多功能水泵控制阀黄双双.ppt
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1、多功能水泵控制阀,株洲南方阀门股份有限公司,一、水锤危害,管线-血管 泵站-心脏,如果心脏和血管出了问题,会怎么样?,水锤破坏导致爆管事故,水锤破坏导致阀门损坏,严重时造成泵房被淹,长沙五水厂水锤事故,1995年7月8日长沙市五水厂突然停电发生水锤致使取水泵房被淹,造成长沙城区30万居民在酷暑季节停水3天,有的地方缺水4-5天,给居民生活和部分企业的生产带来严重困难。,二、水锤产生原因,当压力管道中的流体因某些原因而产生流速的急剧变化时,由于流体的惯性作用而引起管道内流体压力急剧变化,并伴随着震动和冲击声,这种现象称为水锤现象或流体瞬变过程。,按水锤成因的外部条件,水锤可分为启泵水锤、关阀水锤
2、和停泵水锤三种。,停泵水锤 停泵水锤是由于泵站工作人员失误操作、设备故障、电网事故跳闸以及自然灾害(大风、雷击、地震)等原因,致使水泵机组突然断电而造成开阀停车时,在泵站及管路系统中所发生的水锤现象。根据调查统计,在城市供水及工业企业的给水泵站中,大部分水锤事故都属于停泵水锤事故。,国内外大量的实践证明,停泵水锤的危害主要是因为水泵出口止回阀的突然关闭所引起的。,直接水锤,管道流速或流量的突然变化,H = (c/g) V,H 水锤升压-m c 水锤波速-m/s,对于金属管道C一般取值 1000m/s 。 V 流速改变量 (m/s) g 重力加速度 (9.81m/s2),长距离输水工程中易发生多
3、处水柱分离并造成断流弥合水锤,出现真空,水柱 分离,管路系统中的水柱分离现象和断流(弥合)水锤,图 1,间接水锤 水锤升压值与管道特性系数成正比 LV/gH0TS L-扬水压力管长 V-水流速度 Ts-阀门有效关闭时间,三、消除水锤的方法及理论,消除直接水锤的措施 采用多功能水泵控制阀,简单易行,又比较经济,应优先考虑。,国外的资料,在管路上某一点,水流由正向到逆向流动之间有一个零速点,若能使阀瓣正好在零速点关闭则水流的惯性冲击力最小,水击升压也将最小,这是止回阀最理想的关闭方式 。,间接水锤(长距离输水)的解决方案 1、延长有效的关闭时间,多功能水泵控制阀具有缓闭功能,120秒内可调; 2、
4、设置调压塔,缩短扬水压力管长度; 3、管路上合理设置空气阀(进排气阀)防止水柱分离再弥合水锤升压; 4、安装安全泄压阀(水击预防阀),实现超压时泄压。,安全泄压阀(水击预防阀),空气阀,复合式高速进排气阀,动力式高速进排气阀,微量排气阀,四、多功能水泵控制阀的研发,采用先进的闭环设计系统 在确定设计方案后,我们采用先进的闭环设计系统:SolidWorks三维设计Ansys应力分析Fluent6.0流体动力学仿真分析水锤计算分析型式试验SolidWorks三维改进设计,确保产品获得最佳的Y型流道、最小的水阻损失、最可靠的水锤消除效果,且能持续改进。,三维模拟设计,二维图纸设计,阀体应力云图分析,
5、校核阀体强度,找出应力集中点进行优化设计,缩短研发时间,节约研发费用。,阀板位移云图,阀板应力云图,利用ANSYS有限元分析软件进行应力分析,应用在航空动力领域的先进数学分析软件(FLUENT 6.0)对产品的流场进行计算, FLUENT是目前世界上最流行的CFD软件之一,通过流场分析,改进流道型面,降低流阻,优化设计 。,采用先进的数值分析软件(FLUENT 6.0)进行产品的流场计算,两台机组并联运行,在突然失电的情况下,旋启式止回阀关闭时的压力包络线,两台泵并联运行,在突然失电的情况下,旋启式止回阀和多功能水泵控制阀关闭,水泵出口压力曲线对比,针对用户工况,利用水锤分析软件进行水力过渡过
6、程仿真计算,缓开缓闭试验 停泵水击试验 水头损失试验 验证计算机仿真分析与实际工况的吻合性,确保产品性能。,通过专业的阀门检测中心进行实际工况模拟:,独特的设计,十几年如一日的不断改进,造就了国内一流的多功能水泵控制阀-安全、可靠、节能、基本无须维修,历经六代改型设计,不断完善:,第一代:液控自动闸阀+微阻缓闭止回阀 第二代:采用单腔T型结构 第三代:采用活塞缸Y型结构+换向阀 第四代:采用膜片式+换向阀 第五代:取消换向阀,直接采用膜片式 第六代:通过Fluent6.0进行流道优化设计,优化内部结构 针对DN600以上口径,研制生产多功能斜板阀,缩短 阀长,降低水阻,五、应用、原理及特性,应
7、用领域,应用于市政、建筑、钢铁、冶金、石油、化工、煤气(天然气)、食品、医药、矿山、电站、核电、水利及灌溉等领域的取水、送水、加压、潜水、污水泵房及石油、化工流体的输送系统中 ,一阀起到了控制、止回、消锤的三重作用。,公称压力:PN1.0-10.0 MPa 公称通径:DN50-1400 最低动作压力:0.05MPa 适用介质:原水、污水、清水、油品等 介质温度: 080 缓闭时间:3秒120秒(可调节) 水锤峰值:1.3倍水泵出口额定压力 水泵最高反转速度:1.2倍水泵额定转速 膜片疲劳弯曲:200万次无破损 阀门壳体强度实验压力: 1.5倍PN 阀门密封实验压力: 1.1倍PN,多功能水泵控
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