水泵的優(yōu)點:
(1)全封閉。結(jié)構(gòu)上沒有動密封,只有在泵的外殼處有靜密封,因此可以做到完全無泄漏,特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。
(2)安全性高。轉(zhuǎn)子和定子各有一個屏蔽套使電機轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸,即使屏蔽套破裂,也不會產(chǎn)生外泄漏的危險。
(3)結(jié)構(gòu)緊湊占地少。泵與電機系一整體,拆裝不需找正中心。對底座和基礎(chǔ)要求低,且日常維修工作量少,維修費用低。
(4)運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風(fēng)扇,故不需加潤滑油,且噪聲低。
(5)使用范圍廣。對高溫、高壓、低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。
水泵的缺點:
(1)水泵的效率通常低于單端面機械密封離心泵,而與雙端面機械密封離心泵大致相當(dāng)。
(2)由于泵采用滑動軸承,且用被輸送的介質(zhì)來潤滑,故潤滑性差的介質(zhì)不宜采用泵輸送。一般地適合于泵介質(zhì)的粘度為0.1~20mPa.s。
(3)長時間在小流量情況下運轉(zhuǎn),泵效率較低,會導(dǎo)致發(fā)熱、使液體蒸發(fā),而造成泵干轉(zhuǎn),從而損壞滑動軸承
泵是流體工業(yè)的核心裝置,其作用猶如人體的心臟,為系統(tǒng)中各裝置內(nèi)的流體提供動力,確保工藝流程正常運轉(zhuǎn)。常用的泵,按大類分有葉片泵、容積泵、特殊用途泵等。其中,葉片泵中的離心泵應(yīng)用最為廣泛。
離心泵運行過程中需要避免兩個問題:停泵水錘和低于最小流量。解決這兩類問題,方法較多,但基本思想都是如何圍繞離心泵配置一套合適的系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)里閥門起著非常重要的作用,而且隨著這兩類問題認(rèn)識的加深,誕生了許多專用閥門。
閥門 離心泵
停泵水錘保護與閥門
水錘是壓力管道中介質(zhì)流速的劇烈變化引起的一系列急劇的壓力交替升降的水擊現(xiàn)象。水錘的危害非常大,可以擊毀泵、管路以及其它設(shè)備。壓力管道中的水錘產(chǎn)生原因有很多,比如閥門的快速關(guān)閉、非正常停泵等。
停泵水錘產(chǎn)生機理
當(dāng)因非正常原因,比如斷電,泵突然停止工作:初始階段時,管道內(nèi)的介質(zhì)依靠慣性繼續(xù)前進,但速度逐漸減為零;此時,如果管道布置存在高低落差,介質(zhì)在重力的作用下將向泵倒流;當(dāng)?shù)沽鹘橘|(zhì)達到一定速度時,泵出口處的止回閥將迅速關(guān)閉,這樣,到達此處的大量介質(zhì)的速度突然變成零,引起此處介質(zhì)壓力急劇升高—停泵水錘產(chǎn)生。大量文獻指出,停泵水錘產(chǎn)生的主要原是水泵出口處的止回閥突然關(guān)閉。但有研究表明,雖然某些情況下泵出口處的止回閥可以取消的,但大多數(shù)情況下,為防止大量介質(zhì)倒流進離心泵,泵出口處的防倒流設(shè)置是必需的。
停泵水錘避免措施
避免停泵水錘危害的措施有許多,比如安裝水錘消除器、泄壓閥、調(diào)壓罐等,以下只介紹兩種應(yīng)用較多、與通用閥門相關(guān)的措施。
1、設(shè)置緩閉止回閥
緩閉止回閥是一種通過增加執(zhí)行機構(gòu)、阻尼器而實現(xiàn)緩慢關(guān)閉的止回閥。上圖為安裝有緩閉止回閥的離心泵停泵水錘保護系統(tǒng)簡圖,此時緩閉止回閥需要配合閘閥(開關(guān)閥)使用。當(dāng)介質(zhì)在重力作用下倒流時,止回閥緩慢關(guān)閉,有效地避免了因普通止回閥突然關(guān)閉產(chǎn)生的水錘。其缺點為因為關(guān)閉速度較慢,一部分介質(zhì)不可避免地倒流進入離心泵,泵因此可能會產(chǎn)生機械故障。
2、設(shè)置緩閉止回蝶閥
這是一種在大型水利系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍、效果比較好的方法。緩閉止回蝶閥由蝶閥、執(zhí)行結(jié)構(gòu)及液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成。上圖為安裝有緩閉止回蝶閥的離心泵停泵水錘保護系統(tǒng)簡圖。該系統(tǒng)只需安裝緩閉止回蝶閥即可,即能起到止回閥的作用又能起到開關(guān)閥的作用。當(dāng)離心泵開啟的時候,其按先慢后快的步驟開啟,保證泵低載開啟;當(dāng)泵突然停止工作時,其按先快后慢的步驟關(guān)閉,即可以避免水錘的產(chǎn)生,又可以避免過多的介質(zhì)倒流通過泵,引起泵的機械故障。
避免最小流量工況和閥門
最小流量是指保證泵能正常工作的流量。如果泵在低于最小流量工況下工作,將引起噪聲和振動,泵的性能將變得不穩(wěn)定,甚至?xí)鸨玫姆钦Fg,降低泵的使用壽命。所以必須采取措施來避免離心泵在最小流量工況下工作,目前普遍做法是喂離心泵設(shè)置最小流量回路。但從泵的本身價值來講,只有為那些大流量、高揚程、大功率的離心泵設(shè)置最小流量回路才是合理的。離心泵允許的最小流量值由泵制造商計算或?qū)嶒灤_定。
最簡單的最小流量回路僅需要在回路中安裝一臺開關(guān)閥,如閘閥,當(dāng)認(rèn)為泵即將處于最小流量工況時打開閥門,接通最小流量回路,避免泵在最小流量工況下工作。
總結(jié)
以上介紹的閥門的基本結(jié)構(gòu)與通用閥門無異,但因為根據(jù)應(yīng)用的工況做了相應(yīng)的改進,使得這些閥門成為解決這兩類問題的專用閥門。