一、自動再循環(huán)閥簡介：
自動再循環(huán)閥的主要作用是：當(dāng)給水泵流量小于一定值時，保證給水泵再循環(huán)及時打開，防止給水泵內(nèi)部由于局部過熱汽化產(chǎn)生汽蝕。投運(yùn)以來，小流量閥存在壽命短、漏流量大的問題。自動再循環(huán)閥用于保護(hù)離心泵，防止泵在低流量工況下由于過熱、嚴(yán)重噪音、不穩(wěn)定和氣蝕而引起的損壞。
自動再循環(huán)閥又稱泵保護(hù)閥或小流量閥，用于離心泵小流量的自動再循環(huán)，防止離心泵在低負(fù)載下由于過熱，噪音、振動帶來的損壞。一種泵保護(hù)裝置。它自動對離心泵（尤其輸送熱水介質(zhì)）在低負(fù)荷運(yùn)行時，泵體內(nèi)可能出現(xiàn)的部分氣蝕損害和不穩(wěn)定進(jìn)行保護(hù)。
二、自動再循環(huán)閥的動作原理：
根據(jù)主流量不同，再循環(huán)閥的主閥閥瓣將被確定在某一個位置上，主路止回閥的閥桿通過一杠桿，將主閥瓣動作傳遞至旁路，旁路系統(tǒng)控制通過旁路的流量同時將壓力減至出口所需值，當(dāng)主閥瓣回到閥座關(guān)閉狀態(tài)時，所有流量通過旁路（回流），當(dāng)主閥瓣上升到頂端位置時，旁路則完全關(guān)閉，所有泵的流量流向工藝系統(tǒng)。
連接方式
法蘭標(biāo)準(zhǔn)按DIN或ANSI，其他標(biāo)準(zhǔn)的法蘭，如：ISO、BS、JIS、NF等，可按需提供。
進(jìn)口及出口的連接方式也可采用焊接方式。
旁路的連接方式僅采用法蘭連接（便于檢查）。
材料
標(biāo)準(zhǔn)閥體材料：W。-Nr.1.0460(C22.8)(ASTMA105)。
的內(nèi)部零件材料，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為小含鉻量不小于13%的不銹鋼?？刂铺淄?、套筒座及渦流錐均經(jīng)表面處理（離子真空淬火），以抗磨損。
其他用于閥體及內(nèi)部零件的鍛造材料可按需提供。
閥體材料的選擇，按照壓力及溫度條件確定。
泵為化工裝置提供源源不斷的動力，泵的小連續(xù)流量保護(hù)關(guān)系到泵的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 實(shí)現(xiàn)泵的小連續(xù)流量保護(hù)有幾種不同的方法，而自動再循環(huán)閥作為其中的方法之一，因其獨(dú)特的優(yōu)勢越來越得到大家的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。使用自動再循環(huán)閥控制回流量，當(dāng)泵的流量減小時，泵的出口壓力升高，自動再循環(huán)閥的旁路開度增大，回流量增大，從而確保泵的流量始終大于小連續(xù)流量。 [1]
三、自動再循環(huán)閥優(yōu)點(diǎn)：
自動再循環(huán)閥為自力式控制閥，不需要外部供給能源。與傳統(tǒng)的控制閥系統(tǒng)相比，具有以下顯著優(yōu)勢：
1、在前期產(chǎn)品采購、安裝調(diào)試，以及后期的維護(hù)方面，具有顯著的成本優(yōu)勢，總體費(fèi)用比傳統(tǒng)控制閥系統(tǒng)低2/3。
2、旁路流量可調(diào)節(jié)控制，閥門整體運(yùn)行具有高經(jīng)濟(jì)性。
3、完全機(jī)械結(jié)構(gòu)，依靠流量控制閥門，不需要額外的能源。
4、實(shí)現(xiàn)泵的保護(hù)僅僅只需一個閥，不需其他額外組件。因此不受系統(tǒng)故障影響。
5、主流道中的止回閥與旁路成為一個整體。
6、幾乎免維護(hù)。
四、自動再循環(huán)閥工作原理：
自動再循環(huán)閥應(yīng)需而生。對離心泵而言，需要有一段旁路以防止在低于規(guī)定的小流量下運(yùn)行而產(chǎn)生過載及過熱汽化對泵造成損壞。在火電廠，給水泵的出水量是隨鍋爐負(fù)荷而變化的。在啟動時或在負(fù)荷很低時，給水泵很可能在給水量很小或給水量為零的情況下運(yùn)行，水在泵體內(nèi)長期受葉輪的摩擦發(fā)熱，而使水溫升高，水溫升高到一定程度后，會發(fā)生汽化，形成汽蝕。造成給水泵的損壞。
為防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，在給水泵出口至除氧器（或冷凝器）水箱之間安裝再循環(huán)系統(tǒng)，在給水泵剛啟動或在給水量小到一定程度時，可打開再循環(huán)系統(tǒng)。將一部分水返回除氧器水箱，以保證有一定的水量（一般約為額定流量的30%）通過水泵，而不致使泵內(nèi)水溫升高而汽化。而當(dāng)給水量處于正常條件下時，關(guān)閉再循環(huán)系統(tǒng)。
以往的控制方式是由復(fù)雜的控制系統(tǒng)組成泵的保護(hù)及控制系統(tǒng)。再循環(huán)系統(tǒng)由小流量閥、止回閥、流量測量系統(tǒng)組成。系統(tǒng)中流量測量系統(tǒng)確定何時開啟或關(guān)閉再循環(huán)系統(tǒng)。 [2]
止回閥的目的是只允許水泵往外送水，而不允許水反向流回水泵。防止水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，高壓水反向流回水泵造成水泵倒轉(zhuǎn)；小流量閥保證在再循環(huán)系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)時高壓水經(jīng)過減壓使閥出口壓力與除氧器（或冷凝器）水箱壓力接近而不致造成除氧器（或冷凝器）水箱壓力震蕩和發(fā)生汽蝕。顯然，再循環(huán)系統(tǒng)中主要的、工作條件惡劣的無疑是小流量閥。
五、自動再循環(huán)閥工作狀態(tài)
