朱曉燕
(汕頭市自來水總公司，廣東汕頭　515041)

　　摘　要：介紹了月浦水廠泵房出水閥門的設(shè)計(jì)選型，認(rèn)為應(yīng)根據(jù)泵的揚(yáng)程、流量及性能來決定是否采用止回措施，同時(shí)對(duì)防止水泵反轉(zhuǎn)的措施和目前較為先進(jìn)的緩閉蝶閥的選型、特點(diǎn)也作了闡述。
　　關(guān)鍵詞：泵房；出水閥門；止回措施；緩閉蝶閥?
　　中圖分類號(hào)：TU992
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)04-0062-03

1 　設(shè)計(jì)概況

　　月浦水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為80×10⁴m³/d，近期按40×10⁴m³/d進(jìn)行泵房設(shè)備安裝。取水泵房選用2臺(tái)42MN-46BX、2臺(tái)30MN-33BX渦殼式離心泵，送水泵房選用6臺(tái)800S-40、1臺(tái)24S A-10A泵。取水泵房工藝布置見圖1，送水泵房工藝布置見圖2。?
　　在出水閥門設(shè)計(jì)上，一般認(rèn)為取水泵揚(yáng)程為75～140kPa，為消除止回閥關(guān)閉過快引起的水錘現(xiàn)象和節(jié)約電耗可以取消止回閥；送水泵揚(yáng)程為350～450kPa，不宜取消止回閥，否則失電時(shí)水泵反轉(zhuǎn)影響安全運(yùn)行，且會(huì)損失部分水量，因此在原設(shè)計(jì)中取水泵房出水管閥門采用：①DN900電動(dòng)蝶閥，②DN900手動(dòng)蝶閥，③DN1200電動(dòng)蝶閥，④DN1200手動(dòng)蝶閥；送水泵房出水管閥門采用⑤DN900蓄能罐式液控蝶閥，⑥D(zhuǎn)N900手動(dòng)蝶閥。

　　考慮到取水泵房選用的是MN型污水泵(屬新型泵)，其反向轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間不得超過3min，轉(zhuǎn)速范圍為額定轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的120%，低于額定轉(zhuǎn)速的反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間一般不宜超過10min，因此必須嚴(yán)格計(jì)算水泵最大反轉(zhuǎn)速度、反轉(zhuǎn)水量和反轉(zhuǎn)時(shí)間才能決定是否采取止回措施。表1為計(jì)算結(jié)果。

表1 計(jì)算結(jié)果 工 況 最大反轉(zhuǎn)速度(與額定轉(zhuǎn)速的百分比) 反轉(zhuǎn) 時(shí)間(min) 按原設(shè)計(jì)管(進(jìn)反應(yīng)池管)中心標(biāo)高計(jì)算 按提高進(jìn)入反應(yīng)池的水管標(biāo)高至接近水面計(jì)算 開1臺(tái)30MN-33BX泵(小泵) 143 105 69 開1臺(tái)42MN-46BX泵(大泵) 147 98 62 開2臺(tái)42MN-46BX泵 　 58 　

　　表1表明，各種工況下水泵最大反轉(zhuǎn)速度均超過額定轉(zhuǎn)速的120%，反轉(zhuǎn)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10min。此外即使在反應(yīng)池設(shè)溢流堰，也因水泵出口至反應(yīng)池之間的管道較長(zhǎng)且管道中反轉(zhuǎn)水量較大，其反轉(zhuǎn)時(shí)間也超過10min，故需采取防止水泵反轉(zhuǎn)的措施。?

2 防止反轉(zhuǎn)的措施

　　① 設(shè)置配水井?
　　在取水泵房與反應(yīng)池進(jìn)口之間適當(dāng)位置設(shè)置配水井，既可配水又能緩沖沉淀池和反應(yīng)池至泵口管道中的倒流水(因在流程及總圖布置中未予考慮而難以實(shí)現(xiàn))。
　?、?水泵出口設(shè)止回閥+電動(dòng)蝶閥?
　　這種辦法在20世紀(jì)80年代中期以前被廣泛采用，但存在兩個(gè)問題：a.快速關(guān)閉閥板易產(chǎn)生水錘；b.阻力大，只能靠壓力差才能將閥板推開(阻力系數(shù)為蝶閥的8倍)，這將大大增加電耗，而取水泵房出口閥(DN900、DN1200)又屬大口徑閥門，使用止回閥欠妥。　?、?水泵出口采用緩閉蝶閥?
　　緩閉蝶閥將止回閥和普通蝶閥的作用合二為一，達(dá)到一閥代二的效果，阻力小且可防止水錘。

