【摘要】對離心泵而言尤其是對高揚程、長距離輸送的離心泵，泵停止運行之后的被動倒轉是一項難以解決的問題，離心泵被動倒轉有非常大的危害所以必須采取有效措施防止離心泵停止運行后的被動倒轉，而目前較為常見的解決離心泵被動倒轉的辦法是在出口管道上增加閥門或者安裝單向閥用以防止管道內的液體回流，但是這兩種辦法也有各自的不足和缺點，結合氧化鋁生產流程的實際情況介紹了一種關于單向節流的方式來解決離心泵的被動倒轉。

一、前言

離心泵廣泛用于電力、冶金、煤炭及建材等行業，是工廠生產必不可少的通用型機械設備，主要用于輸送液體以及含有固體顆粒的漿體。由于離心泵在工作中會因生產的需要而經常停車，尤其是氧化鋁生產流程中的液下離心泵，一般用于充當單泵對單管的“污水泵”，將地下槽中收集的礦漿重新送入生產流程。生產中這種污水泵開/停泵非常頻繁，每次停泵都會由于管道內的液體的倒流帶動離心泵被動倒轉，氧化鋁廠的污水泵由于被動倒轉多次造成污水泵葉輪的脫落，也使得污水泵其他故障頻發。增加出口閥門或者安裝單向閥的辦法由于需要額外的投資，同時增加閥門也會增加操作者的工作量，且單向閥則會導致管道內礦漿淤積，因此并不適用于此，所以針對這種情況必須采用其他的處理辦法，而單向節流的辦法既可防止離心泵倒轉，又能夠及時排空管道內的礦漿防止淤積的產生。

二、離心泵倒轉

1. 氧化鋁生產污水泵的工作介紹

污水泵在氧化鋁生產流程中有非常重要的作用，而且應用廣泛，幾乎每個車間都有多臺污水泵應用。污水泵主要配合污水槽使用，污水槽將生產流程中由于各種原因排放出來的礦漿不斷收集起來，收集到一定數量后再由污水泵重新送回生產流程，以節約生產物料避免浪費。由于污水泵并不是一直運行的，只要將污水槽內的礦漿輸送完就會停泵，以避免污水泵空轉，同時由于礦漿容易結疤沉淀，所以停泵后還必須讓出口管道內的礦漿倒流排放回污水槽，由于開/停頻繁和礦漿淤積，因此該污水泵出口管道不能用開關閥門或者安裝單向閥的辦法來解決被動倒轉問題。

2. 離心泵被動倒轉的危害

由于管道內液體倒流引起的旋轉轉是被動倒轉，這種倒轉是離心泵拖動著電動機反轉。對一般的離心泵而言倒轉的主要危害如下。

1）倒轉有可能燒毀或者損壞電器元件，也有可能造成電動機軸和軸承的破壞。

2）有旋向要求的機械密封可能會損壞。

3）有旋向要求的軸套鎖母、葉輪鎖緊螺母可能會松脫。

4）有平衡盤或平衡鼓的泵，可能會損害平衡盤或平衡鼓。

5）引起水錘，損害泵結構。

6）多級離心泵（導葉式）易達到共振轉速，破壞泵設備（軸流泵需要考慮泵的飛逸轉速）。

由此可見離心泵的被動倒轉對離心泵有非常大的危害，極易造成設備的損壞，影響離心泵的正常使用，因此必須采取處理措施解決。

三、防止倒轉的方案

1. 防止被動倒轉的常見方式

一般情況下為了防止停泵之后離心泵的被動倒轉，離心泵的進/出口管道上會安裝有相應的閥門，停泵的一般步驟是將出口閥門逐漸關小同時不斷降低離心泵的運行頻率，直至出口閥門完全關閉再停止離心泵的運行，然后再關閉離心泵的進口閥門，之后再開啟管道的放料閥門，以便將管道內的介質充分排放出來，防止介質在管道內淤積。而如果管道內的介質是水或者其他不會淤積的介質，為了減輕操作者的工作量，優化操作步驟往往會在離心泵的出口管道上安裝有單向閥門，使管道內的介質只能沿著出口管道流動而不會倒流回離心泵，從而防止離心泵的被動倒轉。這兩種防止離心泵被動倒轉的方法首先都會增加離心泵的應用成本，需要采購閥門、法蘭、螺栓等機件，同時又有著各自的局限性，對開停車頻繁而輸送的介質容易淤積的離心泵就難以勝任工作要求。（相關推薦：微差壓傳感器）

