[实用新型]一种离心泵停泵安全防护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离心泵停泵安全防护装置，特别涉及一种山丘区多起伏长距离高扬程输水管道水泵机组停泵安全防护装置。

背景技术

山丘区长距离高扬程管道输水工程中，水锤事故的发生是较为普遍的现象，尤其是管线高差起伏较大、地形复杂的工程。事故产生的实例也是多种多样的，泵站系统中，因断电或其他原因而使水泵突然停泵，压水管内的压力在下降之后又产生不同程度的压力上升，导致停泵水锤。水锤事故都会造成不同程度的灾害，轻则造成水管破裂(即爆管)，致使供水中断，影响正常的生产和生活；重则造成淹毁泵站、泵船沉没等严重后果。个别情况下，还会因水锤事故破坏管线，造成水流冲坏建筑物、损坏设备、伤及操作人员等次生灾害。

事故停泵水锤防护主要包括防止水锤压力对压力管道及其附件的破坏；防止机组反转速度过快造成水泵和电动机破坏。为此，现行《泵站设计规范》GB50265-2010规定：“离心泵最高反转速度不应超过额定转速的1.2倍，超过额定转速的持续时间不应超过2min。”目前常采用的防护方案是采用液控蝶阀、缓闭止回阀、水泵控制阀和水泵加装飞轮力矩。事故停机时液控蝶阀、缓闭止回阀和水泵控制阀都是先让阀门在停泵时迅速关闭一定角度，减小过流量，管道内水倒流时，水泵反转不会过快。同时，小角度的过流可以降低阀后的升压保护管道。加装飞轮力矩是通过增大水泵飞轮的惯性，延长事故停机后水泵正转速度减小的时间和反转速度增加的时间。对于大型高扬程长距离的输水管道，通常情况下在水泵断电以后叶轮都将发生倒转，即使加装飞轮力矩水泵仍会反转。现有的防护方案明显存在不足之处：1）增加了水泵机组或电动机的投资；2）增设惯性飞轮后使电动机的启动时间延长，严重时造成启动困难；3）增加惯性飞轮后同时也增加了输水能耗，提高了调水系统的成本；4）增加惯性飞轮后只是相对延长事故停机后水泵机组的正、反转时间和降低反转速度，但反转速度不可控制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种能够在离心泵停泵时限制水泵反转速度、消减水锤压力的离心泵停泵安全防护装置，其不需要增大水泵机组或电动机转动惯量、不延长电动机启动时间，也不增加输水能耗。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种离心泵停泵安全防护装置，包括水泵和与水泵连接的电机，其特征是：设有阻尼装置与水泵主轴和/或电机主轴连接，所述阻尼装置包括电磁离合器和连接在所述电磁离合器后端的离心阻尼器，所述离心阻尼器包括固定安装在电磁离合器的后端的轴上的外制动鼓、可动地安装在电磁离合器的后端的轴上的活动摩擦片、加力杠杆，所述外制动鼓和活动摩擦片配合安装，在外制动鼓和活动摩擦片之间设有弹簧，所述加力杠杆为至少三个，其可转动地连接在电磁离合器的后端的轴上，每个加力杠杆包括连接成L形的离心杆和施力杆，所述施力杆位于所述活动摩擦片侧。

本实用新型中，在水泵机组工作时，阻尼装置中的电磁离合器处于分离状态，电机可以正常启动，不增加电机启动时间，水泵机组断电停泵时，电磁离合器吸合，离心阻尼器即时随水泵主轴/电机主轴转动，当水泵反转速度接近设定转速时，离心阻尼器对水泵主轴和/或电机主轴施加制动力矩，限制水泵机组的反转速度，达到限制水泵机组反转不超速、防止飞逸事故的目的，同时管道内水体倒流降低了管道停泵水锤压力，实现管道停泵水锤防护的目的，从而实现对水泵机组反转速度的限制和水锤安全防护。

本实用新型中的阻尼装置的设置可采用多种方式，如可采用下述设置形式：所述水泵和/或电机为两端出轴结构形式，所述阻尼装置的电磁离合器安装在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上。阻尼装置的电磁离合器安装在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上，当水泵机组工作时，电磁离合器处于分离状态，阻尼装置不起作用，当水泵机组断电停泵时，电磁离合器吸合并通过离心阻尼器对水泵主轴和/或电机主轴施加制动力矩。所述阻尼装置可单独设置在水泵主轴或电机主轴的外侧出轴端上，也可以在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上同时设置。