• 一.水泵使用過程中特點
• 1.水泵開啟時，必須要求一個輕載過程，目的是為了防止管 網(wǎng)中的背壓在水泵前面的逆止 閥開閥速度過快的情況之下作用回來，作用在水泵的葉輪上，使水泵在開啟時負載過重，電流過大，導致電機燒毀，泵軸彎曲，所以如果要實現(xiàn)這個過程，在傳統(tǒng)操作過程之中，就必須先開水泵，待水泵達到一定的轉(zhuǎn)速，出水口達到可以克服背壓的情況之下打開，通稱 ：先開泵，后開閥。對這個過程進行控制，只能通過設立電動閥門和水泵延時聯(lián)接來實現(xiàn) ，在沒有電動閥的情況之下，通過人工來完成，但電動閥常常 由于延時失效或不準確。而人工根本無法準確控制緩開時間，常常使這個輕載過程失效，造成電機及水泵故障頻頻出現(xiàn)，且這種方式費工、費力、不可靠，無法實現(xiàn)真正意義上的輕載。
• 2.在水泵停泵時，為了防止水錘對水泵及 出口逆止閥的沖擊 ，往往先關(guān)閉控制閥門，再去停泵，在這種情況之下，如果突然停電，電動控制 閥無法及時關(guān)閉，手動閥門也根本無法在很短的時間之內(nèi)依靠人工關(guān)閉，加上逆止閥關(guān)閉不嚴，就會使水泵反轉(zhuǎn)不停，或發(fā)生水錘事故。
• 3.水泵出口的逆止閥，在水錘壓力 的沖擊之下，常出現(xiàn)關(guān)閉不嚴和閥板破碎的現(xiàn)象。而單一依靠一個水錘消除器來消除水錘，是根本不可能的，所以急切需要一種可以徹底消除水錘 的裝置。我們經(jīng)過認真調(diào)查，細致分析比較，反復研究與論證后，決定改用多功能控制閥，先在該廠一泵房安裝了幾臺。經(jīng)試用，它不僅能有效消除水錘，同時還兼有出口閥、逆止閥的功能，在水力作用下實現(xiàn)自動啟閉。
• 二.多功能水泵控制原理。在水泵啟動前，多功能閥主閥板在本身自重與彈簧力作用下落在閥座上。由于閥門出水側(cè)管網(wǎng)有一定的壓力，水通過連通管進入膜片上腔，使膜片向下變形伸展，帶動閥桿和緩閉閥板向下移動，壓緊在主閥板上，控制閥處于穩(wěn)定關(guān)閉狀態(tài)。
• 水泵啟動正常后，多功能閥進口壓力逐漸升高，同時壓力水通過閥門進口端的連接管緩慢進人膜片控制器下腔。由于開泵壓力大于管網(wǎng)壓力，膜片向上變形伸展，閥桿組件帶動緩閉閥板與主閥板一起上移，實現(xiàn)主閥板的緩慢開啟(開啟速度可通過控制閥進行調(diào)節(jié))，膜片上腔的水通過另一連通管流人閥門出水管網(wǎng)。
• 水泵停機時，閥門進口的壓力降低，當接近零流量時，與閥桿滑動配合的主閥板在自重與彈簧力作用下迅速關(guān)閉。但由于主閥板上開有一定數(shù)量的泄流孔，壓水側(cè)管網(wǎng)的水可以少量回流，這樣就延長了閥門關(guān)閉時間，減少了水錘波的波幅，從而大大降低了水錘沖擊力。主閥板迅速關(guān)閉后，管網(wǎng)壓力水通過連通管路進人膜片上腔，膜片下腔的水通過另一連通管流人閥門進水側(cè)，膜片向下變形伸展，推動閥桿和緩閉閥板慢慢下降，關(guān)閉主閥板泄流孔，多功能閥完全關(guān)閉。
• 連接管的附件設計中，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；閥門開啟時間可根據(jù)現(xiàn)場工況壓力設定?？刂崎y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；在水泵正常運行時也可手動操作該閥來啟閉閥門。過濾器是保證膜片控制器上下腔中水的清潔度。由于閥門在開啟過程中水流是往復進出的，本身具有反沖洗的作用，因此也可用于介質(zhì)較差的情況。
• 三.從調(diào)試、使用情況看，多功能水泵控制閥使用效果較好，主要有下面兩大方面的特點：．
• 1.在水力自動控制的情況下，實現(xiàn)了離心泵的“閉閥啟動”。
• 離心泵的曲線特性，可以看出，水泵的軸功率隨著流量的增大而增大。當離心泵的出水流量為零時，水泵軸功率最小，一般為設計功率的 30％左右，為便于離心泵啟動和防止動力機超載，需采用“閉閥啟動”的方式。多功能閥進水側(cè)連通管上裝有調(diào)節(jié)閥和微阻止回閥，其作用是控制膜片下腔水的流量，延長閥門自動開啟時間，保證電機達到額定轉(zhuǎn)速后才開閥門，因此能 自動實現(xiàn)水泵的“閉閥啟動”。同時，多功能閥的啟閉是靠水力自動控制實現(xiàn)的，調(diào)試穩(wěn)定后，不需要人去操作，大大降低了值班人員的勞動強度。
