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离心泵最小流量阀结构设计与选用原则
标题：离心泵最小流量阀结构设计与选用原则
来源：互联网
图1常开式：20%~30%额定流量的水做常流水再循环浪费能源。
离心泵在工业中普遍使用，但离心泵在低流量低负荷运行时，容易发生汽这种简洁的再循环回路设计，具有稳定的工作表现及良好的经济效益，大大降低了设备初期投资成本。
最小流量再循环工况对阀门设计的要求
最小流量再循环工况的特点及对阀门的要求是什么？我们首先从阀门损坏的机理分析。归纳起来有三种:
■结构设计不合理，选材不当，加工工艺落后：此类错误属于低级错误，我们在此不做讨论。
■冲蚀破坏：统计显示，除第 种原因损坏外，70%的阀门是由于冲蚀而损坏的。
特别是处于高压差的工况条件下，阀门在开启与关闭瞬间产生缝隙（我们称为“缝隙开度”）的情况下，极易产生超临界现象，阀芯与阀座在极具破坏力 的条件下被冲蚀损坏。给水泵最小流量再循环工况就是这种典型的实际工况，百万级机组给水泵压力常常会达到400bar的压力，而水箱（除氧器）压
力仅仅15bar。
图7多级减压抛物面结构。
汽蚀破坏
另外一种常见的阀门损坏形式为汽蚀破坏。根据伯努利方程得知，流体流过节流元件时流速增加，压力下降，流过截流元件后，在相对宽敞的下游流 道中流速下降，压力回升，当采用多级减压技术时，通过设计节流元件，控制每一级节流处的压力，均高于此温度下的饱和蒸气压力。如果减压级数不 够，经过节流元件时下降的压力低于该温度下的饱和压力，此时流体中产生气泡，我们称之为空化现象，如果保持这个压力，在流体中产生的气泡不易 破裂，而是夹在流体中形成“二相”流状态，此现象通常称此为“闪蒸”。“闪蒸”一般不会对节流元件产生破坏，但会产生气阻扩容，使流通能力降低，并具 有产生噪声和震动的可能。但当流体经过节流元件后，回升的压力高于该流体在此温度下的饱和压力时，汽泡会爆裂并释放出巨大的能量，对阀座、阀 芯等节流元件产生破坏，此现象称之为汽蚀。据测算气泡爆裂时的瞬时压力高达3000bar,现有的工程材料均难以抵抗其破坏力。这是阀门损坏另外一
种原因。
离心泵最小流量再循环工况具备上述两种阀门破坏形式。其中热水泵系统，更是典型。
再循环阀的结构形式
最小流量再循环阀门的正确设计与选用，对离心泵安全可靠经济运行非常重要。针对德国HORA公司生产的4种不同结构的最小流量循环阀进行分 析。
图8多级减压开关型最小流量阀
多级减压笼式结构
针对汽蚀及缝隙开度的冲蚀两种典型的破坏形式，HORA特别设计了此种结构的阀门。其中最高可达9级的减压结构，可以将500bar的压力逐级减
压降低到水箱（除氧器）所需要的压力（~12bar）,让每-•级压力降都高于饱和压力，避免了汽蚀对阀门的破坏。而针对最致命的缝隙开度所造成的
冲蚀破坏，设计中使用了两级密封结构（主密封面和辅助密封面）。在阀门开启阶段，首先开启主密封面（1） 2~3mm,此时辅助密封面（2）处于关
闭状态，介质不能流动。当主密封面继续开启时，辅助密封面开启，因此主密封面不存在缝隙开度过程。关闭阶段同开启阶段相反，先关闭辅密封面, 然后关闭主密封面。这种巧妙的设计既实现了恶略工况下的密封要求，又避免了缝隙开度对阀门主密封面的冲蚀，从而延长了使用寿命。而金属密封是 阀门长期在高温状态下运行的可保证靠。
多级减压抛物面结构
传统经济性的多级减压抛物面结构，将减压过程分散到各级节流面上，可以承受220bar的减压过程，特点是可靠经济，属于调节型最小流量阀结构。
多级减压开关型最小流量阀
在再循环流量不需调节控制时，可以使用多级减压开关型最小流量阀。该阀门内部设置了 6级碟状减压孔板结构，介质连续穿过减压堞板，实现多级
减压过程。此种阀门的特点是结构简单、安全可靠、具有较好的经济性。
集成功能型泵自动再循环阀
这种阀门集成了流量测量，再循环减压，旁路自动开启控制调节以及逆止回阀等多功能。它的工作过程是：高压液体经过阀门入口进入阀体，阀芯（1） 设计成可以检测流量的测量型结构。当阀芯测量出流量低于泵需要的最小流量时，设置在阀门右侧机械联动装置（2）通过阀杆（3）带动再循环旁路阀 （4）开启旁路。旁路的开度是通过称之为“机械计算器”的机械联动装置计算得出的，与检测出的流量相对应。部件
（5）是逆止阀，当流体通过阀门出 口逆行进入阀体时，逆止阀工作。
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商氏理连方式 氏力〉250t*rWfi桥
MM 适合高氏系统
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中压差连续H节型 适用于M<220bK
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