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多功能水泵控制閥在污水泵站中的應(yīng)用

文檔作者：羅建群文檔來源：株洲南方閥門制造有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月18日
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技術(shù)交流 給水排水技術(shù)動態(tài)2(K~4年第6期
多功能水泵控制閥在污水泵站中的應(yīng)用
羅建群
(株洲南方閥門制造有限公司，株洲412000)
0 前言
在污水泵站中，為使離心泵輕載啟動，通
常要求先關(guān)閉泵的出口閥門，再啟動水泵機
組，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達額定轉(zhuǎn)速以后，再逐漸打開出
口閥門；為了防止系統(tǒng)中介質(zhì)倒流，還必須在
泵的出口安裝止回閥；由于普通旋啟式止回閥
的瞬時關(guān)閉常產(chǎn)生危及水泵系統(tǒng)的水錘事故
或噪音，所以還要設(shè)置有效的水錘消除裝置。
目前較多采用的是電動蝶(閘)閥配套微
阻緩閉止回閥來實現(xiàn)上述目的，但在現(xiàn)場使
用中由于水中雜物較多，電動閥常出現(xiàn)關(guān)閉
不嚴，電氣及機械故障等，微阻緩閉止回閥則
出現(xiàn)調(diào)節(jié)針閥阻塞，導(dǎo)致阻尼器不能動作，閥
板軸銹死等故障，影響正常安全使用。
1 多功能水泵控制閥簡介
多功能水泵控制閥是一種新型水力控制
閥門，一閥可替代電動閥、止回閥和水錘消除
器三種裝置。它能自動實現(xiàn)開泵時的緩開，
停泵時的速閉與緩閉，無需任何電氣控制與
其他動力和人力，也無需油壓裝置。其工作
原理為：水泵啟動前，閥門出口端的壓力水作
用在主閥板上，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；水泵啟動
時，閥門不會馬上開啟，只有當(dāng)壓力達到一定
值以后，壓力水才會從旁通管進入膜片控制
器下腔，推動膜片壓板，帶動閥桿和緩閉閥板
一起上升，閥門在微止回閥的限流作用下緩
慢打開，從而保護水泵輕載啟動，多功能水泵
控制閥實現(xiàn)揚水閥的功能。
多功能水泵控制閥有兩個閥板，主閥板
和緩閉閥板(見圖1)。主閥板是空套在閥桿
上靠水流托起。停泵時，水流減慢，主閥板在
自身重力的作用下迅速下滑，在水流接近于
零的時候關(guān)閉，實現(xiàn)速閉防止水錘波的產(chǎn)生。
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同時主閥板上有泄流孔，允許一小部分水回
流，閥門的前后形成壓力差，出口端的壓力高
于進口端，出口端的高壓水通過旁通管進入
膜片控制室的上腔，推動膜片壓板帶動閥桿
和緩閉閥板一起，把主閥板上的泄流孔緩慢
關(guān)閉，從而實現(xiàn)消除可能產(chǎn)生的水錘。
多功能水泵控制閥的整個運行過程都是利
用閥門前后的壓力差來實現(xiàn)的，因此它具有：
(1)無需操作控制。利用水泵啟停時閥
門前后的水壓差作為控制動力，具有隨水泵
的啟閉而自動啟閉的功能。完全消除人為、
設(shè)備等引起的誤操作。
(2)閥門啟閉動作過程能有效地防止水
錘壓力波的升高。據(jù)現(xiàn)場使用情況調(diào)查和實
測，停泵水錘壓力峰值均在工作壓力的1．3
倍以內(nèi)。
(3)無需現(xiàn)場調(diào)試，適用工況范圍廣。
(4)基本無需維修。由于其結(jié)構(gòu)簡單，一
閥替代三閥，維護維修工作量大大減少。
(5)阻力損失小。采用流線型、寬閥體設(shè)計。
2 幾個技術(shù)問題
2．1 連接管的部件設(shè)計
控制管不易被堵塞，主要表現(xiàn)在：
(1)水在管道中流動時，中心的流速高于
管壁的流速，水中的雜質(zhì)主要集中在管道中
心流速高的區(qū)域中流動，而控制管在管壁取
壓，因此雜質(zhì)不易進入控制管。
(2)因為流經(jīng)控制管的水量少，時間短，
