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何謂多功能水泵控制閥?水泵有什么運行特性需要閥門來控制?水泵控制閥能否實現(xiàn)這些控制?以及它與傳統(tǒng)的閘閥、蝶閥、止回閥以及勻速、雙速緩閉的水力控制止回閥在原理、功能等方面有什么質(zhì)的不同。
筆者在本文中以活塞式多功能水泵控制閥(下稱控制閥)為例，通過對其結(jié)構(gòu)、主要功能、工作原理的剖析，提出對上述問題的看法，供讀者參閱。
一、結(jié)構(gòu)
控制閥結(jié)構(gòu)的主要特點是取消了閥座中間的定位機構(gòu)和閥瓣上側(cè)的彈簧，而且在閥瓣的下側(cè)設計了導流板，最大限度減少了介質(zhì)過流時的機械損失和閥瓣下側(cè)穹腔內(nèi)的旋渦損失。以缸體內(nèi)的活塞作驅(qū)動元件，在介質(zhì)自身壓力作用下帶動閥瓣作上下運動，實現(xiàn)閥的開啟或關(guān)閉?；钊㈤]件、連同缸體配置在閥體上，流線形、寬閥腔的閥體，不但水頭損失可以比同類產(chǎn)品減少30%以上，而且具有良好的抗氣蝕性能。
以電磁閥換向機構(gòu)(下稱電磁閥)和壓力管路組成伺服系統(tǒng)，取控制閥兩端的壓力水為驅(qū)動源，通過電信號指令，任意一端的壓力水都能實現(xiàn)水泵控制閥在設定的時刻和速度執(zhí)行泵的開啟或關(guān)閉。
二、泵的運行特性與控制閥的功能特點、工作原理
1、泵的啟動特性及其控制
a)離心泵的零流量啟動特性及其控制(即關(guān)閥啟動)
離心泵在零流量工況時軸功率最小，為額定軸功率的30%-90%，所以離心泵的啟動特性是零流量啟動(即關(guān)閥啟動)。待泵至額定轉(zhuǎn)速之后控制閥按設定的速度緩慢開啟。
工作原理：泵啟動時(前)壓力水經(jīng)過設有延時的電磁閥流向缸體內(nèi)活塞上腔，而活塞下腔通過缸體下端經(jīng)電磁閥通向大氣，此時控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
電動機補償啟動結(jié)束，泵正常運轉(zhuǎn),電磁閥即執(zhí)行換向指令,切斷活塞上腔壓力水源、關(guān)閉缸體下端通向大氣的回路，同時將壓力水經(jīng)電磁閥注入缸內(nèi)活塞下腔、打開活塞上腔通向大氣的回路，活塞上腔的水經(jīng)電磁閥排出閥外，控制閥按設定的速度緩慢開啟，完成并滿足了離心泵在零流量時軸功率最小的啟動特性，保證泵機組的安全運轉(zhuǎn)。
b)軸流泵的大流量啟動特性及其控制(即全開閥啟動)
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140%～200%，所以軸流泵的啟動特性應是大流量啟動(即全開閥啟動)。
工作原理：控制閥滿足軸流泵全開閥啟動的工作原理是離心泵關(guān)閥啟動的逆運行，即電磁閥先工作，將閥全開后，泵再啟動。參閱a)條，不贅述。
軸流泵啟動前，這時閥的進口壓力為零，控制閥利用閥出水端的介質(zhì)壓力將閥開啟，而離心泵啟動時是利用閥進水端的介質(zhì)壓力將閥開啟。無論閥的哪一端介質(zhì)都能實現(xiàn)控制閥的開或啟，這是水泵控制閥功能的重要特征之一。
c)控制混流泵的啟動特征
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%～130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，一般可選擇泵啟動與控制閥的緩慢開啟同步進行。
工作原理：工作原理與控制離心泵零流量啟動特性相同，只要取消電磁閥的延時設置即可。
2、停泵及其控制
a)控制離心泵的零流量停泵(即先關(guān)閥后停泵)
對于離心泵，先緩慢關(guān)閉控制閥，然后再停泵的重要性在于：這時管內(nèi)介質(zhì)流速由額定流速逐漸降至為零，速度變化梯度極小，可有效的避免停泵水錘的發(fā)生和泵的逆轉(zhuǎn)；泵的軸功率由額定功率逐漸降至最小的運行功率，有利于機組安全。
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