• 2.能有效地防止水錘事故的發(fā)生。
• 離心泵本身供水均勻，正常運行時在水泵和管路系統(tǒng)中不會產(chǎn)生水錘危害，按操作規(guī)程正常停泵也不會產(chǎn)生水錘，但如果由于意外停泵，比如 ：由于電力系統(tǒng)或電氣設備突發(fā)故障；水泵機組過分發(fā)熱及震動使水泵或電機的安全保護裝置動作；人為的誤操作致使電力供應 突然中斷；雨天雷電引起突然斷電等等，這些情況一旦發(fā)生，普通逆止閥將會很快關(guān)閉，水回流沖擊閥板，在此處 引起很大 的壓力上 升而發(fā)生 水錘。該水錘以水錘波的形式向管路下游傳播，當水泵機組慣性小，供水地形落差大時，壓力升高也大，一般升高值為正常工作壓力的2.0～2.5倍。這種帶有沖擊性的突然高壓很可能擊毀管道及其它設備，造成嚴重事故。裝有多功能閥以后，意外停泵時閥門不是瞬時關(guān)閉，而是分兩部緩慢進行。水泵一停，管網(wǎng)壓力水的壓力、主閥板的重力、彈簧的彈力迅速推動主閥板關(guān)閉，保留四分之一左右的水從 主閥板泄流孔倒流，從而延長了閥門關(guān)閉時間，大大降低了水錘波幅，水錘峰值小于1.5倍的工作壓力，對管路設備不構(gòu)成危害，有效的避免了水錘事故的發(fā)生。主閥板關(guān)閉后，管網(wǎng)壓力水使膜片變形伸展，推動閥門關(guān)閉，其關(guān)閉時間可在3～60s 調(diào)節(jié)，自動關(guān)閉閥門過程中，水泵、電機有幾秒鐘的反轉(zhuǎn)，但逆轉(zhuǎn)數(shù)不大，僅為額定數(shù)的三分之一左右，不會對設備構(gòu)成危害。

多功能水泵控制閥一般安裝在離心式水泵出口?？梢詫崿F(xiàn)關(guān)閥啟動水泵，在停泵時實現(xiàn)緩閉，止回功能。防止發(fā)生水錘現(xiàn)象。在工廠里，離心泵的操作規(guī)程上明明規(guī)定在啟動水泵時關(guān)閉泵出口閥門，啟動后再慢慢打開出口閥門?？捎械牟僮鞴と丝傉J為：“如果關(guān)著閥門開泵，豈不會把泵整壞嗎？”于是常完全打開出入口閥門來啟動泵。這樣反而會使電動機燒壞，因為這時電動機負荷超載。如果用鉗式電流表，在離心泵的電源線上做試驗，可看到結(jié)果是閥門開的越大電流越大，全開時電流最大，所以電動機容易燒壞。
流體輸送機械一般有兩種類型：定壓式和定量式。離心泵和離心風機（包括透平式和多葉式）屬于前一種類型。往復泵，往復式壓縮機、齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵、回轉(zhuǎn)泵、羅次鼓風機，葉式鼓風機屬于后一種類型。
離心泵、離心風機的壓頭是靠離心力產(chǎn)生的。離心力F和葉輪轉(zhuǎn)動的角速度ω與葉輪半徑r之間的關(guān)系如下。
F=kω²r，
式中k為比例常數(shù)，
由于每臺離心泵（風機）的葉輪直徑r一定，轉(zhuǎn)數(shù)n也一定，所以角速度ω也一定。于是離心力不變，壓頭也就一定不變，因此稱為定壓式泵（風機）。但流量卻隨出、入口閥門的開度大小而不同，開度越大，流量也越大。
定量式泵（風機）的流量，以往復泵（風機）為例。流量Q為：Q=2nAL。式中n為轉(zhuǎn)數(shù)，A為：氣缸截面積，L為沖程，因為每一沖程要往復一次，所以要乘上2。
由于這類泵轉(zhuǎn)數(shù)一定，截面積，沖程也固定不變，在單位時間里輸送的流體的量也一定不變，因而叫定量式泵。但它的壓頭卻隨阻力而增加。且從理論上來講，其壓頭是無限的，只是由于柱塞密封環(huán)，軸封填料耐壓力有一定限度，壓頭才有一定限度。流量雖然在理論上講是一定不變的，但由于壓力越高，從柱塞密封環(huán)漏掉的流體也越多，所以在高壓下，其流量微有減少。
不管是定壓式、還是定量式泵（風機）都由下式來計算它的功率N:
N=Q.H/102η
式中Q為流量（米³／秒），H為壓頭（公斤／米²或米水柱高度），η為效率，102為與每千瓦-秒相等的公斤-米數(shù)。
