介紹了回流閥試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)、工作原理及功能特點(diǎn)，驗(yàn)證了試驗(yàn)臺(tái)滿足回流閥試驗(yàn)要求。

1、概述

　　回流閥是一種安裝在泵出口的特殊閥門，具有止回、流量感知及旁通流量控制功能，用于離心泵最小流量保護(hù)�；亓鏖y試驗(yàn)不僅要測(cè)量CV值等常規(guī)閥門參數(shù)，還需獲取閥門流量性能曲線。因此，真空技術(shù)網(wǎng)(http://m.zlyvkd.cn/)認(rèn)為回流閥試驗(yàn)臺(tái)與傳統(tǒng)閥門流量試驗(yàn)臺(tái)不同。

2、試驗(yàn)要求

　　回流閥( 圖1) 能動(dòng)態(tài)感知主路流量變化，隨主路流量調(diào)整旁通流量。當(dāng)主閥完全關(guān)閉、旁通處于完全打開(kāi)位置時(shí)，泵處于最小需求流量工況，可有效保護(hù)泵不發(fā)生汽蝕。隨著主路止回閥逐漸開(kāi)啟，旁通逐漸關(guān)閉，工藝流量和再循環(huán)流量之和大于泵的最小需求流量。隨著工藝流量增加，當(dāng)主閥處于全開(kāi)位置時(shí)，旁通完全關(guān)閉�；亓鏖y試驗(yàn)需要模擬主路工藝流量變化，以測(cè)試回流閥對(duì)主路流量變化的響應(yīng)，確�；亓鏖y能夠按照設(shè)計(jì)要求隨主路流量變化進(jìn)行旁通流量調(diào)整，保證工藝流量和再循環(huán)流量之和大于泵的最小需求流量。

　　回流閥試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具有主路流量可調(diào)節(jié)功能，以模擬主路工藝流量變化，還應(yīng)能夠準(zhǔn)確測(cè)量主路流量、旁路流量、主路壓降和旁路壓降等體現(xiàn)閥門性能的關(guān)鍵參數(shù)，并滿足主路口徑為1.5 ～ 20 in. (40 ～500mm) 閥門試驗(yàn)需求。

圖1 回流閥

3、試驗(yàn)臺(tái)

　　回流閥試驗(yàn)臺(tái)相比于傳統(tǒng)閥門液流試驗(yàn)臺(tái)的最大區(qū)別是增加了旁路管線( 圖2) ，可以測(cè)量旁路管線流量和壓強(qiáng)。

　　3.1、管路系統(tǒng)

　　試驗(yàn)臺(tái)有2 個(gè)固定主路，分別對(duì)應(yīng)1 號(hào)工位和2 號(hào)工位，兩個(gè)工位適用于1.5 ～ 20 in. 回流閥試驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)還有口徑為10 in. ( 250 mm ) 、6 in.(150mm) 、4 in. (100mm) 以及1.5 in. 可拆卸旁路，可以配合主路工位實(shí)現(xiàn)不同口徑主旁路組合，實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)回流閥試驗(yàn)。同時(shí)主路和旁路都配備有相應(yīng)口徑的電磁流量計(jì)，用于分別測(cè)量主旁路流量。管路上壓力表測(cè)壓點(diǎn)依照GB/T 17213.9 - 2005 相關(guān)要求排布，保證壓力測(cè)量值準(zhǔn)確可靠。

圖2 試驗(yàn)臺(tái)管路系統(tǒng)

　　3.2、動(dòng)力系統(tǒng)

　　閥門液流試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)主要分為擠壓式和泵壓式。擠壓式動(dòng)力系統(tǒng)的試驗(yàn)介質(zhì)儲(chǔ)存在壓力容器中，通過(guò)高壓氣源保證壓力容器內(nèi)的壓強(qiáng)，按試驗(yàn)需求壓強(qiáng)實(shí)現(xiàn)壓力容器內(nèi)的介質(zhì)定壓排放。擠壓式動(dòng)力系統(tǒng)受氣源和壓力容器限制，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較短，同時(shí)能夠提供的流量通常也較小。其優(yōu)點(diǎn)是能夠方便的提供較大的壓強(qiáng)，用于閥門試驗(yàn)。泵壓式動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)離心泵提供能量給試驗(yàn)介質(zhì)，試驗(yàn)壓強(qiáng)受離心泵能力限制，其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間大流量的試驗(yàn)介質(zhì)供給，但其最大試驗(yàn)?zāi)芰κ鼙媚芰ο拗疲�通常不能�?shí)現(xiàn)提供較大壓強(qiáng)。

