多功能水泵控制閥一般安裝在離心式水泵出口。可以實(shí)現(xiàn)關(guān)閥啟動(dòng)水泵,在停泵時(shí)實(shí)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(dòng)水泵時(shí)關(guān)閉泵出口閥門,啟動(dòng)后再慢慢打開(kāi)出口閥門??捎械牟僮鞴と丝傉J(rèn)為:“如果關(guān)著閥門開(kāi)泵,豈不會(huì)把泵整壞嗎?”于是常完全打開(kāi)出入口閥門來(lái)啟動(dòng)泵。這樣反而會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒壞,因?yàn)檫@時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷超載。如果用鉗式電流表,在離心泵的電源線上做試驗(yàn),可看到結(jié)果是閥門開(kāi)的越大電流越大,全開(kāi)時(shí)電流最大,所以電動(dòng)機(jī)容易燒壞。
流體輸送機(jī)械一般有兩種類型:定壓式和定量式。離心泵和離心風(fēng)機(jī)(包括透平式和多葉式)屬于前一種類型。往復(fù)泵,往復(fù)式壓縮機(jī)、齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵、回轉(zhuǎn)泵、羅次鼓風(fēng)機(jī),葉式鼓風(fēng)機(jī)屬于后一種類型。
離心泵、離心風(fēng)機(jī)的壓頭是靠離心力產(chǎn)生的。離心力F和葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(tái)離心泵(風(fēng)機(jī))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(fēng)機(jī))。但流量卻隨出、入口閥門的開(kāi)度大小而不同,開(kāi)度越大,流量也越大。
定量式泵(風(fēng)機(jī))的流量,以往復(fù)泵(風(fēng)機(jī))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?yàn)槊恳粵_程要往復(fù)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(shí)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(lái)講,其壓頭是無(wú)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(fēng)機(jī))都由下式來(lái)計(jì)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(jiàn)定壓式泵(風(fēng)機(jī))的功率取決于流量Q(因.壓頭H一定不變),定量式泵(風(fēng)機(jī))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(fēng)機(jī))出、入口閥r門的安設(shè)應(yīng)如圖所示。
由圖可見(jiàn),對(duì)于離心泵(風(fēng)機(jī))來(lái)說(shuō),只要在泵(風(fēng)機(jī))出、入口各加一個(gè)閥門即可。啟動(dòng)時(shí)全開(kāi)入口閥a,關(guān)閉出口閥b,這時(shí)流量最?。ǖ扔诹悖?,消耗的功率也最小,因而啟動(dòng)電流最低。反之,如全開(kāi)出口閥b,則啟動(dòng)電流最大,所以易燒壞電動(dòng)機(jī)。在泵啟動(dòng)后,可根據(jù)工藝要求流量來(lái)調(diào)節(jié)出口閥門。因?yàn)殡x心泵(風(fēng)機(jī))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(shí),一部分流體可從此空隙流回,所以全關(guān)出口閥門在開(kāi)泵時(shí)也不會(huì)把泵憋壞。如果全開(kāi)出口閥門全關(guān)入口閥門來(lái)啟動(dòng)泵(風(fēng)機(jī))或用入口閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量,由于出口閥開(kāi)度大,入口閥開(kāi)度小,就會(huì)使泵(風(fēng)機(jī))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(shí)水就抽不上來(lái)。須停泵重新加引水再行啟動(dòng)。如果是輸送煤氣,氫氣等可燃?xì)怏w,則從軸封抽入空氣,就會(huì)產(chǎn)生爆炸事故。某石油廠的一臺(tái)1000馬力的氫氣壓縮機(jī),就曾因此爆炸,而發(fā)生人身傷亡事故。對(duì)于3 000轉(zhuǎn)/分的大型離心風(fēng)機(jī),用出口閥調(diào)節(jié)流量時(shí),如有振動(dòng),可適當(dāng)調(diào)節(jié)一下入口閥,使二者開(kāi)度適應(yīng),振動(dòng)便會(huì)消除。
對(duì)于往復(fù)泵(風(fēng)機(jī))、齒輪泵、回轉(zhuǎn)泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī),葉式鼓風(fēng)機(jī)其附屬閥門除了出,入口閥外,如圖所示,還應(yīng)在出入口閥之內(nèi)加一連通管,管上安設(shè)閥c,閥c稱為旁路閥或回流閥。開(kāi)車時(shí),打開(kāi)閥c和閥a,這樣泵出入口連通,壓頭最?。ń咏诹悖?,所以軸功率最低,啟動(dòng)電流最小。此時(shí)閥b開(kāi)不開(kāi)無(wú)大影響。調(diào)節(jié)流量時(shí)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(fèi)電力,其實(shí)不然,由于這樣會(huì)使壓頭減小,耗電量也隨之降低。如果用出、入口閥a、b來(lái)調(diào)節(jié)流量,不僅達(dá)不到目的(因?yàn)椴还艹鋈肟陂y開(kāi)度多大,泵每往復(fù)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(xiǎn)。旋渦泵看來(lái)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(yīng)按往復(fù)泵那樣來(lái)安設(shè)和操作。