【摘要】对离心泵而言尤其是对高扬程、长距离输送的离心泵，泵停止运行之后的被动倒转是一项难以解决的问题，离心泵被动倒转有非常大的危害所以必须采取有效措施防止离心泵停止运行后的被动倒转，而目前较为常见的解决离心泵被动倒转的办法是在出口管道上增加阀门或者安装单向阀用以防止管道内的液体回流，但是这两种办法也有各自的不足和缺点，结合氧化铝生产流程的实际情况介绍了一种关于单向节流的方式来解决离心泵的被动倒转。

一、前言

离心泵广泛用于电力、冶金、煤炭及建材等行业，是工厂生产必不可少的通用型机械设备，主要用于输送液体以及含有固体颗粒的浆体。由于离心泵在工作中会因生产的需要而经常停车，尤其是氧化铝生产流程中的液下离心泵，一般用于充当单泵对单管的“污水泵”，将地下槽中收集的矿浆重新送入生产流程。生产中这种污水泵开/停泵非常频繁，每次停泵都会由于管道内的液体的倒流带动离心泵被动倒转，氧化铝厂的污水泵由于被动倒转多次造成污水泵叶轮的脱落，也使得污水泵其他故障频发。增加出口阀门或者安装单向阀的办法由于需要额外的投资，同时增加阀门也会增加操作者的工作量，且单向阀则会导致管道内矿浆淤积，因此并不适用于此，所以针对这种情况必须采用其他的处理办法，而单向节流的办法既可防止离心泵倒转，又能够及时排空管道内的矿浆防止淤积的产生。

二、离心泵倒转

1. 氧化铝生产污水泵的工作介绍

污水泵在氧化铝生产流程中有非常重要的作用，而且应用广泛，几乎每个车间都有多台污水泵应用。污水泵主要配合污水槽使用，污水槽将生产流程中由于各种原因排放出来的矿浆不断收集起来，收集到一定数量后再由污水泵重新送回生产流程，以节约生产物料避免浪费。由于污水泵并不是一直运行的，只要将污水槽内的矿浆输送完就会停泵，以避免污水泵空转，同时由于矿浆容易结疤沉淀，所以停泵后还必须让出口管道内的矿浆倒流排放回污水槽，由于开/停频繁和矿浆淤积，因此该污水泵出口管道不能用开关阀门或者安装单向阀的办法来解决被动倒转问题。

2. 离心泵被动倒转的危害

由于管道内液体倒流引起的旋转转是被动倒转，这种倒转是离心泵拖动着电动机反转。对一般的离心泵而言倒转的主要危害如下。

1）倒转有可能烧毁或者损坏电器元件，也有可能造成电动机轴和轴承的破坏。

2）有旋向要求的机械密封可能会损坏。

3）有旋向要求的轴套锁母、叶轮锁紧螺母可能会松脱。

4）有平衡盘或平衡鼓的泵，可能会损害平衡盘或平衡鼓。

5）引起水锤，损害泵结构。

6）多级离心泵（导叶式）易达到共振转速，破坏泵设备（轴流泵需要考虑泵的飞逸转速）。

由此可见离心泵的被动倒转对离心泵有非常大的危害，极易造成设备的损坏，影响离心泵的正常使用，因此必须采取处理措施解决。

三、防止倒转的方案

1. 防止被动倒转的常见方式

一般情况下为了防止停泵之后离心泵的被动倒转，离心泵的进/出口管道上会安装有相应的阀门，停泵的一般步骤是将出口阀门逐渐关小同时不断降低离心泵的运行频率，直至出口阀门完全关闭再停止离心泵的运行，然后再关闭离心泵的进口阀门，之后再开启管道的放料阀门，以便将管道内的介质充分排放出来，防止介质在管道内淤积。而如果管道内的介质是水或者其他不会淤积的介质，为了减轻操作者的工作量，优化操作步骤往往会在离心泵的出口管道上安装有单向阀门，使管道内的介质只能沿着出口管道流动而不会倒流回离心泵，从而防止离心泵的被动倒转。这两种防止离心泵被动倒转的方法首先都会增加离心泵的应用成本，需要采购阀门、法兰、螺栓等机件，同时又有着各自的局限性，对开停车频繁而输送的介质容易淤积的离心泵就难以胜任工作要求。（相关推荐：微差压传感器）

