最小流量閥是安裝在水泵出口的一種專用閥門,旨在防止泵在低負載條件下運行時可能出現的過熱、噪音增加、運行不穩定以及氣蝕等現象。當泵送流量降至設定值以下時,該閥通過旁通回路保證了液體的最小必要流量,從而保護泵免受損害。
工作原理
最小流量閥與泵出口相連,其設計允許介質流動產生的壓力差控制閥芯開閉。當主通道中的流體流量減少至低于預設閾值時,閥門內部機制會觸發旁通路徑開啟,確保有足夠的流體循環回到泵入口,維持泵的穩定工作條件。
圖1
如圖 1 所示,當閥芯處于全提升位置時,旁通關閉。當工藝流量減少時,會發生相反的動作,再循環流量再次增加。流量從閥芯組件底部進入旁通元件,并由閥芯閥桿內的特征孔控制。流體繼續通過旁通套管中的環形腔,并被引向閥門出口。閥門在旁路中提供單相流,消除了閃蒸或氣蝕的可能性。這是由閥門設計以及必要時外部背壓調節器實現的。
圖2
當閥芯升起時(圖 2),作為對工藝流量增加的響應,與閥芯一體的旁通元件會關閉旁通流量孔,從而減少再循環流量。再循環流量通過圓盤位置進行控制。這種調節功能可確保工藝流量和再循環流量的總和超過泵制造商規定的通過泵的最小流量。
圖3
在圖 3 中,閥芯處于關閉位置。在此位置沒有工藝流量,旁通完全打開。這可保護泵免受計劃或意外的 “死航向 ”影響,“死航向 ”可能由關閉的下游泵隔離閥或工藝控制閥造成。
操作過程
在正常流量下,主閥保持開放狀態,而旁通則關閉。當檢測到流量下降時,主閥開始關閉,同時激活旁通路徑,使部分流體經由旁通返回泵入口,實現再循環。這種機制確保即使在低需求情況下,泵也能持續獲得足夠的冷卻和潤滑,避免潛在故障。
特點與優勢
1)自力式調節,基于流量變化自動調整旁通開度,無需外部電源或控制系統支持。
2)經濟高效,優化了旁通流量管理,降低了能源消耗。
3)雙重功能,集成止回閥特性,提供額外的安全保障。
4)緊湊設計,三通T型結構簡化了管道布局,適應性強。
5)間歇性旁通,僅在需要時啟用旁通,減少了不必要的能量損失。
6)一體化解決方案集成了多種功能,減少了系統復雜性和維護成本。
7)可靠性能,降低了因高速流體引起的誤操作風險,消除了氣蝕隱患,并且不需要電線連接。
8)即使在極低流量條件下,也能保證泵的平穩運作。
9)泵的保護只需要一個閥門,不需要其他額外的組件。由于不受誤差影響,主通道和旁路成為一個整體,幾乎免維護。
安裝建議
為了最佳效果,最小流量閥應緊鄰被保護的離心泵安裝,泵出口與閥門入口之間的距離建議不超過1.5米,以減小水錘效應的影響。垂直安裝為首選方案,但水平安裝同樣可行,需注意確保流體從下方進入閥門。
維護指南
1)閥門應在干燥通風良好的環境中存放,并封堵兩端以防灰塵侵入。
2)長期儲存的閥門應定時查看,清理污垢,特別關注密封面的清潔。
3)安裝前必須確認閥門標識符符合實際應用需求,并徹底清潔內腔及密封表面。
4)使用期間應周期性地評估密封面和O型圈的狀態,及時修復或替換任何受損部件。
文字來源:微信公眾號 控制閥事務所