自動再循環(huán)閥是一種自力式的三通式閥門，安裝于泵出口，用于泵的小連續(xù)流量保護(hù)。 自動再循環(huán)閥集止回、流量感知、旁通流量控制功能于一身，是1個獨(dú)立的系統(tǒng)。 它能動態(tài)感知主路流量變化，隨主路流量調(diào)整旁通流量，其工作原理可用3種狀態(tài)來描述：
當(dāng)主閥完全關(guān)閉、旁通處于完全打開位置時，此時泵處于小連續(xù)流量工況，可有效保護(hù)泵不致發(fā)生“氣蝕”；
隨著主路止回閥逐漸開啟，旁通逐漸關(guān)閉，工藝流量和再循環(huán)流量之和大于泵的小連續(xù)流量；
隨著工藝流量增加，當(dāng)主閥處于全開位置時，旁通完全關(guān)閉。 [1]
六、自動再循環(huán)閥選型要點(diǎn)
1、主路全開壓降
介質(zhì)流過閥門產(chǎn)生的壓降與閥門入口與節(jié)流處的面積比有關(guān)，且在相同的流速條件下隨面積比的增大而快速增加。 因此，對于相同的工況，能達(dá)到全開的閥門實(shí)際壓降是低的。
2、 閥門類型確定
閥門類型主要依照旁路壓差確定，同時要核算主路壓降，因此需詳細(xì)核算旁路壓降。 旁路壓降為泵小連續(xù)流量下的出口壓力減去自動再循環(huán)閥旁路出口的背壓。泵小連續(xù)流量下的出口壓通過查泵廠家提供的性能曲線上的小連續(xù)流量下的揚(yáng)程，然后折算為壓差再加上泵的入口壓力獲得。自動再循環(huán)閥旁路出口的背壓 =返回罐的操作壓力 +自動再循環(huán)閥旁路出口與返回罐的位差折算的壓力 +旁路回流管線的壓力損失 +適當(dāng)余量。
3、旁路止回功能
自動再循環(huán)閥廠家可以為旁路提供止回功能但會增加成本，因此需核算是自動再循環(huán)閥內(nèi)置止回閥還是旁路管線單獨(dú)安裝止回閥，哪個更經(jīng)濟(jì)
4、閥門材質(zhì)
閥門材質(zhì)原則上不能低于泵出口管等級要求的材質(zhì)，對輸送腐蝕性物料的情況，還需廠家對閥門內(nèi)件做相應(yīng)處理。
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尺寸-編碼 |
壓力等級-編碼 |
連接方式-編碼 |
結(jié)構(gòu)-編碼 |
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DN80 (3”)=10 DN100 (4”)=11 DN125 (5”)=12 DN150 (6”)=13 DN200 (8”)=15 DN250 (10”)=16 |
PN100 (600lbs)=6 PN160 (900lbs)=7 PN250 (1500lbs)=8 PN320 =9 PN400 (2500lbs)=0 |
F=DIN 標(biāo)準(zhǔn)法蘭 U=ANSI標(biāo)準(zhǔn)法蘭 S=焊接端口 |
V=立式安裝 H=水平安裝W=加大尺寸旁路 CS=碳鋼(W.-Nr.1.0460),ASTM A105 |
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閥體裝配 |
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件號 |
名稱 |
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01 |
下閥體 |
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02 |
上閥體 |
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03 |
閥桿導(dǎo)向支架（上部） |
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03.1 |
閥桿導(dǎo)向支架（下部） |
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04 |
導(dǎo)向桿 |
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06 |
彈簧 |
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07 |
止回閥芯組件 |
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07.1 |
止回閥瓣 |
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07.2 |
閥桿 |
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08 |
襯套 |
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09 |
旁路殼體 |
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25 |
定位銷 |
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26 |
雙頭螺栓 |
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27 |
雙頭螺栓 |
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28 |
六角螺母 |
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29 |
六角螺母 |
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30 |
O型密封圈 |
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42 |
導(dǎo)向環(huán) |
