空排止回閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)
分析了給水泵空排止回閥在運(yùn)行過程中閥瓣與閥桿出現(xiàn)卡阻和空排振動(dòng)的原因，介紹了空排止回閥改進(jìn)后的效果。
1、概述
某船用給水泵空排止回閥安裝在給水泵出口管路上，用于防止給水泵在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的因氣蝕引起的損害以及各種噪聲和振動(dòng)等現(xiàn)象。由于閥門受結(jié)構(gòu)限制，空排量較小，引發(fā)機(jī)組振動(dòng)，噪聲較大。且在運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)閥瓣與閥桿卡阻現(xiàn)象，增加了給水泵的停車檢修次數(shù)。為了滿足給水泵新的使用要求，增大空排量，避免振動(dòng)和噪聲，真空技術(shù)網(wǎng)(http://m.genius-power.com/)對空排止回閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
2、技術(shù)性能
總流量Q=110t/h；空排量Qk=50t/h；設(shè)計(jì)工作壓力P=3.0MPa；空排壓力Pk=3.4MPa；空排出口壓力Pk1=0.3MPa；介質(zhì)為飽和凝結(jié)水；主閥全開啟時(shí)流通面積S=42.5cm2；閥桿升程h=30mm。
3、工作原理
空排止回閥的主要功能是能根據(jù)水泵的輸出流量，調(diào)整水泵的空排量。當(dāng)輸出流量大于規(guī)定的空排量時(shí)，閥瓣開啟，完成正常輸水。當(dāng)輸出流量小于規(guī)定的空排量時(shí)，閥瓣靠閥瓣上的彈簧力和自重關(guān)閉，阻止介質(zhì)逆流，同時(shí)空排水輸送到給水泵，保證水泵能正常工作。
3.1、原結(jié)構(gòu)
原空排止回閥(圖1)由下密封蓋、彈簧、閥桿、閥體、閥座、閥瓣、撥桿、導(dǎo)套和上密封蓋等零件組成。閥門隨著主管路流量的變化，止回主閥瓣將自動(dòng)移動(dòng)到某一個(gè)位置上，并通過與止回主閥瓣相連的撥桿，將動(dòng)作傳遞到旁路組件，對旁路減壓裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)旁路的流量控制，并將壓力減至旁路出口所需值。當(dāng)止回主閥瓣處于完全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，則泵流量全部通過旁路回流。當(dāng)止回主閥瓣處于全開狀態(tài)時(shí)，則旁路完全關(guān)閉，泵流量全部流向工藝系統(tǒng)。
3.2、改進(jìn)結(jié)構(gòu)
改進(jìn)后的新型空排止回閥(圖2)由下密封蓋、閥體、節(jié)流套、旁通套、閥座、閥瓣、閥桿、彈簧、上導(dǎo)套、上密封蓋、節(jié)流閥瓣和小閥座等零件組成。閥門隨著出口流量的增加，閥瓣的開啟高度增大，伴隨閥瓣運(yùn)動(dòng)的節(jié)流套上的空排開口面積減少，空排量減小。當(dāng)閥門的出口流量大于或等于最大空排量時(shí)，空排開口進(jìn)入旁通套內(nèi)，空排量為0，切斷旁通(空排)管路。當(dāng)閥門出口流量減少時(shí)，則相反。
1.下密封蓋 2.彈簧 3.閥桿 4.閥體 5.閥座 6.閥瓣 7.撥桿 8.導(dǎo)套 9.上密封蓋
圖1 原空排止回閥
1.下密封蓋 2.閥體 3.節(jié)流套 4.旁通套 5.閥座 6.閥瓣 7.閥桿 8.彈簧 9.上密封蓋 10.上導(dǎo)套 11.節(jié)流閥瓣 12.小閥座
圖2 改進(jìn)后空排止回閥
4、特性
與原結(jié)構(gòu)空排止回閥相比，結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的新空排止回閥性能較好。
(1)由于閥桿采用上、下定位的方式，并在上導(dǎo)套設(shè)置了阻尼孔，既保證了閥桿與節(jié)流套、導(dǎo)流套的密封性能，又避免空排過程中閥體的振動(dòng)。
(2)節(jié)流機(jī)構(gòu)采用滑動(dòng)形式，避免原空排止回閥運(yùn)行中出現(xiàn)的卡阻現(xiàn)象。
(3)節(jié)流套上設(shè)計(jì)一種特殊的空排孔，使工藝流體經(jīng)過三級節(jié)流，壓力降低，流速更平穩(wěn)，減少振動(dòng)和噪聲。
(4)空排管路上設(shè)置一個(gè)止回閥，起到阻止旁通管路介質(zhì)逆流的作用。
(5)空排止回閥的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件少，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠性高。
5、設(shè)計(jì)計(jì)算
6、結(jié)語
改進(jìn)的空排止回閥安裝在某船用給水泵機(jī)組上后，消除了閥門空排時(shí)機(jī)組的噪聲和振動(dòng)，保證了給水泵機(jī)組安全和穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行驗(yàn)證，該閥未出現(xiàn)卡阻及空排振動(dòng)現(xiàn)象，達(dá)到給水泵機(jī)組長周期可靠運(yùn)行的要求。
