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摘 要：介绍两种用于离心泵出口，自动保护泵正常工作的自动再循环控制阀的工作原理、特点与应用。
关键字：节能 自动 再循环 控制阀 回流阀
一、前言
随着全球性淡水资源的短缺及城市化进程的加快，城市用水的输送、净化及水资源保护与利用等给排水工程逐年增多，且工程规模也越来越大。而用来给水的设备的可靠运行则决定着项目运行的稳定和成本的降低。而自动再循环控制阀（最小回流阀）作为保护离心泵的产品，只须装于离心泵的下游主管路上，就能保证离心泵输出不低于最小连续流量，维持泵的稳定运机封损坏及振动等，并具有止回功能，防止介质倒流。
二、自动再循环控制阀优点
该阀（见图1）优点如下：
1）随着主路流量的变化，主路止回阀与旁路节流随阀瓣前后压差变化自动感知调整位置，通过机械联动，保护泵所需的最小连续流量。
2）依据流体经过阀门时的压差变化进行工作，不需额外装置控制。
3）无需电动控制。
4）改进常规系统，仅将该阀装于原止回阀位置，并将旁通控制阀口与循环管路接好，取消其余附加装置即可。
图1 H型自动再循环控制阀
1.阀体2.小阀瓣3.旁通阀座套4.调整螺母5.阀瓣6.弹簧7.阀盖
自动再循环控制阀控制系统与常规系统的比较如图2、图3所示。
图2 常规系统
1.止回阀2.闸阀3.再循环控制阀4.多级减压孔板5.闸阀（选用）6.水箱
7.四通电磁阀8.测量孔板9.泵
图3 自动再循环控制阀控制系统
1.自动再循环控制阀2.闸阀或调节阀3.闸阀（选用）4.水箱5.泵
图2为常规系统，该系统除具有主路止回阀外，还有单独的旁路回流系统，回流管路上有再循环控制阀、节流孔板、截止阀与感知元件等。通过泵进口流量感知元件，控制旁路再循环控制阀，保证泵的正常运行。
图3为自动再循环控制阀控制系统，该系统将常规系统虚线中所有阀门与感知元件集中为一体。
通过两种系统图对比，可看出常规系统占用空间大，系统复杂，泄漏点多，同时有电气控制系统，可靠性较差。
三、工作过程
1.H型工作过程
H型自动再循环控制阀（见图1）工作过程如下：
1）起动离心泵时，主管路下游关闭，阀瓣前后压力迅速平衡，在弹簧和阀瓣压力作用面积不同而产生不平衡力的作用下，阀瓣关闭，旁通阀座套处节流面积处于最大位置，使阀门旁通流量最大，从而保证泵的最小连续流量。
2）离心泵下游主路流量增加时，阀瓣前后流体压差变化克服弹簧力使阀门打开，同时，小阀瓣组件在介质压差作用下随主阀瓣一起运动，使旁通阀座套处的旁通逐渐关闭，旁路回流关闭。
3）离心泵主路流量正常工作时，随阀瓣前后流体压差继续变化，阀瓣完全开启（阀瓣开止最大位置），小阀瓣密封，使旁通完全切断。
4）主管路下游流量改变或异常时，随着主管路下游阀门的截断，自动再循环控制阀阀瓣关闭，防止水锤冲击的同时，带动小阀瓣组件运动，使旁通阀座套处的旁通打开，保证离心泵的最小连续流量。
5）离心泵运行停止时，主路流量减小，自动再循环控制阀阀瓣在压差与弹簧力的作用下逐渐关闭，防止液体倒流对泵的损坏。
2.C型工作过程
C型自动再循环控制阀（见图4）工作过程如下：
1）起动离心泵时，主管路下游关闭，阀瓣前后压力迅速平衡，在弹簧与杠杆力作用下，阀瓣关闭，在介质压差作用下，串联活塞完全开启，保证泵的最小连续流量。
2）离心泵下游主路流量增加时，阀瓣前后流体压差变化克服弹簧与杠杆力使阀瓣开启，此时，阀瓣开启带动杠杆运动，通过杠杆原理使串联活塞逐渐关闭，使旁路回流关闭。
3）离心泵主路流量正常工作时，随阀瓣前后流体压差继续变化，阀瓣完全开启（阀瓣开止最大位置），串联活塞关闭，完全切断旁路回流循环系统。
4）主管路下游流量改变或异常时，随着主管路下游阀门的截断，自动再循环控制阀阀瓣逐渐关闭，防止水锤冲击的同时，带动杠杆脱离活塞推杆，在压差作用下串联活塞运动使旁通打开，保证离心泵的最小连续流量。
5）离心泵运行停止时，主路流量减小，自动再循环控制阀阀瓣在弹簧力与杠杆的作用下逐渐关闭，防止液体倒流对泵的损坏。
图4 C型回流阀结构简图
1.阀体2.旁通3.串联衬套4.串联活塞
5.活塞盘6.活塞推杆7.阀盖
8.阀瓣9.杠杆
四、使用范围
H型自动再循环控制阀（见图1）由于旁路节流孔板只有两级，为防止单级孔板压差过高而产生汽蚀，因此该结构阀最好使用在主路进口与旁路出口压差≤2.5MPa工况。
C型自动再循环控制阀（见图4）由于旁路采用多级节流，因此该结构阀可使用于主路进口与旁路出口压差≥1.5MPa的工况。
五、实际应用案例
以上两种产品均已成功应用于各化工企业、电厂、纺织厂、钢厂以及特种消防装备等企业给水系统，提高了各项目的运行周期与减少了维护成本。
具体案例如下：
（1）案例一2013年3月，为重庆巴斯夫消防水工程提供的自动再循环控制阀参数如下：最大流量1944m3/h，压力（表压，下同）1.033MPa；正常流量1296m3/h；最小连续流量为388.8m3/h，压力为1.24MPa；自动再循环控制阀旁路背压0.07MPa；主路进口压力与旁路出口背压压差1.17MPa；介质：消防水；操作温度：常温。
根据参数，设计了制造通径主路NPS16旁路NPS10、Class150自动再循环控制阀，经过厂内试验检验与用户使用体验，性能完全满足用户参数要求，产品运行至今，没有因阀门问题影响运行，保证了用户项目的长周期运行并减少维护检修费用，得到了用户好评。
（2）案例二2012年7月，提供给中海油内蒙古田野化工有限公司主路NPS6旁路NPS3、公称压力Class1500自动再循环控制阀，参数如下：最大流量350m3/h，压力13.59MPa；正常流量200m3/h；最小连续流量86m3/h，压力16.5MPa；自动再循环控制阀旁路背压0.17MPa；主路进口压力与旁路出口背压压差：16.33MPa；介质：锅炉给水；操作温度：124℃。
通过设计制造，并经试验验证，产品以优于进口产品的性能得到用户的好评。产品运行至今没有出现问题，保证了用户项目的长周期运行，且减少了维护检修费用。
来源：网络转载
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发表于 2016-6-10 16:03:56
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