合理选择排灌泵站出水管路阀件

出水管路上的阀件主要有逆止阀、拍门和闸阀等。

（一）逆止阀

逆止阀是一种单向阀，是为了防止停泵后因水倒流而引起机组高速倒转而设置的。正常运行时，逆止阀中的活页被水流冲开。停泵时靠活页的自重或倒流水的作用而关闭。因此，逆止阀不仅会在正常运行时造成较大的局部阻力损失，而且还会引起很大的水锤压力，甚至可能使水泵和管路遭到破坏。因此，很早就有人提出取消逆止阀的问题。

一般认为逆止阀的阻力系数ζ逆=1.7，但实际上ζ逆并不是常数，它与逆止阀的结构、开启度和口径大小有关。例如，口径为200mm的ζ逆可达5.5，升降式结构的逆止阀，其ζ逆可达7.5。

实践证明，扬程低于40m的离心泵泵站有的可以取消逆止阀而在管路出口加装拍门，或在出水池中设溢流堰等措施，防止停泵后水泵长时间倒转。扬程较高的泵站，一般采用可以控制的缓闭阀，这样不仅可以减小阻力损失（有的液控阀的阻力系数在0.18以下），而且可以消除水锤的有害影响。但是，目前市场上的可控缓闭逆止阀的主要问题是：①价格高，有的比水泵价格还高；②调试较麻烦，一般技术人员不易掌握，致使不少泵站安装高价的可控阀后仍然出现管道爆裂等水锤事故。为此，人们希望研制出一种结构更加简单，调试更加方便，阻力更小，更加安全可靠的价廉物美的产品。

下面介绍一种节制回流阀^[1]，如图7-18所示。该阀是将单向阀的阀板制作成中心开孔或在下端切去一部分挡板，系统正常运行时，阀板被水流冲开一定角度，突然停泵时阀板在自重作用下关闭大部分过流面积，但没有完全截断管道内的水倒流。该阀的主要特点是：①机组失电后由于阀板向下转动产生正波对降压波起抑制作用，因此可限制或消除管内负压；②阀板关闭大部分过流面积，和无逆止阀相比可减少倒流流量，降低负压管段的流速，既可降低水锤压力，又可限制水泵机组的倒转转速；③通过水锤计算确定阀板的开孔面积允许一定的倒流流量，减小阀后管内流速突变，可释放一定的水锤能量，避免阀后管道遭受水锤破坏；④该阀无须外加动力控制，故可安装在室外管道的任何位置，如同普通逆止阀一样，无须特别养护和运行管理；⑤根据现场测试和计算机计算结果对照，说明实测与计算结果吻合，安装该阀后可以消除水柱分离现象，降低了突高点的最高水锤压力；⑥价格便宜，是普通逆止阀改造较好的方案。

（二）拍门

拍门实际上是安装在管路出口的单向阀门。由于结构简单，造价低廉，阻力损失较小，在排灌泵站应用广泛。拍门的阻力系数与其开启角度有很大关系（见表7-8）。当开启角度达60°时，其阻力系数为0.1，若开启角度减小到20°时，阻力系数可增加到2.5。因此，设法增大拍门的开启角度对节能来说是必要的。

图7-18　节制回流阀(www.xing528.com)

1—阀体；2—阀板；3—绞轴；4—缓冲橡皮；5—盖板；6—连接短管

表7-8　拍门的开启角度与阻力系数

拍门的开启角度与很多因素有关，如管口流速、拍门的自重等。目前，增大拍门开启角度的主要措施是减轻拍门自重。但重量太轻又难以满足强度要求，所以，不少泵站采取浮箱式拍门结构，或加设平衡锤的办法来加大开启角度。不过，拍门过轻或加设平衡锤后，又会延迟拍门的关闭时间，增大拍门关闭时的冲击力，从而加速拍门的破坏，甚至影响泵房的稳定。因此，拍门与门座之间都应加橡皮缓冲圈。对于带有平衡锤的拍门，在停泵时，最好能将平衡锤脱开。对于大型拍门，还可以加设油压缓冲装置。

此外，在使用拍门的情况下，为了防止关闭拍门时管内形成真空而损坏水管，在拍门附近的管路上方应设足以消除负压的通气孔。

（三）闸阀

闸阀一般安装在离心泵和混流泵抽水装置中。其主要作用有：①水泵启动前关闭闸阀，抽真空对水泵充水；②关闸阀启动水泵，减小启动力矩；③水泵停车前关闭闸阀，防止水柱倒流及水锤现象的产生；④在并联管路中，关闭不运行的水泵，避免在部分机组运行时水向进水池倒流等。

如前所述，闸阀全开时的阻力系数并不很大，但在开度较小时，阻力系数会急剧增大，从而降低管路效率，增加泵站能耗。因此，用改变闸阀开度的方法来调节流量，是很不经济的。为此，在排灌泵站的运行中，要求出水管上的闸阀处于全开状态。对于轴流泵和高比速混流泵，关闭闸阀会使动力机超载，所以，轴流泵是不宜装闸阀的。对于低扬程的离心泵和低比速混流泵，根据具体情况有的可以不安装闸阀。而改装拍门，可以简化泵系统的构成既便于维护管理，也达到节能的目的。

但是，在实际工程中，闸阀存在磨蚀和漏水漏气问题，尤以高扬程多泥沙泵站更为突出，在泵站改造时，可以考虑在闸阀进出口间增设较大直径的旁边管或在水泵启动前先向阀后管道充水，避免闸阀漏气影响抽真空充水，或降低闸阀两侧压差，减少开阀的操作力和开阀过程高速水流造成的气蚀和泥沙磨损。