《離心泵最小流量閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用原則(共14頁(yè))》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《離心泵最小流量閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用原則(共14頁(yè))（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 離心泵最小流量閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用原則 標(biāo)題：離心泵最小流量閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用原則 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 圖1? 常開式：20%~30%額定流量的水做常流水再循環(huán)浪費(fèi)能源。 ???離心泵在工業(yè)中普遍使用，但離心泵在低流量低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行狀況，并產(chǎn)生噪聲震動(dòng)，這對(duì)離心泵是非常有害的。因此離心泵最小流量再循環(huán)回路的合理設(shè)計(jì)，對(duì)離心泵的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。 ??? 離心泵最小流量要求 ???泵的最小流量是對(duì)出口而言的，當(dāng)泵出口流量小于泵的最小流量時(shí)，需要增加流量，直到出口流量滿足，泵才可以正常使用。 ???

2、NPSHa——有效汽蝕余量，只取決于裝置的倒灌高度和吸水管的阻力，而與水泵本身無(wú)關(guān)。 ??? Pd——水箱（除氧器）內(nèi)壓力。 ??? Pv——給水泵入口水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力。 ??? ρ——給水泵進(jìn)口水的密度。 ??? g——重力加速度。 ??? Hg——除氧器水箱內(nèi)水位到給水泵中心線的高度，也稱倒灌高度。 ??? h1——吸水管內(nèi)的流動(dòng)損失壓頭。 ???NPSHr——必需汽蝕余量，是由泵本身決定的，同吸入裝置無(wú)關(guān)。無(wú)論裝在什么不同的系統(tǒng)中，泵的NPSHr都保持不變。NPSHr是為了保證泵不發(fā)生汽蝕，要求泵進(jìn)口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力水頭的富裕能量，即要求裝

3、置提供的最小汽蝕余量。 圖2? 傳統(tǒng)再循環(huán)回路控制系統(tǒng)。 ???如果NPSHa=NPSHr，則泵處于汽蝕工況；如果NPSHa＜NPSHr，則泵嚴(yán)重汽蝕；如果NPSHa＞NPSHr，則表示泵無(wú)汽蝕。 ??? 由此看出裝置汽蝕余量（NPSHa）小于必需汽蝕余量（NPSHr），是泵發(fā)生汽蝕的直接原因。 ???為了保證離心泵在低負(fù)荷下的正常工作，避免發(fā)生汽蝕，通常在離心泵出口處設(shè)置最小流量再循環(huán)回路。當(dāng)系統(tǒng)在啟動(dòng)、間歇運(yùn)行或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，最小流量再循環(huán)旁路打開，使一部分給水從旁路直接打回水箱，增大了給水泵流量，從而避免給水泵汽蝕。一般再循環(huán)流量占給水泵額定流量的25%~30%，通常

4、制造廠在離心泵曲線中給出這個(gè)數(shù)值。 ??? 離心泵最小流量再循環(huán)回路 ??? 離心泵再循環(huán)回路有三種基本形式： ??? 1.常開再循環(huán)模式 ???常開再循環(huán)模式是最簡(jiǎn)單的常見(jiàn)形式（圖1）。在再循環(huán)回路中設(shè)置一臺(tái)手動(dòng)節(jié)流閥，將手動(dòng)節(jié)流閥設(shè)置一固定的開度，離心泵工作中讓額定流量的25%~30%（最小流量）通過(guò)手動(dòng)節(jié)流閥返回到水箱中。 圖3? 集成經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)再循環(huán)系統(tǒng)。 ???這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，初始投資成本低廉。缺點(diǎn)是閥門處于常開狀態(tài)，始終有25%~30%的流量通過(guò)再循環(huán)回路回流造成能源浪費(fèi)，并且需要選擇更大額定流量的離心泵以滿足實(shí)際流量的要求。其次是節(jié)流閥不

5、是調(diào)節(jié)閥，長(zhǎng)期處于流體沖刷狀態(tài)，閥門損壞很快。維修成本及運(yùn)行成本高。 圖4?HORA公司作的流體動(dòng)態(tài)分析顯示，當(dāng)減壓過(guò)程流速過(guò)高時(shí)出現(xiàn)超臨界現(xiàn)象，閥件極易受到破壞（紅色區(qū)域?yàn)槌R界狀態(tài)）。 ???2.傳統(tǒng)控制型 ??? 典型的離心泵最小流量再循環(huán)回路由下列主要環(huán)節(jié)構(gòu)成： ??? ■流量測(cè)量單元（圖2-1）：用于流量檢測(cè)。 ???■最小流量控制閥（圖2-2）：安裝在再循環(huán)回路上，用于調(diào)節(jié)再循環(huán)流量，實(shí)現(xiàn)流體從泵出口的高壓狀態(tài)到水箱（圖2-3）低壓狀態(tài)的減壓過(guò)程。 ???■逆止閥（圖2-4）：工業(yè)系統(tǒng)中常常使用兩個(gè)以上的給水泵并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)安全備用，防止流體逆流損壞備用

