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[摘 要]尔王庄暗渠泵站水泵机组微阻缓闭止回阀设计时没有油位装置显示装置,无法判断缺油与否,加装油位装置后能准确观察油位变化,解决了缺油停机时止回阀产生巨大震动,对机组及水工建筑物产生破坏这一难题。
[关键词]微阻缓闭 止回阀 油位装置
中图分类号:TV136 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)25-0365-01
尔王庄管理处暗渠泵站于1997年改造后,机组采用油压微阻缓闭止回阀。当油室缺油时,缓闭系统失灵,停机时产生巨大震动。经实测叶角为+4°,缓闭系统正常工作,停机时的最大振幅为0.114mm,噪声105db,水锤压力为0.21MPa;当缓闭系统缺油,机组停机时止回阀关闭的振幅为6.7mm,噪声29db,水锤压力为0.3MPa。经两年多的运行,我们发现缺油停机时,止回阀产生的巨大震动对机组及水工建筑物产生破坏作用,危及整个泵站的安全运行。由于原设备上没有油位显示装置,无法判断缺油与否,因此很难避免缺油情况的发生。为此,我们在止回阀上加装了油位显示装置,获得了成功。经市水利局组织有关专家鉴定,通过了局科技项目验收,认为该装置解决了微阻缓闭止回阀因缺油缸头不能伸出造成缓闭失灵,关闭产生巨大震动的问题,为确保机组正常运行和向天津市安全输水提供了可靠保证。
1 止回阀油压缓闭工作原理和漏油现象分析
止回阀的油压缓闭系统由油室、橡胶油盆、调节阀、高压油管和油缸等五部分组成。当机组开机运行后,止回阀打开,阀室内水压力压迫橡胶油盆,油通过调节阀,高压油管,使缸头探出,这时橡胶油盆收缩。当机组停机时,止回阀快速关闭,到达油缸缸头位置时,由于调节阀的限流作用,使其降低关闭速度,达到缓闭作用。经过两年多的运行实践,发现漏油后产生以下两种结果:一是油压缓闭系统漏油后,补入的空气最后集中到油室内部;二是漏油后油盆收缩,最后翻起整个油室,油全部漏光。下面举两个典型漏油事例加以说明。
当机组开机后,止回阀打开,油缸缸头探出,橡胶油盆收缩,当缓闭系统外部有油漏出时油盆将继续收缩,停机时,泵止回阀关闭,阀室内部将形成一定时间的负压,迫使油盆复位,在负压的作用下,从漏油处进入空气,补充给油室,这样反复几次进入空气体积越来越大,导致油缸内进入空气缓闭失灵。
机组开机后,当油压缓闭系统有较大漏油处,或漏油点不大但开机时间长,使油室油漏光,油盆翻起直到油室顶部。这种情况下即使停机后,阀室内部产生一定负压,由于油盆翻起后有一定的弹性,也不足以把油盆吸回,或变形了。也就是说不能补入空气,虽然不能进入空气但油室已无油,缓闭系统失灵。
2 油位显示装置的设计
通过对止回阀的工作原理和漏油后产生的两种结果进行分析,加装后的显示器必须具有以下功能:第一在机组停运时直观显示油室油位;第二在机组运行和停运时,随时直观显示漏油情况。第一种情况由于在开机时油室内有一定压力,加装显示器只作为停机时观察油室油位;第二种情况经分析研究采用观察油盆工作位置(收缩程度)的方法,来判断油压系统是否漏油和漏出的多少。
由于机组开机运行原有一定的压力存在,所以加装的油位显示器必须是封闭型的,经实测,开机时油室内的最大压力值为0.1MPa,所选用的材料耐压值必须大于0.5MPa,设计时油盆工作位置显示器与油室油位显示器采用同种材料,尺寸也相同。这样便于加工和以后维修。我们用两种材料进行对比,一种是透明尼龙管;一种是玻璃管。尼龙管(¢16壁厚2mm)的最大耐压值(不变形)为1.1pa。长30cm,¢25壁厚2mm的玻璃管的最大耐压值为0.7MPa。以上两种材料均满足设计要求。考虑到玻璃管透明度好易观察且美观等特点,最后选用玻璃管加不锈钢管护套观察孔的方法,这样不仅易于观察也易于连接。
