什么叫多用途水泵控制閥?離心水泵有哪些運(yùn)作特點(diǎn)必須閘閥來控 制?水泵控制閥能不能完成這種控
制?及其它與傳統(tǒng)的的截止閥、碟閥、截止閥及其均速、單速緩閉 的水力發(fā)電操縱截止閥在基本原理、作用
等層面有哪些質(zhì)的不一樣，小編在這篇文章中以活塞機(jī)多用途離心水泵控 制閥(下稱調(diào)壓閥)為例子，根據(jù)
對(duì)其構(gòu)造、關(guān)鍵作用、原理的分析，明確提出對(duì)以上問題的看 法，供閱讀者參考。
　　一、構(gòu)造
　　調(diào)壓閥的構(gòu)造見圖1(圖例為打開情況)。
　　調(diào)壓閥構(gòu)造的主要特點(diǎn)是取消了高壓閘閥正中間的精準(zhǔn)定位組織和閥 瓣上方的扭簧，并且在活塞閥的下
側(cè)設(shè)計(jì)方案了導(dǎo)流板，最大限度降低了物質(zhì)過電流時(shí)的設(shè)備損害和閥 瓣下方穹腔內(nèi)的漩渦損害。以
缸身體內(nèi)的活塞桿作推動(dòng)元器件，在物質(zhì)本身工作壓力的作用下推動(dòng)活塞閥作 左右健身運(yùn)動(dòng)，完成閥的開始或關(guān)
閉。活塞桿、開閉件、連著發(fā)動(dòng)機(jī)缸體配備在電磁閥上，流線形、寬閥腔 的油路板，不僅水損可以比
同行業(yè)降低30％以上，并且有著較好的抗汽蝕特性。
　　以真空電磁閥換相組織(下稱真空電磁閥)和工作壓力管道構(gòu)成伺服控制系統(tǒng)， 取調(diào)壓閥兩邊的負(fù)擔(dān)水為推動(dòng)
源，根據(jù)電子信號(hào)命令，隨意一端的工作壓力水都能完成水泵控制閥 在制定的時(shí)時(shí)刻刻和速率實(shí)行泵的
打開或關(guān)掉。
　　二、泵的運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)與調(diào)節(jié)閥的作用特性、原理
　　1.泵的運(yùn)行特點(diǎn)以及操縱
　　a)離心水泵的零總流量運(yùn)行特點(diǎn)以及操縱(即關(guān)閥運(yùn)行)
　　離心水泵在零總流量工作狀況時(shí)電機(jī)功率最少，為額定值電機(jī)功率的30％－ 90％，因此離心水泵的運(yùn)行特點(diǎn)
是零總流量運(yùn)行（即關(guān)閥啟動(dòng))。待泵至額定值轉(zhuǎn)速比以后調(diào)壓閥按 設(shè)置的速率遲緩打開。
　　原理：泵運(yùn)作時(shí)(前)工作壓力水通過配有延遲的真空電磁閥流入 缸身體內(nèi)活塞桿胸腹腔，而活塞桿下腔
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體下方經(jīng)真空電磁閥通往空氣，這時(shí)調(diào)壓閥處在關(guān)掉情況。
　　電機(jī)賠償運(yùn)行完畢，泵正常的運(yùn)行,真空電磁閥即實(shí)行換相命令 ,斷開活塞桿胸腹腔工作壓力水資源、關(guān)掉
發(fā)動(dòng)機(jī)缸體下方通往大氣環(huán)境的控制回路，與此同時(shí)將工作壓力水將真空電磁閥引入主缸活 塞下腔、開啟活塞桿胸腹腔通往大
氣的控制回路，活塞桿胸腹腔的水將真空電磁閥排出來閥外，調(diào)壓閥按制定的 速率遲緩打開，進(jìn)行并達(dá)到了
離心水泵在零總流量時(shí)電機(jī)功率最少的運(yùn)行特點(diǎn)，確保泵發(fā)電機(jī)組的安全性 運(yùn)行。
　　b)混流泵的大流量運(yùn)行特點(diǎn)以及操縱(即開全閥運(yùn)行)
　　混流泵在零總流量工作狀況時(shí)電機(jī)功率較大，為額定值電機(jī)功率的140％ ～200％，因此混流泵的運(yùn)行特
性該是大流量運(yùn)行(即開全閥運(yùn)行)。
　　原理：調(diào)壓閥達(dá)到混流泵開全閥運(yùn)行的基本工作原理是離 心泵關(guān)閥運(yùn)行的逆運(yùn)作，即電磁感應(yīng)
閥先工作中，將閥開全后，泵重新啟動(dòng)。參考a)條，不贅述。
　　混流泵運(yùn)行前，這時(shí)閥的入口工作壓力為零，調(diào)壓閥運(yùn)用閥出 水端物質(zhì)工作壓力將閥打開，而離