2. 单向节流防止被动倒转

单向节流类似于单向阀，不同之处在于单向阀是单向关断管道流程，而单向节流则是单向降低管道内介质在短时间的流量，降低管道内介质倒流的速度和能量，同时单向节流结构并不复杂，制作也非常简单，可以用工厂中经常应用到的管道、钢板等材料自行制作，内部翻板和转轴制作安装完成后，可以根据离心泵的工作情况决定是采用法兰连接还是直接焊接的方法安装（见图1）。

3. 制作安装

单向节流器由偏心翻板、转轴以及外壳组成，外壳可以直接采用与离心泵出口管道相同规格的管道代替，翻板的厚度和转轴的直径要根据离心泵输送介质的远近/高低决定，避免单向节流器无法承担高处回流介质产生的冲击而影响使用效果造成其他故障。如果首次制作使用较好采用法兰连接的方式，安装到出口管道上，方便拆卸检查应用和内部部件的磨损情况。如果工作条件较好，短时间内不需要拆开检查内部的磨损情况也可以直接采用焊接方式安装以进一步节约法兰、螺栓、密封垫片等机件采购费用和安装步骤。图2是氧化铝溶出车间污水泵上安装的自行制作的单向节流器，目前使用时间超过了6个月，拆开检查内部的翻板转轴等部件没有明显的磨损痕迹，能够胜任长期的使用要求，在短时间内无需再次拆开检查，下一步其他的改造可采用直接焊接的安装方式。

4. 自制单向节流器解决被动倒转的优点

单向节流类似于单向阀但有很大的区别，单向阀是一种截断阀门，无法保证管道内的矿浆被及时地排空，而管道内长期淤积矿浆则使管道内容易结疤，从而影响泵的工作效率，但是单向节流仅仅是单向节流能够保证管道内的矿浆被缓缓地排空而不至于引起离心泵的倒转。

1）无需人工操作，减少工作量，如果泵的出口增加阀门，以阀门的开度来控制管道内矿浆的回流速度则必然增加操作人员的工作量，而且不适于开停泵频繁的离心泵，如果用电动或者气动阀门，无疑将会增加一大笔开支。所以单向节流是较简单有效而且方便快捷的解决离心泵被动倒转的好方法。无需人工操作也无需外部能源控制，而是依靠离心泵输送管道内部液体的流动力自动动作的节流的装置。

2）应用广泛，单向节流防止离心泵被动倒转的方法除了在一用一备倒替运行的双泵对单管的流程外，几乎可以胜任其余的离心泵工作场合，也可以以低廉的方式取代单向阀和离心泵进出口的阀门。

3）相对于阀门或者单向阀而言，单向节流制作简单，费用低廉，可以无需采购任何备件，东海氧化铝公司中制作应用的第一件单向节流器除法兰和螺栓外均为废物利用的钢材、管件的下脚料，制作成单向节流器后将这些下脚料变废为宝。

四、结语

单向节流的方式解决离心泵被动倒转非常的便捷适用，效果也非常的明显，而需要以更经济、更便捷的方式解决离心泵的被动倒转的场合也非常多，能够应用的范围也会非常的广泛，不仅仅是有色、化工等行业其他的各个行业几乎都可以得到应用，尤其是采用废物利用的钢材管件下脚料自行制作的方式也非常符合现代工厂废物利用变废为宝的管理要求。当然，没有任何一种办法可以解决所有的问题，单向节流解决离心泵倒转的问题也肯定存在有不能胜任的场合和要求，单向节流解决离心泵被动倒转只是众多解决办法中的其中一种。要解决设备的问题的关键还是要根据不同环境、不同要求采取不同的办法。

 

 

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