空排止回閥結構改進
分析了給水泵空排止回閥在運行過程中閥瓣與閥桿出現(xiàn)卡阻和空排振動的原因,介紹了空排止回閥改進后的效果。
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荷運行時可能出現(xiàn)的因氣蝕引起的損害以及各種噪聲和振動等現(xiàn)象。由于閥門受結構限制,空排量較小,引發(fā)機組振動,噪聲較大。且在運行過程中多次出現(xiàn)閥瓣與閥桿卡阻現(xiàn)象,增加了給水泵的停車檢修次數。為了滿足給水泵新的使用要求,增大空排量,避免振動和噪聲,真空技術網(http://www.lalazzu.cn/)對空排止回閥結構進行了改進。
2、技術性能
總流量Q=110t/h;空排量Qk=50t/h;設計工作壓力P=3.0MPa;空排壓力Pk=3.4MPa;空排出口壓力Pk1=0.3MPa;介質為飽和凝結水;主閥全開啟時流通面積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水泵的輸出流量,調整水泵的空排量。當輸出流量大于規(guī)定的空排量時,閥瓣開啟,完成正常輸水。當輸出流量小于規(guī)定的空排量時,閥瓣靠閥瓣上的彈簧力和自重關閉,阻止介質逆流,同時空排水輸送到給水泵,保證水泵能正常工作。
3.1、原結構
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,止回主閥瓣將自動移動到某一個位置上,并通過與止回主閥瓣相連的撥桿,將動作傳遞到旁路組件,對旁路減壓裝置進行自動調節(jié),實現(xiàn)旁路的流量控制,并將壓力減至旁路出口所需值。當止回主閥瓣處于完全關閉狀態(tài)時,則泵流量全部通過旁路回流。當止回主閥瓣處于全開狀態(tài)時,則旁路完全關閉,泵流量全部流向工藝系統(tǒng)。
3.2、改進結構
改進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,伴隨閥瓣運動的節(jié)流套上的空排開口面積減少,空排量減小。當閥門的出口流量大于或等于最大空排量時,空排開口進入旁通套內,空排量為0,切斷旁通(空排)管路。當閥門出口流量減少時,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.上導套 11.節(jié)流閥瓣 12.小閥座
圖2 改進后空排止回閥
4、特性
與原結構空排止回閥相比,結構改進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,并在上導套設置了阻尼孔,既保證了閥桿與節(jié)流套、導流套的密封性能,又避免空排過程中閥體的振動。
(2)節(jié)流機構采用滑動形式,避免原空排止回閥運行中出現(xiàn)的卡阻現(xiàn)象。
(3)節(jié)流套上設計一種特殊的空排孔,使工藝流體經過三級節(jié)流,壓力降低,流速更平穩(wěn),減少振動和噪聲。
(4)空排管路上設置一個止回閥,起到阻止旁通管路介質逆流的作用。
(5)空排止回閥的運動機構部件少,結構簡單,運行可靠性高。
5、設計計算
6、結語
改進的空排止回閥安裝在某船用給水泵機組上后,消除了閥門空排時機組的噪聲和振動,保證了給水泵機組安全和穩(wěn)定運行。經過長時間的運行驗證,該閥未出現(xiàn)卡阻及空排振動現(xiàn)象,達到給水泵機組長周期可靠運行的要求。