節(jié)能型泵控閥的應用

嚴杰，程華，趙玉龍

（英諾威閥業(yè)有限公司，安徽 銅陵 244121）

1 水錘的危害

在壓力輸水管道中，因水流速的急劇變換而導致管路中產生一系列急劇的壓力交替變換的水力撞擊現象，就是一般所講的水錘現象，特別在使用離心泵的供水泵站中，當突然發(fā)生斷電或其他情況使水泵驟停時，則立即在供水管路內產生壓力下降現象，隨后則因管路情況及流速的不同，產生不同情況的壓力上升現象，出現所謂停泵水錘，嚴重時可能造成極大破壞。

2 水錘防護措施

一般水廠泵站常采用的水錘防護措施有多種，具體使用時應根據實際情況選取一種或多種方式并用，主要采用止回閥類和控制閥類，泵閥用的較多的有節(jié)能型泵控閥、液控蝶閥、導流式速閉止回閥、多功能水泵控制閥。

導流式速閉止回閥和多功能水泵控制閥因為自身結構的特點，導致水頭損失較大。

3 水頭損失

我國是能源短缺且較嚴重的國家，在自來水廠，泵是用電大戶。管網閥門的用量很大，節(jié)能問題突出，至今尚未得到充分重視，生產閥門和選用閥門，要把水頭損失大小作為評價閥門質量優(yōu)劣的重要指標之一。

舉例：DN600的閥門，對應水泵流量Q=2500m3/h，閥門水頭損失每增加1m，即水泵揚程對應要增加1m，如果全年運行365天，即365×24=8760h，若水泵效率η1=0.8，電機效率 η2=0.9，聯軸器效率 η3=0.95。

則水泵為克服1m水頭損失，一年所需要耗電計算如下：

式中：N——水泵軸功率（kW）；η——水泵機組總效率 (η=η1η2η3)；F——年耗電量(kWh/a)（度/年）；γ——水的重度（9800N/m3）；Q——介質流量（m3/s）（2500m3/h=0.7m3/s）；Δh——水頭損失 (水泵揚程增量)(1m)；η1——水泵效率0.8；η2——電機效率 0.9；η3——聯軸器效率 0.95。

水頭損失計算方法。水頭損失，是閥門各元件水頭損失的總和，各元件的水頭損失系數在手冊中可以查到，閥門的水頭損失系數亦稱流阻系數。計算方法如下：

式中：Δh——閥門水頭損失(m)；ζ——閥門水頭損失系數；V——過閥平均流速 (m/s)；g——重力加速度 (m/s2)。

各類閥門水頭水頭損失比較如表1（僅供參考）。

表1

將以上參數代入公式，且開工率按100%(365×24小時)計算：導流式速閉止回閥和T型水力控制閥，水泵需要的年耗電量分別為：

導流式速閉止回閥：

T型水力控制閥：

4 節(jié)能型泵控閥的結構及特點

節(jié)能型泵控閥具有截流止回、輕載啟泵、消除水錘等功能。閥體采用了蝶式止回閥結構，水流平順，局部水頭損失較小，節(jié)能降耗；結構長度短，重量輕，安裝及在線維修方便。獨特的大小雙閥瓣設計，軟硬雙重密封結構，停泵時，先快關后緩閉，并且大閥瓣外置重錘及緩閉油缸，滿足客戶對速閉時間的要求，有效的消除水錘，保證系統(tǒng)安全。

工作原理如圖1。

圖1

因為節(jié)能型泵控閥采用了蝶式止回閥的主體機構，所以水頭損失系數略高于蝶形（緩閉）止回閥0.6，經國家泵閥產品質量監(jiān)督檢驗中心實測DN300節(jié)能型泵控閥水頭損失系數ζ為1.6，V=2m/s時閥門水頭損失Δh為0.32，按開工率按100%（365×24小時）計算：使用節(jié)能型泵控閥，水泵需要的年耗電量分別為：

對比導流式速閉止回閥和T型水力控制閥分別節(jié)約電量36%、74%。

5 結語

節(jié)能型泵控閥可以有效的消除水錘，保證系統(tǒng)安全，并且降低了此類閥門的水頭損失，減少了能量的損耗。