心泵運(yùn)作時(shí)是運(yùn)用閥滲水端物質(zhì)工作壓力將閥打開。無論閥的哪 一端物質(zhì)都能完成調(diào)壓閥的開
或啟，這也是水泵控制閥作用的主要特性之一。
　　c)操縱混流泵的運(yùn)行特點(diǎn)
　　混流泵在零總流量工作狀況時(shí)電機(jī)功率處于以上二種泵中間，為額 定輸出功率的100％～130％，因此混
流泵的運(yùn)行特點(diǎn)也該是以上二種泵中間，一般可挑選泵運(yùn)行與 調(diào)壓閥的遲緩打開同時(shí)進(jìn)行。
　　原理：工作原理與操縱離心水泵零總流量運(yùn)行特點(diǎn)同樣， 只需撤銷真空電磁閥的延遲設(shè)定就可以
。
2.停泵以及操縱
　　a)控制離心水泵的零總流量停泵（即先關(guān)閥后停泵)
　　針對(duì)離心水泵，先遲緩關(guān)掉調(diào)壓閥，隨后再停泵的必要性在 于：這時(shí)管中媒介流動(dòng)速度由額定值流
速慢慢降到為零，速率轉(zhuǎn)變梯度方向很小，可高效的防止停泵水擊 的出現(xiàn)和泵的反轉(zhuǎn)；泵的軸功
率由最大功率慢慢降至最少的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出功率，有益于發(fā)電機(jī)組安全性。
　　原理：必須停泵時(shí)，只需先斷開真空電磁閥的操縱開關(guān)電源， 真空電磁閥即實(shí)行換相命令，關(guān)掉活
塞下腔的工作壓力水資源和活塞桿胸腹腔通霸氣的控制回路，與此同時(shí)打開活塞桿上 腔的工作壓力水資源和活塞桿下腔通大
氣的控制回路，就是以進(jìn)口的工作壓力水作推動(dòng)源，遲緩關(guān)掉調(diào)壓閥，等控 制閥全關(guān)掉后，根據(jù)行程開關(guān)
命令泵即終止運(yùn)行，整個(gè)過程為自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　調(diào)壓閥緩閉時(shí)長(zhǎng)可以根據(jù)單向節(jié)流閥的調(diào)整在5～60s區(qū)域內(nèi)或根 據(jù)客戶必須做好挑選。
　　b)操縱混流泵、混流泵的停泵
　　軸流泵、混流泵的停泵作用和原理與以上具體內(nèi)容差不多， 不贅。
　　3.更改設(shè)備特點(diǎn)(即總流量無極調(diào)整作用)
　　更改設(shè)備特點(diǎn)屬于對(duì)泵運(yùn)作工作狀況調(diào)整的范圍，最常見的是 節(jié)流閥法，也稱閘閥調(diào)整法，運(yùn)用
放大或調(diào)小閘閥的開啟度；更改泵設(shè)備中的阻力系數(shù)ξ，進(jìn)而使 管道的供電特點(diǎn)H=F(Q)產(chǎn)生變
化，以實(shí)現(xiàn)控制總流量的目地。
　　調(diào)壓閥從全閉至開全中間，閥的開啟度可以無極調(diào)整，由開 度顯示屏表明開啟度，并給予記憶力
和平穩(wěn)。
　　原理：
　　a)總流量由小曲大
　　活塞桿下腔的負(fù)擔(dān)水引入管道和活塞桿胸腹腔與空氣互通的控制回路 打開，與此同時(shí)活塞桿胸腹腔的工作壓力水注
入管道和活塞桿下腔與空氣互通的控制回路關(guān)掉，這時(shí)活塞閥遲緩打開 ，做到設(shè)置總流量時(shí)，控制回路
即按命令將活塞桿上、下腔與空氣互通的控制回路關(guān)掉，與此同時(shí)將活塞桿 上、下腔工作壓力水
引入管道打開，這時(shí)活塞桿上、下兩邊總工作壓力相同，活塞桿處在靜 止，全部缸身體內(nèi)變成密閉式情況
，平穩(wěn)了閥的開啟度，并由開度顯示屏表明開啟度。
　　b)總流量由大調(diào)小
　　是a)條的逆運(yùn)行，不贅。
　　以上控制回路的命令可由行程開關(guān)實(shí)行，也應(yīng)設(shè)中小型的電 控箱實(shí)行，兩者都能完成全自動(dòng)控
制。
　　4.出現(xiàn)意外忽然停泵水擊力的操縱
　　出現(xiàn)意外忽然停泵一般指供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)問題或強(qiáng)雷擊防御性斷電等 停泵狀況，該類停泵的幾率不上
