缓闭止回阀_张延惠

奢一户叮丰—了忿—叮犷—气犷州气}腹l}明l}止}}回{}阀{么一、,才肠一才王_才么一才么甲一甲丈北京市市政设计院为了满足不能去掉止回阀的中小型自控或遥控泵站以及分散的井群的要求,达到一阀两用的目的,设计了缓闭止回阀(见图1)。沉人.一1l~~~之`il常岑反又劝卜挫迄为使缓闭止回阀用于铸铁或予应力钢筋混凝土管道上,假设最大允许压力为:H,二75米高程差H:二50米正常工作压力H=50米a灯1000米/秒于是a/g“100一般管道中最高流速V。=3米/秒可能发生的最大水锤压力:Hm:二=100x3+50+25=375米水锤的回冲流速Vl:图1止回阀原理一、工作原理停泵水锤一般严重的是产生在起端的水柱被拉断,水锤压力最大部位多在管道的起端,即(H,+H,)<翌鱼。如忽略水头损g失不计(偏安全),最大水锤压力v;二卫一(Hma二一H。一H,)=3.1米/秒aH,—最大吸程为10米。未关闭的止回阀使回冲水柱反向通过,并经水泵及吸水管排入吸水井或井内,使停泵水锤消除到允许压力以下。为求得止回阀必要的最小开度,设止回阀最小开度时的阻力系数为亡,由于压力提高管道和水的弹性变形或所吸收的流速V:=皿(HI一H。Hmax=式中:Hl—H,—aVn,,.1学十oH十寸H·管道起端的工作压力(米)水泵的吸程(米)了含gZHI二Vl一音`Hl一H。’了含2·”·8·75=3·`一“·““7卜5。’181a—水锤波在管道中传播速度(米/秒)V。—停泵前管道流速(米/秒)g—重力加速度g.8(米/秒2)H。—管道起端静压力(米)H:—斜管起末端的高程差(米)止回阀开启角度为15“时,阻力系数占为90,加上水泵和吸水管的阻力系数,当省不大于181时就能将水锤压力消除到最大允许压力以下。泄掉部分回冲水量,水锤压力削弱后,止回阀仍要继续缓慢的自行关闭,而且关闭的速度要不大于最大允许压力的水锤。DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.1979.02.007慢速关闭阀门的最终水锤压力,(间接水锤):H一2+Hma二=NH2亘侧N“+4NN=(LV,/gTH。)“Hma二—关闭最终水锤压力取<75米L—管道长度取5000米V,—关闸前流速取3.1米/秒H。—静水头取50米T—关阀时间取秒75二坦丝+丝材衣乏不压瓦-22N=0.90.9=(5000x3.1/9.sxTx5O)2:.T二33.35秒为了适应不同管长,不同工作压力和尽量减少泄回水量与水泵倒转的转速和时间。缓闭止回阀的关闭时间要在保证关闸水锤不超过管道最大允许压力的条件下,尽可能短些,所以要求其机构要能按具体使用条件进行调整。为达到此目的,需要在止回阀系统上加一阻尼装置,如图2所示,把轴和阀板连成一体,将轴两端伸出阀体外,又在两轴延长部分装上两个摇臂,将阀板的回转动作变为摇臂的摆动,然后将两个油阻尼器的活塞杆和摇臂的端部铰接,使阀板的摆动直接驱动活塞上下,活塞上设有阻尼小孔,当阀板关闭时,驱动活塞向下,使活塞下面缸内的油油阻尼正常工作时水流方向图2计算简图受压后,挤过阻尼孔到活塞上面,由于阻尼孔很小,过油受到限制,从而限制了活塞下降的速度,以满足缓闭的要求。二、生产试验实验是在北京自来水公司的某水厂一水源井中进行的,井中装有16JD490深井水泵一台,在出水管上设小30毫米止回阀,出水管口径中40毫米,长度60米;位于总长近4公里的4600~41000毫米予应力钢筋混凝土输水干管的末端,(此干管同时还担负其它4口同样水源井的输水量)。井水被输送到水厂清水池,清水池最高水位比泵出水管中心高4.7米,最低水位。.7米,井的动水位比原出水管中心低17米,工作压力为0.4~1.5公斤/厘米2。现将生产实验情况论述如下:1.缓闭止回阀板满开70“,达到一机部全国统一阀门设计的最大开度要求。水头损失测定在流量Q=50米“/时时,实测水头损失为140毫米水柱。2.止回阀速闭(无阻尼):在此管道系统中开动两口井对实验的一口井停电用示波器测定压力变化记录,如图3所示,正常工作时压力为0.7公斤/厘米“,停泵十秒后压力即降到接近一1公斤/厘米2(真室),此时水柱开始拉断,一秒后阀板开始关闭,到10秒钟拉断的水柱回来撞击在止回阀上,形成一个水锤高峰,压力达到19公斤/厘米“延续不到一秒又返回形成第二次水柱拉断,如此返复多次,水锤压力逐渐降低,周期逐渐缩短(水柱拉断长度逐渐变小),变成以静压正弦曲线波幅,逐渐降低为静压。3.油阻尼缓闭:停车后,压力变化同前,阀板由l秒钟开始,到2秒多钟关到12“,10秒钟后拉断水柱回冲到止回阀处,泄掉回冲水锤,剩余压力为3公斤/厘米2左右,然后继续缓慢关闭速度逐渐变慢到70秒){{…)