2. 單向節流防止被動倒轉

單向節流類似于單向閥，不同之處在于單向閥是單向關斷管道流程，而單向節流則是單向降低管道內介質在短時間的流量，降低管道內介質倒流的速度和能量，同時單向節流結構并不復雜，制作也非常簡單，可以用工廠中經常應用到的管道、鋼板等材料自行制作，內部翻板和轉軸制作安裝完成后，可以根據離心泵的工作情況決定是采用法蘭連接還是直接焊接的方法安裝（見圖1）。

3. 制作安裝

單向節流器由偏心翻板、轉軸以及外殼組成，外殼可以直接采用與離心泵出口管道相同規格的管道代替，翻板的厚度和轉軸的直徑要根據離心泵輸送介質的遠近/高低決定，避免單向節流器無法承擔高處回流介質產生的沖擊而影響使用效果造成其他故障。如果首次制作使用較好采用法蘭連接的方式，安裝到出口管道上，方便拆卸檢查應用和內部部件的磨損情況。如果工作條件較好，短時間內不需要拆開檢查內部的磨損情況也可以直接采用焊接方式安裝以進一步節約法蘭、螺栓、密封墊片等機件采購費用和安裝步驟。圖2是氧化鋁溶出車間污水泵上安裝的自行制作的單向節流器，目前使用時間超過了6個月，拆開檢查內部的翻板轉軸等部件沒有明顯的磨損痕跡，能夠勝任長期的使用要求，在短時間內無需再次拆開檢查，下一步其他的改造可采用直接焊接的安裝方式。

4. 自制單向節流器解決被動倒轉的優點

單向節流類似于單向閥但有很大的區別，單向閥是一種截斷閥門，無法保證管道內的礦漿被及時地排空，而管道內長期淤積礦漿則使管道內容易結疤，從而影響泵的工作效率，但是單向節流僅僅是單向節流能夠保證管道內的礦漿被緩緩地排空而不至于引起離心泵的倒轉。

1）無需人工操作，減少工作量，如果泵的出口增加閥門，以閥門的開度來控制管道內礦漿的回流速度則必然增加操作人員的工作量，而且不適于開停泵頻繁的離心泵，如果用電動或者氣動閥門，無疑將會增加一大筆開支。所以單向節流是較簡單有效而且方便快捷的解決離心泵被動倒轉的好方法。無需人工操作也無需外部能源控制，而是依靠離心泵輸送管道內部液體的流動力自動動作的節流的裝置。

2）應用廣泛，單向節流防止離心泵被動倒轉的方法除了在一用一備倒替運行的雙泵對單管的流程外，幾乎可以勝任其余的離心泵工作場合，也可以以低廉的方式取代單向閥和離心泵進出口的閥門。

3）相對于閥門或者單向閥而言，單向節流制作簡單，費用低廉，可以無需采購任何備件，東海氧化鋁公司中制作應用的第一件單向節流器除法蘭和螺栓外均為廢物利用的鋼材、管件的下腳料，制作成單向節流器后將這些下腳料變廢為寶。

四、結語

單向節流的方式解決離心泵被動倒轉非常的便捷適用，效果也非常的明顯，而需要以更經濟、更便捷的方式解決離心泵的被動倒轉的場合也非常多，能夠應用的范圍也會非常的廣泛，不僅僅是有色、化工等行業其他的各個行業幾乎都可以得到應用，尤其是采用廢物利用的鋼材管件下腳料自行制作的方式也非常符合現代工廠廢物利用變廢為寶的管理要求。當然，沒有任何一種辦法可以解決所有的問題，單向節流解決離心泵倒轉的問題也肯定存在有不能勝任的場合和要求，單向節流解決離心泵被動倒轉只是眾多解決辦法中的其中一種。要解決設備的問題的關鍵還是要根據不同環境、不同要求采取不同的辦法。

 

 

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