停泵總頻次的1％，但為此而發(fā)生的水擊對(duì)管道網(wǎng)及供電發(fā)電機(jī)組具 有毀滅性，應(yīng)予以高度重視。
　　a)停泵水擊的物理變化
　　文中并不是探討管路中的水擊，僅僅為了更好地方便對(duì)調(diào)壓閥減少 水錘力的基本功能和設(shè)計(jì)原理的描述
，引入茹可洛夫斯基水擊公式計(jì)算對(duì)停泵水擊的物理變化作簡(jiǎn)易的述 說。
　　
式中H——造成水擊時(shí)的水錘力（m管口）；
　　C——水擊波快速傳播，若臨時(shí)不考慮到物質(zhì)、管
壁原材料的需求彈性和壁厚薄厚，類似取
C=1000m／s；
　　g——重力加速度，9．81m/s;
　　Vo——水擊產(chǎn)生前物質(zhì)流動(dòng)速度(m／s)；
　　Vt——水擊產(chǎn)生時(shí)物質(zhì)流動(dòng)速度(m／s)。
　　從式4－1可以知道產(chǎn)生水擊的先決條件是液體的速率轉(zhuǎn)變， 水錘力的大小在于轉(zhuǎn)變梯度方向
的尺寸。停泵時(shí)流動(dòng)速度由V0降至零，首層溶液面因?yàn)橐后w的慣性力， 隔水層被縮小，工作壓力升高(即水擊
工作壓力)，然后因慣性力矩的功效先后一層、一層……滯止、工作壓力 上升、被縮小，發(fā)生外部經(jīng)濟(jì)的髙壓
區(qū)和底壓區(qū)，他們的分頁面稱之為水擊波(這時(shí)為增加壓力波)，增壓 波直到供水管道的液壓鋼管末層消退
。然后又反向一層、一層……散播至水擊逐漸時(shí)的首層溶液面( 這時(shí)為再次碾壓的波)，這一來回全過程
所需時(shí)長(zhǎng)t可以用下式表明：
　　
式中L——供水管道長(zhǎng)短（m）。
　　若閘閥關(guān)掉的時(shí)間為T關(guān)，則T關(guān)L/500s標(biāo)準(zhǔn)下的水擊為間接性水擊 ，ΔH低于立即水擊。這也是因
為間接性水擊時(shí)，閘閥前已經(jīng)發(fā)展趨勢(shì)的增加壓力全過程，會(huì)遭受再次碾壓的波的 影響而被消弱。ΔH的多少與干
擾水平和影響頻次相關(guān)。
　　從以上概述中得知，調(diào)壓閥不可以防止出現(xiàn)意外忽然停泵時(shí)水擊 的產(chǎn)生，但可以依據(jù)供水管道道人
度，根據(jù)對(duì)閘閥關(guān)掉時(shí)長(zhǎng)的調(diào)整，將立即水擊轉(zhuǎn)換為間接性水擊 使ΔH降至最少，確保供水管道道
和泵發(fā)電機(jī)組的安全性。
　　b）閘閥關(guān)掉時(shí)長(zhǎng)的調(diào)整
　　現(xiàn)階段水泵控制閥常見的關(guān)掉時(shí)長(zhǎng)調(diào)整辦法有二種，要強(qiáng)調(diào) 的是文中所說的調(diào)整形式是離心水泵
調(diào)壓閥的功用之一，雖具備這類功能性的不同種類的截止閥或其 它閘閥不一定是水泵控制閥，
別為此而欺詐，詳見文中第三章“結(jié)果”一部分。
　　c)兩環(huán)節(jié)關(guān)閥（即先迅速關(guān)閥后慢速度關(guān)閥）
　　這類關(guān)閥方式可以避免停泵水擊的產(chǎn)生，對(duì)于迅速關(guān)閥的 時(shí)長(zhǎng)，也應(yīng)與管路的長(zhǎng)短相符合
，兼具離心水泵翻轉(zhuǎn)速率和逆流水流量尺寸，達(dá)到清除停泵水擊的要 求。
　　d)均速關(guān)閥
　　這類關(guān)閥的特性是能依據(jù)多種不一樣尺寸的供水管道和挑選 再次碾壓的波的來回頻次，調(diào)整差異的
關(guān)閥時(shí)長(zhǎng)，恒達(dá)到T關(guān)>L/500s的標(biāo)準(zhǔn)。大幅消弱忽然停泵水擊 的水錘力，適應(yīng)能力較兩環(huán)節(jié)
關(guān)閥為廣，足夠達(dá)到GB/T50265－97《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)翻轉(zhuǎn) 速不可高于額定值轉(zhuǎn)數(shù)的
1.2倍，延續(xù)時(shí)間不可高于2min的規(guī)定。
