件,在一定壓差內(nèi),實(shí)現(xiàn)換向?qū)чy閥芯的上下?lián)Q位,并實(shí)現(xiàn)密封,所以要求彈簧剛度與膜片面積及上下密封比壓,形成良好對應(yīng)關(guān)系。一般來說啟閉壓差越大,閥門動作越穩(wěn)定可靠。為防止故障情況下閥門不能自動開啟,在活塞上腔安裝了手動球閥17,通過關(guān)閉球閥2開啟球閥17,可實(shí)現(xiàn)閥門手動應(yīng)急啟動。
河南舞陽鋼廠寬厚板淬火車間循環(huán)水處理系統(tǒng)淬火塔增壓站泵組共安裝了3臺DN600口徑閥門,自2008年10月份安裝運(yùn)行以來,閥門運(yùn)行狀況良好,基本達(dá)到了用戶要求,實(shí)現(xiàn)了泵開閥開,泵停閥閉的自動控制功能。該閥結(jié)構(gòu)簡單,無需外部控制設(shè)施,運(yùn)行過程無需人工干預(yù)。
對于遠(yuǎn)程二次增壓的工況,無人值守的泵站,還可以通過在該閥基礎(chǔ)上加裝我公司專利結(jié)構(gòu) “水力控制閥啟閉控制、流量調(diào)節(jié)及信號機(jī)構(gòu)”實(shí)現(xiàn)對閥門運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,具有較高的實(shí)用性。背壓型多功能水力控制閥利用換向?qū)чy感應(yīng)泵出口和控制閥活塞缸上腔壓力,實(shí)現(xiàn)無背壓工況下的開/關(guān)閥動作,避免了停泵水錘的發(fā)生。但是在安裝中要注意預(yù)緊力的確定,如果不能確定上游具體水位,可按照最大水位調(diào)整預(yù)緊力,確保在背壓工況下控制閥能正常關(guān)閉。
通過一年多的運(yùn)行情況,背壓型多功能水力控制閥完全可以解決傳統(tǒng)多功能水力控制閥在背壓工況下存在的不能正常關(guān)閉的情況,值得大力推廣應(yīng)用。