只在啟停泵時才有水流流過，同控制管有反
沖洗作用，啟泵時，進口端的旁通管水流是流
進膜片控制室的下腔，出口端是流出膜片控
制室的上腔，停泵時，正好相反。進口端的旁
通管水流是從下腔流出．出口端是流人膜片
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給水排水技術(shù)動態(tài)2004年第6期 技術(shù)交流
控制室的上腔，從而能有效清理旁通管殘留
的雜物，保證管路暢通。
(3)水中的泥砂因顆粒小會通過控制管
進入膜片室的上下腔，時間長后會在腔內(nèi)沉
積，影響閥門的開啟高度，只要打開上、下腔
的排放口，利用進入上、下腔的控制管，就能
把泥砂沖洗出來。
圖1 多功能水泵控制閥結(jié)構(gòu)示意圖
1閥體2閥桿3 0型密封圖4膜片壓板5閥蓋
6緩閉閥板7主閥板8主閥板座9膜片座l0膜片
a e控制閥b過濾器e微止回閥f排空閥
微止回閥的作用是保證閥門開啟的時間
大于電機啟動時間，使電機輕載啟動；同時避
免因開閥速度過快而導(dǎo)致啟泵水錘。閥門開
啟時間可由控制閥根據(jù)現(xiàn)場工況壓力設(shè)定。
控制閥可調(diào)節(jié)進出膜片控制器上下腔的
水流速度，從而調(diào)節(jié)緩閉時間；關(guān)閉時可檢修
膜片控制器；在水泵正常運行時也可手動操
作該閥來啟閉閥門。
2．2 閥門的消除水錘特性
多功能水泵控制閥主閥板的開啟度是由
管道中的水流沖擊力大小決定的，流速高時
主閥板開啟度大，流速減小時閥板開啟度小，
流速接近于零時，主閥板關(guān)閉。整個過程與
消除水錘的速閉原理相吻合，因此消除水錘
效果很好。
多功能水泵控制閥緩閉閥板的關(guān)閉，必
須在膜片式控制器上下腔形成壓力差后方能
實現(xiàn)，即主閥板關(guān)閉后，緩閉閥板方能關(guān)閉，
因此不可能產(chǎn)生緩閉與速閉同步的現(xiàn)象。
2．3 膜片的設(shè)計
膜片的質(zhì)量是直接影響閥門使用效果和
使用壽命的關(guān)鍵部件，經(jīng)過多種篩選，選用了
氯丁橡膠為原材料，中間用尼龍纖維網(wǎng)進行
加強，用模具一次模壓成型。經(jīng)湖南省橡膠
質(zhì)監(jiān)授權(quán)站檢測，疲勞彎曲數(shù)達120萬次無
破裂，可使用l0年以上。
2．4 維修
無其它液壓或電動元件，結(jié)構(gòu)簡單，故障
點少，維修量小，采用半直線型閥體結(jié)構(gòu)，實
現(xiàn)在線維修，在不拆下閥體的情況下，可將閥
內(nèi)部件全部取出，維修方便。
3 實例
丹陽污水處理廠在新建的石城污水處理
廠分別安裝使用了該公司生產(chǎn)的多功能水泵
控制閥(JD745X一10 DN700四臺和DN500四
臺)，其工況條件為：揚程7m；流量200m3／h；
出水管口徑DN700、DN500；管長為100m(水
質(zhì)為生活污水)。于2001年9月18 FI調(diào)試運
行，經(jīng)過一段時間的使用，又于20O2年9月對
南京下關(guān)污水處理廠和丹陽污水處理廠的閥
門進行拆開檢查，共拆了11臺閥門的38個過
濾器，檢查發(fā)現(xiàn)所有過濾器均無大量雜物，從
而證明多功能水泵控制閥的旁通管不會被堵
塞的。
南昌市自來水公司污泥排泵站，1999年
開始使用DN400多功能水泵控制閥，其泵為
潛污泵，整個泵和閥門全部淹沒在污泥中，閥
門根本不可能進行FI常維護和修理，現(xiàn)在運
行一直很正常，未做任何的修理。
4 結(jié)語
目前這種閥門已廣泛應(yīng)用于市政供水和
排水、建設(shè)部在《建筑中水設(shè)計規(guī)范》的行業(yè)
標準以及國家標準《污水再生利用工程設(shè)計
規(guī)范》中要求采用多功能水泵控制閥來解決
可能產(chǎn)生的水錘，提高泵房自動化。
通訊處：411220 湖南省株洲市國家高新區(qū)工業(yè)
五區(qū)518號信箱
E—mail：nfvalve@vip．sina．eom
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