当泵由于电源故障等异常原因突然停止工作时:在初始阶段,管道中的介质继续通过惯性向前移动,但速度逐渐降低为零;这时,如果管路布局高度下降,则介质将在重力作用下流回泵。当回流介质达到一定速度时,泵出口处的止回阀将迅速关闭,从而使大量介质的速度突然变为零,从而导致介质压力急剧上升-泵的水锤停止。大量文件指出,水锤的主要原因是泵出口处的止回阀突然关闭。但是,一些研究表明,尽管在某些情况下可以取消泵出口处的止回阀,但在大多数情况下,为了防止大量介质倒流到离心泵中,泵的防回流设置出口是必要的。
泵停止过程中避免水锤的措施
避免水锤伤害的措施有很多,例如安装水锤消除器,泄压阀,调压箱等。以下仅介绍两种使用较广泛且与通用阀有关的措施。
1.设置慢速关闭止回阀
缓闭止回阀是一种通过加装执行机构和阻尼器的缓闭止回阀。上图是装有慢速关闭止回阀的离心泵水锤保护系统的示意图。此时,需要将慢速关闭止回阀与闸阀(开关阀)一起使用。当介质在重力作用下向后流动时,止回阀缓慢关闭,有效避免了因共用止回阀突然关闭而引起的水锤现象。其缺点是,由于关闭速度慢,部分介质不可避免地流回离心泵,因此泵可能会出现机械故障。
2.设置慢速关闭止回蝶阀
这是在大型水利系统中普遍有效的方法。缓闭止回蝶阀由蝶阀,执行机构和液压控制系统组成。上图是带有慢速关闭止回蝶阀的离心泵水锤保护系统的示意图。系统仅需安装缓闭止回蝶阀,即可起到止回阀和开关阀的作用。离心泵启动时,应以缓慢和快速的步骤启动,以确保泵在低负载下启动。当泵突然停止工作时,它会以快速和缓慢的步骤关闭,这不仅可以避免水锤的产生,而且还可以避免过多的介质回流通过泵,从而导致泵的机械故障。
避免最低流量条件和阀门
最小流量是为了确保泵可以正常工作。如果泵在小于最小流量的条件下工作,则会引起噪音和振动,泵的性能会变得不稳定,甚至会引起泵的异常气蚀,从而降低泵的使用寿命。因此,必须采取措施防止离心泵在最小流量条件下工作。目前,通常的做法是为离心泵提供最小流量的回路。但是就泵本身的价值而言,仅合理的是为那些大流量,高扬程和大功率的离心泵设置最小流量回路。离心泵的最小允许流量应由泵制造商的计算或实验确定。
最简单的最小流量回路仅需要在回路中安装一个开关阀,例如闸阀。当认为泵将处于最小流量状态时,请打开阀门并连接最小流量回路,以避免川源水泵在最小流量条件下工作。