　　水泵控制閥的以上兩類辦法都由真空電磁閥自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　5.挑選壓力源的操控性大
　　真空電磁閥的伺服機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為雙重與此同時(shí)取壓，經(jīng)節(jié)流閥分派， 由一條工作壓力較高液體輸送管中的水為
壓力源引入真空電磁閥。不論是滲水端工作壓力水或是出水量端工作壓力 水，都能獨(dú)立實(shí)行調(diào)壓閥的開
啟或關(guān)掉。
　　正是因?yàn)橛性撟饔玫拇嬗?，使水泵控制閥能達(dá)到各種各樣離心水泵的 運(yùn)行、停泵等運(yùn)作特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的可
能。其關(guān)鍵還取決于：當(dāng)傳送媒介為混濁水，不可以作推動(dòng)源必須 外供壓力源時(shí)，只需一條伺服驅(qū)動(dòng)器
管道就可以完成調(diào)壓閥的全部作用。
　　6.環(huán)保節(jié)能
　　將過流物質(zhì)的耗能操縱在最少，是水泵控制閥的一項(xiàng)關(guān)鍵 課題研究。大家取樣了一些管徑的控
制閥作了試驗(yàn)，得到以下試驗(yàn)公式計(jì)算供閱讀者參照：
　　阻力系數(shù)ξ以以下公式計(jì)算明確：
當(dāng)DN≤250時(shí) ξ=14．68×V1.1339(7－1)　　
當(dāng)DN>250時(shí) ξ=10．97×V1.1339(7－2)
式中ξ——阻力系數(shù)；
　　V——物質(zhì)流動(dòng)速度(m／s)。
部分水損hf以以下公式計(jì)算明確：
hf=ξ×V2/2g (7－3)
或：hf=0.749×V0.8661 (7－4)
hf=0.56×V0.8661 (7－5)
式中hf——部分水損（m管口）；
　　V——物質(zhì)流動(dòng)速度(m／s)；
　　g——重力加速度g=9．81(m／s2)。
　　系統(tǒng)檢測(cè)，這種水泵控制閥的水損相對(duì)于同種類的水力發(fā)電操縱 閥耗能降低30％以上。
　　三、結(jié)果
　　具備操縱循環(huán)泵運(yùn)作特點(diǎn)作用的閘閥才稱之為水泵控制閥，這 是顯然的。
　　文中第二章第1節(jié)《泵的啟動(dòng)特性及其控制》中的a)、b)、c) 條；第2節(jié)《停泵及其控制》
中的a)，b)條；第3節(jié)《改變裝置特性》中的a)，b)條；第4節(jié)《 意外突然停泵水錘力的控制
》中的b)條;這兒所描述的八種作用屬于泵運(yùn)行特點(diǎn)所需求的技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是泵自身運(yùn)行特點(diǎn)
規(guī)定閘閥來調(diào)節(jié)的具體內(nèi)容，也是水泵控制閥的需要作用。這種必 要功用是水泵控制閥差別于各
種種類截止閥或其他閘閥質(zhì)的定義。
　　為什么不具有以上必需作用不可以稱之為水泵控制閥呢?這可以 根據(jù)下邊舉例說明給予表明：
　　若不具有第2節(jié)a)條中先關(guān)閥后停泵的作用，對(duì)離心水泵而言 ，全部停泵都變成出現(xiàn)意外忽然停泵
，占停泵數(shù)量99％以上的正常的停泵，并可以防止水擊和泵反轉(zhuǎn) 產(chǎn)生的安全系數(shù)付之東流，多么的
風(fēng)險(xiǎn)。
　　若不具有第2節(jié)和第3節(jié)的作用，則僅有泵的運(yùn)行才可以完成閥 的打開、泵的關(guān)掉才可以完成閥
的關(guān)掉，很顯然這也是泵在操縱閘閥工作中，失去調(diào)壓閥的“控 制”本質(zhì)，更難了解為離心水泵控
制閥了。
　　若不具有第3節(jié)無極調(diào)整總流量的作用，一旦泵的運(yùn)作工作狀況中 因摩擦阻力偏小，總流量過大時(shí)，不僅
使泵偏移最大高效率區(qū)能耗，并且因電機(jī)功率猛增超重而毀壞發(fā)電機(jī)組 。因此水泵控制閥應(yīng)具備以上
八種必需作用是必定的。