3、系统的组成与工作原理
油位显示装置由油室油位显示器和油盆工作位置显示器两部分组成(如图)。两个指示器之间,指示器与油室之间均用¢16铜管连接,一端接在油室上部,另一端接在油室中部。两个指示器均采用¢25玻璃管加不锈钢护套设观察孔组成。油室油位显示器在停机时显示油位室内油面实际情况,油盆工作位置显示器是利用油室内橡胶油盆在水压力作用下的收缩情况,用传导杆传导油盆工作位置显示器上,用以观察机组开机时油盆的收缩情况,导杆底部与橡胶油盆底部接触,上部装有指示标志。
油位显示装置的工作原理是,当机组停运时,油盆工作在正常位置不应收缩,油盆工作位置指示器内的指示标志处在正常位置。油室油位显示器通过油盆工作位置显示器与油室形成一个相通的密闭环,所以它显示油室的实际油位。当油室进入空气后,油室油位显示器油气界面低于警界线时,运行人员可直观发现,及时检查充油。当机组运行后,油室油位显示器工作在高压状态,不能显示油室实际油位。这时橡胶油盆在水压力作用下收缩缓闭缸头探出,由于缸头容量较小油盆收缩量不大,油盆工作显示器的指示标志大约上升1cm左右,如果缓闭系统漏油油盆水压影响连续收缩,导致指示器继续上升,在指示标志正常工作位置上方划有警界线,运行人员发现超过警戒线时及时停机进行处理。
4、实际应用与效果
在2#機组安装试运行过程中,我们进行了多次油室进气和系统漏油实验,结果证明本装置达到设计要求。
暗渠泵站10台机组安装运行证明:本装置能够快速、准确地反映油室油位的变化情况和油盆工作位置情况,便于运行人员发现缺油,及时充油保证止回阀正常运行。经实验运行证明本装置有以下特点:
(1)完全满足止回阀漏油观测要求。
(2)具有造价低,结构简单,易于观察稳定可靠等特点。
(3)本装置可适用于采用微阻缓闭止回阀的单位适用。
[关键词]微阻缓闭 止回阀 油位装置
中图分类号:TV136 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)25-0365-01
尔王庄管理处暗渠泵站于1997年改造后,机组采用油压微阻缓闭止回阀。当油室缺油时,缓闭系统失灵,停机时产生巨大震动。经实测叶角为+4°,缓闭系统正常工作,停机时的最大振幅为0.114mm,噪声105db,水锤压力为0.21MPa;当缓闭系统缺油,机组停机时止回阀关闭的振幅为6.7mm,噪声29db,水锤压力为0.3MPa。经两年多的运行,我们发现缺油停机时,止回阀产生的巨大震动对机组及水工建筑物产生破坏作用,危及整个泵站的安全运行。由于原设备上没有油位显示装置,无法判断缺油与否,因此很难避免缺油情况的发生。为此,我们在止回阀上加装了油位显示装置,获得了成功。经市水利局组织有关专家鉴定,通过了局科技项目验收,认为该装置解决了微阻缓闭止回阀因缺油缸头不能伸出造成缓闭失灵,关闭产生巨大震动的问题,为确保机组正常运行和向天津市安全输水提供了可靠保证。
1 止回阀油压缓闭工作原理和漏油现象分析
止回阀的油压缓闭系统由油室、橡胶油盆、调节阀、高压油管和油缸等五部分组成。当机组开机运行后,止回阀打开,阀室内水压力压迫橡胶油盆,油通过调节阀,高压油管,使缸头探出,这时橡胶油盆收缩。当机组停机时,止回阀快速关闭,到达油缸缸头位置时,由于调节阀的限流作用,使其降低关闭速度,达到缓闭作用。经过两年多的运行实践,发现漏油后产生以下两种结果:一是油压缓闭系统漏油后,补入的空气最后集中到油室内部;二是漏油后油盆收缩,最后翻起整个油室,油全部漏光。下面举两个典型漏油事例加以说明。
