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的因氣蝕引起的損害以及各種噪聲和振動等現象。由于閥門受結構限制,空排量較小,引發機組振動,噪聲較大。且在運行過程中多次出現閥瓣與閥桿卡阻現象,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://shengya888.com/)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。當輸出流量大于規定的空排量時,閥瓣開啟,完成正常輸水。當輸出流量小于規定的空排量時,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,實現旁路的流量控制,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時,則旁路完全關閉,泵流量全部流向工藝系統。
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、節流套、旁通套、閥座、閥瓣、閥桿、彈簧、上導套、上密封蓋、節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)節流機構采用滑動形式,避免原空排止回閥運行中出現的卡阻現象。
(3)節流套上設計一種特殊的空排孔,使工藝流體經過三級節流,壓力降低,流速更平穩,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定運行。經過長時間的運行驗證,該閥未出現卡阻及空排振動現象,達到給水泵機組長周期可靠運行的要求。