6、泵。 ??? ■控制單元（圖2-5）：當(dāng)流量等于或者低于泵需要的最小流量時(shí)，控制再循環(huán)流量控制閥開啟。 圖5? 多級(jí)減壓過(guò)程壓力分布曲線。 ???■背壓器（2-6）：用于建立再循環(huán)閥后管道至水箱之間的壓力，避免汽蝕閃蒸工況發(fā)生在管道之中，破壞管道，產(chǎn)生氣阻流路不暢，引起管道震動(dòng)。建議背壓器盡量靠近水箱（除氧器）一側(cè)安裝。 ???當(dāng)工藝系統(tǒng)中要求減少給水流量時(shí)，給水泵出口控制閥（圖2-7）逐漸關(guān)閉，流經(jīng)水泵的流量逐漸降低，當(dāng)流量計(jì)檢測(cè)出流量低于泵需要的最小流量時(shí)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，控制閥門開啟。此時(shí)高壓水經(jīng)再循環(huán)閥回到水箱中，通常來(lái)說(shuō)需要多級(jí)減壓。 ??? 3.集成一

7、體化型 ???能否將流量測(cè)量功能，再循環(huán)旁路減壓功能，逆止閥及控制回路設(shè)計(jì)集成在一只閥門中簡(jiǎn)化再循環(huán)回路呢？這樣的閥門能否工作呢？答案是肯定的。數(shù)萬(wàn)只德國(guó)HORA公司的集成型閥門已經(jīng)連續(xù)安全工作了數(shù)年。 圖6? 多級(jí)減壓籠式結(jié)構(gòu)。 ???這種簡(jiǎn)潔的再循環(huán)回路設(shè)計(jì)，具有穩(wěn)定的工作表現(xiàn)及良好的經(jīng)濟(jì)效益，大大降低了設(shè)備初期投資成本。 ??? 最小流量再循環(huán)工況對(duì)閥門設(shè)計(jì)的要求 ???最小流量再循環(huán)工況的特點(diǎn)及對(duì)閥門的要求是什么？我們首先從閥門損壞的機(jī)理分析。歸納起來(lái)有三種： ??? ■結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，選材不當(dāng)，加工工藝落后：此類錯(cuò)誤屬于低級(jí)錯(cuò)誤，我們?cè)诖瞬蛔鲇懻摗? ?

8、?? ■沖蝕破壞：統(tǒng)計(jì)顯示，除第一種原因損壞外，70％的閥門是由于沖蝕而損壞的。 ???特別是處于高壓差的工況條件下，閥門在開啟與關(guān)閉瞬間產(chǎn)生縫隙（我們稱為“縫隙開度”）的情況下，極易產(chǎn)生超臨界現(xiàn)象,閥芯與閥座在極具破壞力的條件下被沖蝕損壞。給水泵最小流量再循環(huán)工況就是這種典型的實(shí)際工況，百萬(wàn)級(jí)機(jī)組給水泵壓力常常會(huì)達(dá)到400bar的壓力，而水箱（除氧器）壓力僅僅15bar。 圖7? 多級(jí)減壓拋物面結(jié)構(gòu)。 ??? 汽蝕破壞 ???另外一種常見(jiàn)的閥門損壞形式為汽蝕破壞。根據(jù)伯努利方程得知，流體流過(guò)節(jié)流元件時(shí)流速增加，壓力下降，流過(guò)截流元件后，在相對(duì)寬敞的下游流道中流速下降，壓力

9、回升，當(dāng)采用多級(jí)減壓技術(shù)時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)節(jié)流元件，控制每一級(jí)節(jié)流處的壓力，均高于此溫度下的飽和蒸氣壓力。如果減壓級(jí)數(shù)不夠，經(jīng)過(guò)節(jié)流元件時(shí)下降的壓力低于該溫度下的飽和壓力，此時(shí)流體中產(chǎn)生氣泡，我們稱之為空化現(xiàn)象，如果保持這個(gè)壓力，在流體中產(chǎn)生的氣泡不易破裂，而是夾在流體中形成“二相”流狀態(tài)，此現(xiàn)象通常稱此為“閃蒸”?！伴W蒸”一般不會(huì)對(duì)節(jié)流元件產(chǎn)生破壞，但會(huì)產(chǎn)生氣阻擴(kuò)容，使流通能力降低，并具有產(chǎn)生噪聲和震動(dòng)的可能。但當(dāng)流體經(jīng)過(guò)節(jié)流元件后，回升的壓力高于該流體在此溫度下的飽和壓力時(shí)，汽泡會(huì)爆裂并釋放出巨大的能量，對(duì)閥座、閥芯等節(jié)流元件產(chǎn)生破壞，此現(xiàn)象稱之為汽蝕。據(jù)測(cè)算氣泡爆裂時(shí)的瞬時(shí)壓力高達(dá)3000ba

