多功能水泵控制阀在污水泵站作用

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多功能水泵控制阀在污水泵站中的应用，一阀可替代扬水蝶阀、闸阀、止回阀和水锤消除器等阀门的功能，指出了多功能水泵控制阀在循环水的应用趋势及生产运行的经济性，关键词：多功能水泵控制阀自动化节能消除水锤，［前言］在污水泵站中，再启动水泵机组，由于普通旋启式止回阀的瞬时关闭常产生危及水泵系统的水锤事故或噪音，一、多功能水泵控制阀简介，多功能水泵控制阀是一种新型水力控制阀门，无需任何电气控制与其它动力和

多功能水泵控制阀在污水泵站中的应用

摘要：本文介绍一种全过程自动操作的新型水力阀门，一阀可替代扬水蝶阀、闸阀、止回阀和水锤消除器等阀门的功能，指出了多功能水泵控制阀在循环水的应用趋势及生产运行的经济性。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，促进城镇污水处理厂的建设和管理，加强城镇污水处理厂污染物的排放控制和污水资源化利用，保障人体健康，维护良好的生态环境，结合我国《城市污水处理及污染防治技术政策》，制定本标准。
本标准规定了城镇污水处理厂出水、废气和污泥中污染物的控制项目和标准值。本标准自实施之日起，城镇污水处理厂水污染物、大气污染物的排放和污泥的控制一律执行本标准。排入城镇污水处理厂的工业废水和医院污水，应达到GB8978《污水综合排放标准》、相关行业的国家排放标准、地方排放标准的相应规定限值及地方总量控制的要求。

多功能水泵控制阀在污水泵站作用关键词：多功能水泵控制阀 自动化 节能 消除水锤

［前言］ 在污水泵站中，为使离心泵轻载启动，通常要求先关闭泵的出口阀门，再启动水泵机组，当其转速达额定转速以后，再逐渐打开出口阀门；为了防止系统中介质倒流，还必须在泵的出口安装止回阀；由于普通旋启式止回阀的瞬时关闭常产生危及水泵系统的水锤事故或噪音，所以还要设置有效的水锤消除装置。

前较多采用的是电动蝶(闸)阀配套微阻缓闭止回阀来实现上述目的，但在现场使用中由于水中杂物较多，电动阀常出现关闭不严，电气及机械故障等：微阻缓闭止回阀调节针阀阻塞，导致阻尼器不能动作，阀板轴锈死等故障，影响正常安全使用。

一、多功能水泵控制阀简介

多功能水泵控制阀是一种新型水力控制阀门，一阀可替代电动阀、止回阀和水锤消除器三种装置。它能自动实现开泵时的缓开，停泵时的速闭与缓闭，无需任何电气控制与其它动力和人力，也无需油压装置。其工作原理为：

水泵启动前，阀门出口端的压力水作用在主阀板上，阀门处于关闭状态；水泵启动时，阀门不会马上开启，只有当压力达到一定值以后，压力水才会从旁通管进入膜片控制器下腔，推动膜片压板，带动阀杆和缓闭阀板一起上升，阀门在微止回阀的限流作用下缓慢打开，从而保护水泵轻载启动，多功能水泵控制阀实现扬水阀的功能。

由于多功能水泵控制阀有两个阀板，主阀板和缓闭阀板。主阀板是空套在阀杆上靠水流托起。停泵时，水流减慢，主阀板在自身重力的作用下迅速下滑，在水流接近于零的时候关闭，实现速闭防止水锤波的产生。同时主阀板上有泄流孔，允许一小部分水回流，阀门的前后形成压力差，出口端的压力高于进口端，出口端的高压水通过旁通管进入膜片控制室的上腔，推动膜片压板带动阀杆和缓闭阀板一起，把主阀板上的泄流孔缓慢关闭，从而实现消除可能产生的水锤。



多功能水泵控制阀在污水泵站作用

1、阀体；2、主阀板座；3、进水调节阀；4、主阀板；5、过滤器；6、缓闭阀板；7、微止回阀；8、阀杆；9、膜片座；10、衬套；11、膜片；12、膜片压板；13、阀盖；14、控制管；15、出水调节阀