　　回流閥流量試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，需求流量大，且并不要求較大壓強(qiáng)，故試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力系統(tǒng)采用離心泵系統(tǒng)。系統(tǒng)由2 臺(tái)高壓泵和2 臺(tái)低壓泵組成，可滿足不同工況回流閥的試驗(yàn)。在需求大流量工況下，還可采用2 泵并聯(lián)方式加大流量輸出，滿足試驗(yàn)需求。

　　3.3、電控系統(tǒng)

　　為方便試驗(yàn)，試驗(yàn)臺(tái)配備了電控系統(tǒng)用于控制主路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(圖3) 。每個(gè)閥門配有開(kāi)、關(guān)功能的兩組控制按鈕，可編程控制器根據(jù)用戶的操作，輸出信號(hào)控制對(duì)應(yīng)的閥門控制器，控制對(duì)應(yīng)閥門開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)主路流量的電控調(diào)節(jié)。

　　試驗(yàn)臺(tái)的電控系統(tǒng)與電測(cè)系統(tǒng)相互獨(dú)立，采用開(kāi)環(huán)控制。試驗(yàn)點(diǎn)是否符合要求由人工判讀，確定試驗(yàn)點(diǎn)滿足要求后，操作軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集記錄。采用開(kāi)環(huán)控制方案是因?yàn)樵囼?yàn)臺(tái)采用的電磁流量計(jì)測(cè)量相應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，電動(dòng)閥相應(yīng)可編程控制器的控制信號(hào)也需要較長(zhǎng)時(shí)間，這使得實(shí)際測(cè)量過(guò)程中測(cè)量值與電動(dòng)閥動(dòng)作之間的滯后嚴(yán)重。如直接采用閉環(huán)控制存在試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)整困難，試驗(yàn)點(diǎn)間調(diào)整速度慢的問(wèn)題。而采用開(kāi)環(huán)控制可以使試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)整更加方便，試驗(yàn)點(diǎn)選取也更靈活，有利于提高試驗(yàn)效率。

圖3 電控系統(tǒng)

　　3.4、電測(cè)系統(tǒng)

　　回流閥試驗(yàn)需記錄的數(shù)據(jù)為主路流量、旁路流量、入口壓強(qiáng)、主路出口壓強(qiáng)和旁路出口壓強(qiáng)，為保證數(shù)據(jù)采集的同步性和精度，采用電測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)的采集和記錄功能(圖4) 。

圖4 電測(cè)系統(tǒng)

　　試驗(yàn)臺(tái)采用的壓力表和流量計(jì)帶有4 - 20mA信號(hào)輸出，能夠?qū)�測(cè)量值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電信號(hào)值反饋到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。相關(guān)數(shù)據(jù)以電信號(hào)形式輸入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件部分，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相聯(lián)的計(jì)算機(jī)，通過(guò)專用軟件可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)記錄，并在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)報(bào)表輸出和試驗(yàn)曲線生成等相關(guān)后續(xù)處理功能。整套電測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)8 通道數(shù)據(jù)同步采集，同時(shí)每個(gè)通道可單獨(dú)配置采集量，可以滿足試驗(yàn)臺(tái)的使用要求。

4、測(cè)試

　　將4 in. 回流閥在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，其流量性能曲線( 圖5) 反映出回流閥在主旁路切換過(guò)程中動(dòng)作順暢，進(jìn)程和回程動(dòng)作性能一致，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)卡塞。所試驗(yàn)閥門的主旁路切換點(diǎn)在試驗(yàn)最大流量的50%左右，滿足設(shè)計(jì)要求。

圖5 回流閥試驗(yàn)流量性能曲線

5、結(jié)語(yǔ)

　　試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中滿足回流閥試驗(yàn)需求，通過(guò)試驗(yàn)?zāi)軌蛘莆栈亓鏖y工作特性，保證出廠產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，有利于提高回流閥產(chǎn)品質(zhì)量。