10、r，現(xiàn)有的工程材料均難以抵抗其破壞力。這是閥門損壞另外一種原因。 ??? 離心泵最小流量再循環(huán)工況具備上述兩種閥門破壞形式。其中熱水泵系統(tǒng)，更是典型。 ??? 再循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)形式 ???最小流量再循環(huán)閥門的正確設(shè)計(jì)與選用，對(duì)離心泵安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要。針對(duì)德國(guó)HORA公司生產(chǎn)的4種不同結(jié)構(gòu)的最小流量循環(huán)閥進(jìn)行分析。 圖8? 多級(jí)減壓開關(guān)型最小流量閥 ??? 1.多級(jí)減壓籠式結(jié)構(gòu) ???針對(duì)汽蝕及縫隙開度的沖蝕兩種典型的破壞形式，HORA特別設(shè)計(jì)了此種結(jié)構(gòu)的閥門。其中最高可達(dá)9級(jí)的減壓結(jié)構(gòu)，可以將500bar的壓力逐級(jí)減壓降低到水箱（除氧器）所需要的壓力（~12b

11、ar），讓每一級(jí)壓力降都高于飽和壓力，避免了汽蝕對(duì)閥門的破壞。而針對(duì)最致命的縫隙開度所造成的沖蝕破壞，設(shè)計(jì)中使用了兩級(jí)密封結(jié)構(gòu)（主密封面和輔助密封面）。在閥門開啟階段，首先開啟主密封面（1）2~3mm，此時(shí)輔助密封面（2）處于關(guān)閉狀態(tài)，介質(zhì)不能流動(dòng)。當(dāng)主密封面繼續(xù)開啟時(shí)，輔助密封面開啟，因此主密封面不存在縫隙開度過(guò)程。關(guān)閉階段同開啟階段相反，先關(guān)閉輔密封面，然后關(guān)閉主密封面。這種巧妙的設(shè)計(jì)既實(shí)現(xiàn)了惡略工況下的密封要求，又避免了縫隙開度對(duì)閥門主密封面的沖蝕，從而延長(zhǎng)了使用壽命。而金屬密封是閥門長(zhǎng)期在高溫狀態(tài)下運(yùn)行的可保證靠。 ???2.多級(jí)減壓拋物面結(jié)構(gòu) ???傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的多級(jí)減壓拋物面

12、結(jié)構(gòu)，將減壓過(guò)程分散到各級(jí)節(jié)流面上，可以承受220bar的減壓過(guò)程，特點(diǎn)是可靠經(jīng)濟(jì)，屬于調(diào)節(jié)型最小流量閥結(jié)構(gòu)。 圖9? 集成功能型泵自動(dòng)再循環(huán)閥。 ??? 3.多級(jí)減壓開關(guān)型最小流量閥 ???在再循環(huán)流量不需調(diào)節(jié)控制時(shí)，可以使用多級(jí)減壓開關(guān)型最小流量閥。該閥門內(nèi)部設(shè)置了6級(jí)碟狀減壓孔板結(jié)構(gòu)，介質(zhì)連續(xù)穿過(guò)減壓堞板，實(shí)現(xiàn)多級(jí)減壓過(guò)程。此種閥門的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、具有較好的經(jīng)濟(jì)性。 ???4.集成功能型泵自動(dòng)再循環(huán)閥 ???這種閥門集成了流量測(cè)量，再循環(huán)減壓，旁路自動(dòng)開啟控制調(diào)節(jié)以及逆止回閥等多功能。它的工作過(guò)程是：高壓液體經(jīng)過(guò)閥門入口進(jìn)入閥體，閥芯（1）設(shè)計(jì)成可以檢