当机组开机后,止回阀打开,油缸缸头探出,橡胶油盆收缩,当缓闭系统外部有油漏出时油盆将继续收缩,停机时,泵止回阀关闭,阀室内部将形成一定时间的负压,迫使油盆复位,在负压的作用下,从漏油处进入空气,补充给油室,这样反复几次进入空气体积越来越大,导致油缸内进入空气缓闭失灵。
机组开机后,当油压缓闭系统有较大漏油处,或漏油点不大但开机时间长,使油室油漏光,油盆翻起直到油室顶部。这种情况下即使停机后,阀室内部产生一定负压,由于油盆翻起后有一定的弹性,也不足以把油盆吸回,或变形了。也就是说不能补入空气,虽然不能进入空气但油室已无油,缓闭系统失灵。
2 油位显示装置的设计
通过对止回阀的工作原理和漏油后产生的两种结果进行分析,加装后的显示器必须具有以下功能:第一在机组停运时直观显示油室油位;第二在机组运行和停运时,随时直观显示漏油情况。第一种情况由于在开机时油室内有一定压力,加装显示器只作为停机时观察油室油位;第二种情况经分析研究采用观察油盆工作位置(收缩程度)的方法,来判断油压系统是否漏油和漏出的多少。
由于机组开机运行原有一定的压力存在,所以加装的油位显示器必须是封闭型的,经实测,开机时油室内的最大压力值为0.1MPa,所选用的材料耐压值必须大于0.5MPa,设计时油盆工作位置显示器与油室油位显示器采用同种材料,尺寸也相同。这样便于加工和以后维修。我们用两种材料进行对比,一种是透明尼龙管;一种是玻璃管。尼龙管(¢16壁厚2mm)的最大耐压值(不变形)为1.1pa。长30cm,¢25壁厚2mm的玻璃管的最大耐压值为0.7MPa。以上两种材料均满足设计要求。考虑到玻璃管透明度好易观察且美观等特点,最后选用玻璃管加不锈钢管护套观察孔的方法,这样不仅易于观察也易于连接。
3、系统的组成与工作原理
油位显示装置由油室油位显示器和油盆工作位置显示器两部分组成(如图)。两个指示器之间,指示器与油室之间均用¢16铜管连接,一端接在油室上部,另一端接在油室中部。两个指示器均采用¢25玻璃管加不锈钢护套设观察孔组成。油室油位显示器在停机时显示油位室内油面实际情况,油盆工作位置显示器是利用油室内橡胶油盆在水压力作用下的收缩情况,用传导杆传导油盆工作位置显示器上,用以观察机组开机时油盆的收缩情况,导杆底部与橡胶油盆底部接触,上部装有指示标志。
油位显示装置的工作原理是,当机组停运时,油盆工作在正常位置不应收缩,油盆工作位置指示器内的指示标志处在正常位置。油室油位显示器通过油盆工作位置显示器与油室形成一个相通的密闭环,所以它显示油室的实际油位。当油室进入空气后,油室油位显示器油气界面低于警界线时,运行人员可直观发现,及时检查充油。当机组运行后,油室油位显示器工作在高压状态,不能显示油室实际油位。这时橡胶油盆在水压力作用下收缩缓闭缸头探出,由于缸头容量较小油盆收缩量不大,油盆工作显示器的指示标志大约上升1cm左右,如果缓闭系统漏油油盆水压影响连续收缩,导致指示器继续上升,在指示标志正常工作位置上方划有警界线,运行人员发现超过警戒线时及时停机进行处理。
4、实际应用与效果
在2#機组安装试运行过程中,我们进行了多次油室进气和系统漏油实验,结果证明本装置达到设计要求。
暗渠泵站10台机组安装运行证明:本装置能够快速、准确地反映油室油位的变化情况和油盆工作位置情况,便于运行人员发现缺油,及时充油保证止回阀正常运行。经实验运行证明本装置有以下特点:
(1)完全满足止回阀漏油观测要求。
(2)具有造价低,结构简单,易于观察稳定可靠等特点。
(3)本装置可适用于采用微阻缓闭止回阀的单位适用。