3 　緩閉蝶閥選型

　　緩閉蝶閥有重錘式和蓄能式，它們各有特點(diǎn)。重錘式已運(yùn)行多年，可靠性高，而蓄能式是近年發(fā)展起來較先進(jìn)的一種液控蝶閥，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小。由于取水泵房土建面積是按最初普通電動(dòng)蝶閥來設(shè)計(jì)的，重新選擇出口閥時(shí)根據(jù)施工進(jìn)度修改設(shè)計(jì)、擴(kuò)大面積已不可能，而重錘式閥門安裝尺寸大于蓄能式，取水泵房布置也有困難，故放棄重錘式選用蓄能式。所采用的N₂蓄能罐液控蝶閥為球鑄機(jī)械中心閥板，閥體由橡膠厚套層與流體完全隔絕，閥盤與閥軸用花鍵連接(不用釘與螺絲銜接)，使軸不與流體接觸。為便于維修管理，每個(gè)閥門均配備獨(dú)立的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置調(diào)速裝置(流量調(diào)節(jié)器)，其最快開啟時(shí)間為20s，最短關(guān)閉時(shí)間為15s。送水泵房閥門關(guān)閉程序還設(shè)置兩個(gè)階段不同的調(diào)節(jié)速度，前一段(90°～30°)為6s，后一段(30°～0°)為9s，這樣可以盡量減少水泵的倒轉(zhuǎn)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油泵發(fā)生故障時(shí)，閥門可自動(dòng)返回關(guān)閉狀態(tài)，并可通過緊急手搖油泵開啟蝶閥。該閥門最大特點(diǎn)是蓄能罐附于閥體上，獨(dú)立的油壓站和控制器可與不同直徑閥門互相交換使用，且既可用于蓄能罐式，也可用于重錘式，這樣就簡(jiǎn)化和減少了需要的備件。兩個(gè)泵房選用同一類型的液控蝶閥便于以后的調(diào)試和管理。月浦水廠目前一期工程已建成投產(chǎn)，泵房出口閥門運(yùn)行情況良好。

4 結(jié)語

　　水廠取水、送水泵房出口閥門很關(guān)鍵，它的可靠性將直接影響水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和水廠安全生產(chǎn)。在選用閥門時(shí)首先要保證技術(shù)性能好、安全可靠；其次要考慮適用性、先進(jìn)性，控制系統(tǒng)是否復(fù)雜，調(diào)試、管理是否簡(jiǎn)單，備件是否方便易得，價(jià)格是否合理等因素。?
4.1 是否采取止回措施
　　是否采取止回措施要根據(jù)泵的揚(yáng)程大小及性能。國(guó)內(nèi)武漢、福州和長(zhǎng)沙等地的有關(guān)試驗(yàn)認(rèn)為，一般在揚(yáng)程較小、出水管管徑≤DN500的取水泵房設(shè)計(jì)中可取消止回閥；送水泵房一般揚(yáng)程較高，不宜取消止回閥。對(duì)于小型臥式離心泵，如S、SA型或有些軸承采用軸套反 松螺絲反轉(zhuǎn)對(duì)它影響不大的泵，泵房出水閥可采用普通電動(dòng)蝶閥。由于對(duì)大型水泵的反轉(zhuǎn)情況要嚴(yán)格限制，盡管取水泵揚(yáng)程低，但流量大、轉(zhuǎn)速低，故亦應(yīng)嚴(yán)格計(jì)算其反轉(zhuǎn)速度、反轉(zhuǎn)流量、反轉(zhuǎn)時(shí)間而采取相應(yīng)措施。
4.2 止回閥和液控蝶閥
　　一般泵房出口采用止回閥加電動(dòng)蝶閥或采用液控蝶閥來防止反轉(zhuǎn)，它們有各自特點(diǎn)和適用性(見表2)。 表2 泵房出口閥門特點(diǎn)及適用范圍 止回閥+電動(dòng)蝶閥 液控蝶閥 適用于管徑≤600 mm 適用于管徑≥700 mm 易產(chǎn)生水錘，應(yīng)進(jìn)行停泵水錘壓力計(jì)算，并采取消除措施 可防止水錘 阻力大、電耗高、不經(jīng)濟(jì) 阻力小 大口徑止回閥+電動(dòng)蝶閥占地大、價(jià)格高、一次性投資高 形式多，相對(duì)占地小，統(tǒng)一油壓站蓄能式液控蝶閥投資省 注：消除水錘措施國(guó)內(nèi)只有小口徑的水錘消除器，而國(guó)外的大口徑水錘消除系統(tǒng)比較復(fù)雜且體積龐大。

4.3 緩閉蝶閥的發(fā)展趨勢(shì)
　　緩閉蝶閥已從早期進(jìn)口重錘式電控蝶閥發(fā)展為目前價(jià)格較低而技術(shù)性能更為先進(jìn)的重錘式液控蝶閥。此外，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的各種蓄能罐式液控蝶閥正在推廣使用，效果也都較好。目前，獨(dú)立油壓站盡管投資高，但可靠性好使其應(yīng)用較廣泛，特別是統(tǒng)一油壓站的蓄能式液控蝶閥雖然管理要求高，但技術(shù)先進(jìn)、占地小、大大節(jié)省投資，今后必將有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

　　電　　話：(0754)8624452?
　　收稿日期：2001-09-21