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应用领域：市政工程

李波：女，工程师，大同市自来水有限责任公司
摘要：分析了传统加压泵房配置存在的弊端，并就新型水力控制阀门的功能特点，从安装方法、工作原因等方面作了阐述，展望了该产品广阔的应用前景。
关键词：水锤，增压泵，控制阀

    对于广大的供水企业来说，事故发生最多，对供水有着直接影响，且影响最大的部位就是水厂的加压泵房，泵房事故意味着停水，直接影响着企业的效益，会对供水企业造成严重的经济损失和社会影响，所以供水企业把加压泵房称为供水企业的心脏。
    如何保证加压泵房各个系统的正常工作，是供水企业一直想急于解决的问题，为了解决这个问题，各供水企业及专业人士一直在努力寻找最好的解决方案。
下面分析一下加压泵房的事故频发点：
    据不完全统计，加压泵房的事故90%以上出现在水泵及其出水管位置，其余10%出现在电力及其他方面，而在90%之中又有90%是出现在水泵的出水口配置上，主要表现为：阀门关闭不严、爆裂及重大水锤事故。所以加压泵房的事故频发点集中在水泵出口的配置上，这与传统的配置有着直接关系，见图1。

这种配置存在着很大的弊端：
    1）水泵开启时，必须要求一个轻载过程，目的是为了防止管网中的背压在水泵前面的逆止阀开阀速度过快的情况之下作用回来，作用在水泵的叶轮上，使水泵在开启时负载过重，电流过大，导致电机烧毁，泵轴弯曲，所以如果要实现这个过程，在传统操作过程之中，就必须先开水泵，待水泵达到一定的转速，出水口达到可以克服背压的情况之下打开，通称：先开泵，后开阀。对这个过程进行控制，只能通过设立电动阀门和水泵延时联接来实现，在没有电动阀的情况之下，通过人工来完成，但电动阀常常由于延时失效或不准确，而人工根本无法准确控制缓开时间，常常使这个轻载过程失效，造成电机及水泵故障频频出现，且这种方式费工、费力、不可靠，无法实现真正意义上的轻载\
    2）在水泵停泵时，为了防止水锤对水泵及出口逆止阀的冲击，往往先关闭控制阀门，再去停泵，在这种情况之下，如果突然停电，电动控制阀无法及时关闭，手动阀门也根本无法在很短的时间之内依靠人工关闭，加上逆止阀关闭不严，就会使水泵反转不停，或发生水锤事故。
    3）水泵出口的逆止阀，在水锤压力的冲击之下，常出现关闭不严和阀板破碎的现象。而单一依靠一个水锤消除器来消除水锤，是根本不可能的，所以急切需要一种可以彻底消除水锤的装置。天津市国威给排水设备制造有限公司生产的增压泵自控阀就是针对以上的一些弊端开发生产的，完全可以解决以上的一些问题，而且不用人工和电力操作，是一种新型的节能产品。大同市自来水公司二水厂于!##$ 年底进行改建，在设计中起先没有接触到该产品，仍选择传统工艺流程，阀门选用情况如图2。

    当设计人员及公司领导接触了增压泵自控阀后，经过认真调查，细致分析比较后，得出一致结论：微阻缓闭止回阀最大缺点是关闭不严，且损坏率极高，往往是在用过一次或几次后，阀门便损坏，须维修，而此新型水力阀门可以代替多个阀门，即只安一阀便可完全替代电动阀、微阻缓闭止回阀及排气阀的全部功能。因此，在实际安装中决定使用该阀。该产品的安装简单方便，只需在水泵的出水口安装该阀，然后加一检修阀门即可，无需任何的电器元件配套，可以完全消除水锤，所以省去水锤消除器，大大地节省了安装空间，见图3。

    增压泵自控阀分为三个部分：主阀体、膜片控制室及旁通管，以膜片为界，膜片以上为上腔，与排水管道相连通，膜片以下为下腔，与阀门进水口管道相连接，小阀板固定在阀杆上，大阀板在阀杆上上下滑动。当电机启动后，阀门进口处压力逐渐增加，压力水：1）产生推动大阀板向上的力，此时阀门不能立即打开（因为膜片控制上腔有背压）。2）压力通过旁通管进入膜片控制腔下腔。随着下腔进水量增加，当下腔的压力大于上腔的压力时，下腔压力水推动膜片往上移动，这时小阀板没有对大阀板施加压力。3）大阀板有一种力推动其往上移动，在这两个力的作用下，阀门逐渐打开，从而达到启泵时轻载、闭闸、缓开的目的。当突然停电或事故停泵或正常停泵时，阀门进水口处压力水流速降低，大阀板也随之下降，当其流速为零时（即进水口处流速为零时），大阀板由于自身重力而迅速关闭（时间3s～5s），可防止大部分水倒流，此时阀门前后形成一种水压差，压力水一方面通过小阀板底部的三条泄压槽进行泄压。4）压力水从旁通管进入膜片控制室上腔（此过程为吸压腔，能有效吸收一部分水能量），当上腔压力水大于下腔时，压力水推动膜片往下移动，当下腔压力水全部被挤出来时，小阀板缓缓下降，恢复到待机状态，此过程中缓闭时间可调节（3s～150s），届时阀板已全部关闭，滴水不漏。正因为其停机时具有速闭、线性泄压、吸压腔及缓闭等四种水锤消除功能，故停机时无一点响声产生，效果很好。

此新型水力阀门的功能特点有：
    1）不用人工，不用电力，完全自动，依靠水泵启停时上下腔产生的压力差实现自动操作和控制，对实现供水自动化提供了有利条件。
    2）兼具控制阀、止回阀及水锤消除器三种功能，且还具有线性卸压功能，节省了安装的空间，在某种程度上降低了损耗。
    3）超宽的阀体设计。过流量最小处为该阀通径的1.1倍，最大处2 倍以上，启闭压力低，使之在工作过程中，水头损失小，压力损失小。与可替代产品的比较见表1。

    由表1 可见，增压泵在加压泵房的使用中可以完全消除水锤。综上所述，增压泵在加压泵房的应用，可以节省安装空间，降低损耗，并有效彻底地消除水锤，降低事故发生率，且经济可行，使供水企业的心脏安全可靠地跳动，大同市自来水公司使用该阀一年多，运行良好，值得在广大供水行业中推广运用。

(来源：互联网)