图1 多功能水泵控制阀结构示意图多功能水泵控制阀的整个运行过程都是利用阀门前后的压力差来实现的，因此它具有：

1、无需操作控制。利用水泵启停时阀门前后的水压差作为控制动力，具有随水泵的启闭而自动启闭的功能。*消除人为、设备等引起的误操作。

2、阀门启闭动作过程能有效地因防止水锤压力波的升高。据现场使用情况调查和实测，停泵水锤压力峰值均在工作压力的1.3倍以内。

3、无需现场调试，适用工况范围广。

4、基本无需维修。由于其结构简单，一阀替代三阀，维护维修工作量大大减少。 5、阻力损失小。采用流线型、宽阀体设计。



二、几个技术问题

1、 连接管的部件设计

控制管不易被堵塞，因为流经控制管的水量少，时间短，只在启停泵时才有水流流过，同控制管有反冲洗作用，启泵时，进口端的旁通管水流是流进膜片控制室的下腔，出口端是流出膜片控制室的上腔，停泵时，正好相反。进口端的旁通管水流是从下腔流出，出口端是流入膜片控制室的上腔，从而能有效清理旁通管残留的杂物，保证管路畅通。

微止回阀的作用是保证阀门开启的时间大于电机启动时间，使电机轻载启动；同时避免因开阀速度过快而导致启泵水锤。阀门开启时间可由控制阀根据现场工况压力设定。

控制阀可调节进出膜片控制器上下腔的水流速度，从而调节缓闭时间；关闭时可检修膜片控制器；在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门。

2、阀门的消除水锤特性

从产生破坏性水锤的原理可知，减小水锤升压主要有2个因素：(1)在刚被切断前的水流速度v尽可能小(接近于零)时关闭主阀板；(2)使闭阀历时t是水锤相u=2L／α(α--压力波传递速度，m／s；L--管长，m)的5-10倍，就可以把实际水锤压力h限定在安全范围内，从而消除破坏性的水锤危害。多功能水泵控制阀主阀板的开启度是由管道中的水流冲击力大小决定的，流速高时主阀板开启度大：流速减小时阀板开启度小：流速接近于零时，主阀板关闭。整个过程与消除水锤的速闭原理相吻合，因此消除水锤效果很好。多功能水泵控制阀缓闭阀板的关闭，必须在膜片式控制器上下腔形成压力差后方能实现，即主阀板关闭后，缓闭阀板方能关闭，因此不可能产生缓闭与速闭同步的现象。

3、阀门的阻力特性

为了减少水流阻力，设计中减轻了主阀板的重量，同时采用了流线型宽敞的阀体设计。经湖南省水力机械质监授权站检测，DN200多功能水泵控制阀阻力系数约为3.8，而同规格管道的旋启式止回阀阻力系数值为5.5。

4、膜片的设计

膜片的质量是直接影响阀门使用效果和使用寿命的关键部件，经过多种筛选，选用了氯丁橡胶为原材料，中间用尼龙纤维网进行加强；经湖南省橡胶质监授权站检测，疲劳弯曲120万次无破裂，可使用10年以上。

5、维修

无其它外加液压或电动元件，基本无需维修，且采用宽型阀盖，可将阀内部件全部取出，维修方便。



三、实例

丹阳污水处理厂在新建的石城污水处理厂分别安装使用了我公司生产的多功能水泵控制阀（JD745X-10 DN700 四台和DN500四台），其工况条件为: 扬程7m；流量200m3／h； 出水管口径DN700、DN500；管长为100m（水质为生活污水）。于2001年9月18日调试运行，经过一段时间的使用，我们于2002年9月对南京下关污水处理厂和丹阳污水处理厂的阀门进行拆开检查，共拆了11台阀门的38个过滤器，检查发现没有一个过滤器有大量杂物，从而证明多功能水泵控制阀的旁通管不会被堵塞的。南昌市自来水公司污泥排泵站，1999年开始使用我们的DN400多功能水泵控制阀，其泵为潜污泵，整个泵和阀门全部淹没在污泥中，阀门根本不可能进行日常维护和修理，现在运行一直很正常，未做任何的修理。



结束语

目前这种阀门已广泛应用于市政供水和排水、建设部在《建筑中水设计规范》的行业标准以及国家标准《污水再生利用工程设计规范》中要求采用多功能水泵控制阀来解决

可能产生的水锤，提高泵房自动化。 [参考文献]

[1]黄靖,刘永,多功能控制阀[M],给水排水,1999,25（2）:30-31.

[2]姜乃昌,张明中等,多功能水泵控制阀[M],北京:中国标准出版社,2002.