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43 |
導(dǎo)向環(huán) |
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44 |
球體 |
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旁路閥組件 |
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件號 |
名稱 |
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10 |
渦流錐套組件 |
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10.1 |
控制套頭 |
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10.2 |
套筒座 |
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11 |
控制頭 |
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12 |
渦流錐 |
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13 |
控制桿 |
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14 |
軸銷 |
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15 |
溢流套筒 |
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16 |
溢流活塞 |
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21 |
環(huán)型螺母 |
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31 |
O型圈 |
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32 |
O型圈 |
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33 |
O型圈 |
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33.1 |
密封圈 |
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34 |
O型圈 |
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34.1 |
密封圈 |
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35 |
O型圈 |
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35.1 |
密封圈 |
的這套小流量控制裝置由5部分組成，主要包括堵轉(zhuǎn)力矩電機(jī)、齒輪減速箱、杠桿彈簧傳動機(jī)構(gòu)、節(jié)流控制閥和控制系統(tǒng)。該裝置存在的主要問題是：小流量閥及閥內(nèi)件(圖1)使用壽命太短，運(yùn)行中漏流量太大。該閥在運(yùn)行中，長期處于漏流狀態(tài)，閥芯與閥座腐蝕很快，閥體經(jīng)常外漏。把損壞的小流量閥進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)閥體受到嚴(yán)重沖刷腐蝕，節(jié)流件在閥體內(nèi)的密封面和定位面被沖壞，給水在節(jié)流件外短路，使節(jié)流件失去節(jié)流作用。
給水泵小流量再循環(huán)閥，安裝在電廠鍋爐給水泵出口處，和除氧器相連，鍋爐給水泵將水從除氧器送往鍋爐，為防止給水泵過熱及防止產(chǎn)生汽蝕，給水泵的流量在任何情況下都必須大于一個基本的流量，也就是小流量，當(dāng)鍋爐給水需要流量很小時，需要及時打開小流量閥，使一部分高壓水回流到除氧器，以保證給水泵的安全運(yùn)行。
對于300MW機(jī)組，給水泵小流量參數(shù)為：
閥前：22Mpa左右
閥后：0.7Mpa左右（除氧器壓力）
閥前后壓差為全廠大，極易產(chǎn)生空化汽蝕，工況條件非常惡劣。
面對以上工況，西安秦申生產(chǎn)的STC給水泵小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥采用先進(jìn)的多級節(jié)流結(jié)構(gòu)，有效解決了上述問題，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.流體逐級降壓，流體方向不斷改變，增加流阻，防止流動液體壓差達(dá)到24MPa以上不出現(xiàn)空化。
2.閥芯5級節(jié)流，閥座密封面下側(cè)設(shè)置一個節(jié)流孔板， STC給水泵小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥有串級式結(jié)構(gòu)和迷宮式結(jié)構(gòu)兩種型式。流體通過曲折通道，目的是消耗流體能量，降低流速，防止液體空化。
以改善流體流動狀態(tài)，控制流速30m/S左右。
3.節(jié)流面與密封面分開，閥芯，閥芯套和節(jié)流孔板經(jīng)硬化處理，表面硬度達(dá)到HRC70左右，關(guān)閉嚴(yán)密，壽命長。
4.閥芯表面開有大缺口，即使液體含有2~3mm焊渣等固體顆粒，閥芯也不會卡死，動作靈活。
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