13、測(cè)流量的測(cè)量型結(jié)構(gòu)。當(dāng)閥芯測(cè)量出流量低于泵需要的最小流量時(shí)，設(shè)置在閥門右側(cè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置（2）通過(guò)閥桿（3）帶動(dòng)再循環(huán)旁路閥（4）開啟旁路。旁路的開度是通過(guò)稱之為“機(jī)械計(jì)算器”的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置計(jì)算得出的，與檢測(cè)出的流量相對(duì)應(yīng)。部件（5）是逆止閥，當(dāng)流體通過(guò)閥門出口逆行進(jìn)入閥體時(shí)，逆止閥工作。 ??? 閥門的選用原則 ???最小流量再循環(huán)閥具有多種結(jié)構(gòu)形式，正確選用合適的閥門，對(duì)安全經(jīng)濟(jì)的使用給水泵至關(guān)重要。具體選用原則見(jiàn)上表。 ???綜上所述，設(shè)計(jì)選用泵最小流量再循環(huán)系統(tǒng)，既需要考慮技術(shù)的可行性，還要考慮建設(shè)使用成本的經(jīng)濟(jì)性，適合你的系統(tǒng)才是最佳解決方案。 ??? 相關(guān)鏈接

14、 ???德國(guó)霍拉調(diào)節(jié)閥公司成立于1967年，公司位于德國(guó)中西部的魯爾工業(yè)區(qū)，是歐洲最大的高溫高壓調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)商之一。產(chǎn)品主要有蒸汽減壓閥、最小流量調(diào)節(jié)閥、泵自動(dòng)再循環(huán)閥等高溫高壓調(diào)節(jié)閥以及電動(dòng)和氣動(dòng)執(zhí)行器，每年有超過(guò)60%的產(chǎn)品出口到世界各地?；衾旧a(chǎn)的調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用及服務(wù)電力、石化、冶金、建材等工業(yè)領(lǐng)域，主要客戶有西門子、ABB、ESSO石油、BASF、KSB泵等公司。 ???憑借近40年的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，霍拉從德國(guó)霍爾特走向歐洲及世界市場(chǎng)并成為世界著名的鍋爐與電力制造商以及測(cè)量與控制公司的合作伙伴，并成為德國(guó)大電站制造商協(xié)會(huì)（VGB）成員。2000年，霍拉公司正式進(jìn)入中國(guó)大陸。

15、 　 那是心與心的交匯，是相視的莞爾一笑，是一杯飲了半盞的酒，沉香在喉，甜潤(rùn)在心。 　我無(wú)所謂成功不成功，但我在乎我自己的成長(zhǎng)；我無(wú)法掌握別人，但我可以掌握自己。 　　我唯一能把握的，是我會(huì)一直盡力走下去，不為了別人，為了給自己一個(gè)交代。 　　這個(gè)世界上有太多的事情是我們無(wú)法掌握的，你不知道誰(shuí)明天會(huì)離開，你不知道意外和你等的人誰(shuí)先到來(lái)。 　　最可怕的是因?yàn)榕率ザ艞墦碛械臋?quán)利。 　　我們都會(huì)遇到很多人，會(huì)告別很多人，會(huì)繼續(xù)往前走，也許還會(huì)愛(ài)上那么幾個(gè)人，弄丟那么幾個(gè)人。 　　關(guān)鍵

16、在于，誰(shuí)愿意為你停下腳步？ 　　對(duì)于生命中每一個(gè)這樣的人，一千一萬(wàn)個(gè)感激。有一些人、一些事是不需要理由的： 　　比如天空的顏色； 　　比如連你自己都不知道為什么會(huì)喜歡上的那個(gè)人； 　　比如昨天擦肩而過(guò)的人變成了你今天的知己。 　　夢(mèng)想這東西，最美妙的在于你可以制造它，重溫它。 　　看一本書，聽(tīng)一首歌，去一個(gè)地方，夢(mèng)想就能重新發(fā)芽，那個(gè)在你體內(nèi)扎根的與生俱來(lái)的夢(mèng)想。 　　我們唯一能把握的事情是，成為最好的自己，我們可以不成功，但是我們不能不成長(zhǎng)，沒(méi)有什么比背叛自己更可怕。 　　你唯一能把握的，是變成最好的自己。 　　也許你最后也沒(méi)能牽到那個(gè)人的手，但是你付出了就不會(huì)有遺憾； 　　也許最后你也只是默默無(wú)聞，但你曾經(jīng)為了將來(lái)努力地奮斗了一把； 　　也許你最后也沒(méi)能環(huán)游世界，可是你在實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的途中找到了自己。 　　那是能夠?yàn)榱艘粋€(gè)目標(biāo)默默努力的自己，不抱怨，不浮躁，不害怕孤單，沉默卻又努力的自己。 　　說(shuō)不定你想要苦苦追尋的夢(mèng)想，已經(jīng)握在你手中了。 專心---專注---專業(yè)