二级建造师辅导：多功能水泵控制阀的水锤防护特性及其应用(2)

　　2、多功能水泵控制阀的水锤控制过程

　　多功能水泵控制阀是一种新型的水力控制阀门，一阀可同时替代现行水泵压水管上的电动蝶（闸）阀、单向阀和水锤消除器，并能自动实现开泵时的缓开（准软启动），停泵时的速闭/缓闭，基本上可以实现现行液控缓闭阀的功能，即两阶段关阀过程，有效地防止水锤事故的产生，但它无任何电气控制动力或外力油压系统。在阀体设计上还采用了宽阀体流线型设计，有效地降低了水流阻力。

　　多功能水泵控制阀的水锤防护过程：水泵启动前，阀门出口端压力作用在主阀板上，主阀板处于关闭位置，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。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。水泵停机时，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给水系统的两阶段关闭规律，因此能有效地削减水锤压力峰值。

　　连接管的附件设计：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；阀门开启时间可根据现场工况压力设定。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；在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门。过滤器是保证膜片控制器上下腔中水的清洁度。由于阀门在开启过程中水流是往复进出的，本身具有反冲洗的作用，因此也可用于介质较差的情况。

　　多功能水泵控制阀主阀板的开启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两阶段关闭原理相吻合，因此消除水锤效果很好。

　　多功能水泵控制阀缓闭阀板的关闭，是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，因此不会出现缓闭与速同步的现象。

　　3 应用实例

　　安康铁路水厂改造工程：

　　设计水泵扬程80m，地形高差68.4m，设计流量850m3/h，管口径DN400，管长为6.0km，设计流速0.50—1.20m/s，C=980.4m/s，水锤波相长T为 12.2s，Ts=2.25T=30s时，理论上，产生间接水锤的峰值为1.34Mpa，安装多功能水泵控制阀后，产生的停泵水锤压力峰值为0.98Mpa；安装普通止回阀停泵水锤压力峰值则为1.88MPa.据现场测试，安装JD745X—10DN400多功能水泵控制阀，缓闭时间为30s时，停泵压力峰值为0.95 MPa，小于1.20 Mpa，而原配置为电动蝶阀和微阻缓闭蝶阀，停泵压力峰值为1.2～1.4MPa.停泵后水泵最大反转速度为600r/min，与原配置相同。经多处实践使用证明，多功能水泵控制阀具有良好的水锤防护作用。

　　主要参考文献

　　1.黄 靖 罗建群 多功能水泵控制阀 中国给水排水，1999，15（2）

　　2.Wylie E B. Strecter V L. Fluid Transients， Mc：Graw：Hill Co. 1978

　　3.谢水波 陈胜兵 等 停泵水锤计算直接迭格式与电算方法，水利学报，2001，（6）：80：85