由上式可見定壓式泵（風機）的功率取決于流量Q（因．壓頭H一定不變），定量式泵（風機）的功率則取決于壓頭H(因流量Q一定不變)。所以這兩類泵（風機）出、入口閥r門的安設應如圖所示。

由圖可見，對于離心泵（風機）來說，只要在泵（風機）出、入口各加一個閥門即可。啟動時全開入口閥a，關(guān)閉出口閥b，這時流量最小（等于零），消耗的功率也最小，因而啟動電流最低。反之，如全開出口閥b，則啟動電流最大，所以易燒壞電動機。在泵啟動后，可根據(jù)工藝要求流量來調(diào)節(jié)出口閥門。因為離心泵（風機）的壓頭較低，一般不大于泵殼及軸封的耐壓力，而且由于離心泵葉輪和泵殼內(nèi)壁之間的空隙較大，壓力大時，一部分流體可從此空隙流回，所以全關(guān)出口閥門在開泵時也不會把泵憋壞。如果全開出口閥門全關(guān)入口閥門來啟動泵（風機）或用入口閥門來調(diào)節(jié)流量，由于出口閥開度大，入口閥開度小，就會使泵（風機）內(nèi)產(chǎn)生真空，易從軸封內(nèi)抽入空氣。如果水泵的吸入液面低于泵入口，則吸入空氣時水就抽不上來。須停泵重新加引水再行啟動。如果是輸送煤氣，氫氣等可燃氣體，則從軸封抽入空氣，就會產(chǎn)生爆炸事故。某石油廠的一臺1000馬力的氫氣壓縮機，就曾因此爆炸，而發(fā)生人身傷亡事故。對于3 000轉(zhuǎn)／分的大型離心風機，用出口閥調(diào)節(jié)流量時，如有振動，可適當調(diào)節(jié)一下入口閥，使二者開度適應，振動便會消除。
對于往復泵（風機）、齒輪泵、回轉(zhuǎn)泵、羅茨鼓風機，葉式鼓風機其附屬閥門除了出，入口閥外，如圖所示，還應在出入口閥之內(nèi)加一連通管，管上安設閥c，閥c稱為旁路閥或回流閥。開車時，打開閥c和閥a，這樣泵出入口連通，壓頭最?。ń咏诹悖暂S功率最低，啟動電流最小。此時閥b開不開無大影響。調(diào)節(jié)流量時不用閥a，閥b，而用閥c。這樣表面上看，有一部分流體打循環(huán)，似乎白白浪費電力，其實不然，由于這樣會使壓頭減小，耗電量也隨之降低。如果用出、入口閥a、b來調(diào)節(jié)流量，不僅達不到目的（因為不管出入口閥開度多大，泵每往復一次所送流體一定），反而多耗電量，且有把泵憋壞或把填料函鼓漏的危險。旋渦泵看來很像離心泵，但因其葉輪和泵殼之間的間隙很小，流體不易在泵內(nèi)回流，所以旋渦泵的H—Q曲線類似于定量式泵，因而其出入口閥門應按往復泵那樣來安設和操作。

• 一.離心泵的運行特性
• 1.離心泵在零流量時軸功率最小，離心泵的起動可稱之為零流量起動（關(guān)閥起動）。待泵運轉(zhuǎn)到達額定轉(zhuǎn)速之后，方可開啟泵后閥門。
• 2.對于離心泵，應先緩慢關(guān)閉控制閥，然后再停泵，這樣做的目的是使管內(nèi)流體流速由額定流速逐漸降至為零，速度變化的梯度極小，從而抑制了停泵水錘的發(fā)生和泵的逆轉(zhuǎn)，泵的軸功率由額定功率逐漸降至最小的運行功率，有利于機組的安全。
• 3.由于失電或其他意外導致突然停泵引起水錘，水錘嚴重時，會破壞水泵、閥門和管道，并引起水泵劇烈反轉(zhuǎn)，對于配水泵房可導致管網(wǎng)壓力下降，影響正常供水。
• 二.干式潛水泵的運行特性
• 干式潛水泵的Q-Ⅳ曲線與離心泵的Q-Ⅳ曲線有所不同。干式潛水泵類似混流泵，在零流量工況時的軸功率為額定功率的110%~ 130%，因此控制閥起動與水泵的起動應當同時進行。
• 三.多功能水泵控制閥的多功能性
• 多功能水泵控制閥的性能應當體現(xiàn)在“多功能”上，具有控制水泵運行特性的閥門才可稱之為水泵控制閥，要點如下：
• 1.緩開，即使水泵輕載起動。
• 2.停泵時先快閉后緩閉，分兩階段關(guān)閥，防止水錘危害發(fā)生。
• 3.可動作壓力為0.05 MPa。
• 4.水力控制，可以通過手動調(diào)節(jié)閥，調(diào)整水泵控制閥的緩開時間和緩閉時間。
• 5.水頭損失比傳統(tǒng)產(chǎn)品要少，節(jié)能。
• 以上是針對離心泵上的控制閥而言的，對于軸流泵和混流泵，在選擇多功能水泵控制閥時要慎重，也應當與該水泵的運行特性相適應。