水泵止回阀水头损失测定及选型比较研究.doc

水泵止回阀水头损失测定及选型比较研究
钟炎辉, 邹海明, 周强, 汪义强、 黄晓东
（深圳市深水宝安水务集团有限企业, 广东, 深圳518101）

摘要: 对水厂在用不一样止回阀进行了水头损失测试, 结果表明, 止回阀流道设计合理、 活动部件越少则水头损失越小。另外, 止回阀结构、 使用场所及操作控制工作方法也是其选型关键考虑原因。
关键词: 止回阀; 水头损失; 结构分析; 比较

止回阀是一类依靠流体介质本身或外部动力自动开启、 关闭内部组件, 以预防流体倒流阀门, 在泵房使用时必需含有快关、 慢闭功效以预防水锤对管道及水泵机组破坏。止回阀选型关系到水泵机组运行安全、 节能, 对泵房建成后维护管理也相关键影响。为此, 从选型角度, 对相关水厂在用多个止回阀利用现场条件进行了水头损失测定, 并从止回阀结构及维护管理等方面进行了比较。

1  止回阀水头损失实测比较
1.1 水头损失测试原理
依据水泵机组出口止回阀前、 后测试点压力差及流速改变, 计算出管道内水流能量改变, 从而得到水流经过止回阀后水头损失。不一样止回阀水头损失比较必需在相同流速下进行, 经过调整水泵出口蝶阀开度, 得到不一样流量（流速）下止回阀一系列水头损失值。

.2 测试对象及工具
选择了五座水厂共5种不一样类止回阀进行了水头损失测定, 分别为: 液控缓闭蝶阀（NHDA734-100, 规格DN800, Cl水厂）—编号A, 静音式止回阀（KRVG-0500, 规格DN500, XA水厂）—编号B, 旋启式微阻缓闭止回阀（德国, VGA SKR, 规格DN1000, ZA水厂）—编号C, 多功效水泵控制阀（JD745X-10, 规格DN800, LX水厂）—编号D, 多功效水泵控制阀（JD745X-10, 规格DN600, SY水厂）—编号E。
测试工具: 压力表2只（瑞士科勒LEO, 量程: -1~10bar, 精度0.1）, 电磁流量计, 扳手、 卷尺等。
1.3 测定结果
上述各止回阀水头损失测定结果见表1、 图2。

1.4 测试结果分析
由表1及图2能够看出:
（1）液控缓闭止回阀（A）对应水泵实测出口流速整体范围大于静音式止回阀（B）, 但压力水流经阀A水头损失显著小于阀B, 从水头损失角度判定, 说明阀A优于阀B;
（2）阀B与旋启式缓闭止回阀（D）分别对应水泵实测出口最大流速基础一致, 均为2m/s左右, 但压力水流经阀B水头损失显著小于阀D, 从水头损失角度判定, 说明B优于D;
（3）旋启式缓闭止回阀（C）对应水泵实测出口流速整体范围大于阀B, 压力水流经阀C水头损失也大于阀B, 从水头损失角度判定, 说明C与阀B相当;
（4）阀D与阀E为同品牌、 同型号、 不一样口径止回阀, 因为口径不一样造成压力水流经阀水头损失不一样, 不作比较。
由此可见, 经过实测, 几类止回阀水头损失按从小到大排序为: 液控缓闭止回阀（A）＜静音式止回阀（B）≈旋启式缓闭止回阀（C）＜多功效水泵控制阀（D）。

2  不一样类型止回阀结构分析比较
表2列举了此次试验所测多个止回阀以及其它5种常见止回阀内部结构部件及工作原理, 并依据其结构组成, 分析了其复杂程度。

水流经过止回阀水头损失关键是由其内部结构部件扰流阻力产生。结合此次现场所用多个止回阀水头损失实测结果看, 止回阀内流体介质运动方向与阀前后管道内流体方向尽可能一致, 扰流越小止回阀能耗越低, 这在表2中得到应证。
止回阀内部结构形式多样性关键基于不一样设计理念实现防水锤效果好坏, 所以在考虑止回阀水头损失同时还要关注其防水锤性能, 有时须牺牲一定能耗来实现缓闭功效, 从而达成降低水锤破坏作用。
止回阀实际应用中操作维护复杂性及难易程度也是止回阀型式选择关键考量原因。拥有外部液压站止回阀控制与维护最为复杂, 而利用内部本身流体水力控阻止回阀缓闭动作在日常使用时维护工作最为简单, 该类止回阀利用管道压力水驱动存在止回阀关闭速度不易控制问题。
另外, 所输送水流是否洁净、 易堵塞、 内部材料抗腐性能等也直接影响止回阀使用效果。现场安装空间与使用条件也会影响止回阀型式选择与使用, 比如现场安装空间方面, 止回阀安装要确保止回阀前后管道不能出现大扰流, 不一样止回阀有不一样前后段直管安装尺寸要求, 而中国很多泵房宽度尺寸设计此方面考虑较少, 以至于止回阀距泵出口太近, 水压波动造成止回阀故障率大幅度高。提议以后含有条件可将止回阀安装在泵房外直管段; 再比如, 现场使用条件方面, 不一样止回阀有其本身运行适应条件, 比如对夹蝶式（双瓣）缓闭止回阀通常使用于水压较低且波动较小气路管道上, 而旋启式斜座微阻缓闭止回阀则不能使用在变频泵频繁调速场所等等。
依上分析, 并结合各类止回阀结构、 工作原理及日常工作积累实际运行经验, 对表2中各类止回阀工作性能、 使用性能给予非标准性定性评价, 结果见表3。

3  结论及止回阀选型提议
3.1   结论
1、 经过在相关水厂安装多个止回阀水头损失实际测定, 水流流经止回阀水头损失按从小到大排序为: 液控缓闭止回阀＜静音式止回阀≈旋启式缓闭止回阀＜多功效水泵控制阀。
2、 结合不一样类型止回阀内部结构特点、 工作原理及安装条件、 水头损失测定结果, 以及实际使用效果分析比较, 各类止回阀都有其本身优缺点和适用条件。
3.2  止回阀选型提议
1、 止回阀选型关键在于水头损失要小, 防水锤功效适应性强, 同时也要兼顾性能可靠、 运行管理维护简单。
2、 选型提议:
（1）从节能角度角度, 提议优先选择双速自闭闸阀、 液控双速球阀、 重锤（储能罐）式液控双速蝶阀;
（2）从防水锤性能角度, 提议优先选择重锤（储能罐）式液控双速蝶阀、 静音式止回阀、 液控双速球阀、 多功效水力斜板缓闭止回阀;
（3）从操作简易程度角度出发, 提议优先选择静音式止回阀、 旋启式斜座微阻缓闭止回阀、 多功效水泵控制阀、 多功效水力斜板缓闭止回阀。