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摘要: 自动回流阀（泵保护阀）结构简单，综合一体，可以改善离心泵的汽蚀余量（NPSH），避免泵中的气蚀损害。在安装有自动回流阀的泵机组中，即使泵出口阀门由于误操作等原因导致完全关闭，最小流量也可以通过旁通路进行自动循环，泵出口压力可以通过旁通路中的多级节流减压阀进行调节，减小由此带来的设备振动、阀门锤击等不利影响，避免损坏离心泵和阀门，从而起到保护离心泵、保证系统安全的作用。在莫桑比克贝拉石油成品油库工程设计中，将自动回流阀应用于工艺泵系统，实践证明：该阀投产运行情况良好，各项运行参数均达到预期指标，得到业主运行人员的一致认可。Abstract: Automatic recirculation valve, a kind of pump system protection valve, has a simple integrated structure, which can improve the value of NPSH of centrifugal pump to avoid the cavitation erosion in pump. Even if the outlet valve is closed by misoperation, the minimum flow in pump with automatic recirculation valve can recycle in bypass pipe and the outlet pressure of pump can be reduced by integrated multistage pressure release valve in bypass pipe. Some negative influences like vibration and valve surge can be reduced. And centrifugal pump and valve damage can be avoided. As a result, the centrifugal pump is protected and the safety of system is guaranteed. Automatic recirculation valves have been successfully applied in process pump system in the engineering design of refined oil tankfarm in Beira, Mozambique. Facts have proved that all the design guarantee figures have been reached since the valve has been put into production. And it has also obtained the approval of the owner.
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自动回流阀，又称泵保护阀，无需额外在泵出口设置止回阀，安装简便，可直接安装于离心泵主出口，用于改善离心泵的汽蚀余量（NPSH）[1]，避免泵中的气蚀损害，使设备能量均衡稳定。当离心泵低负荷运行时（尤其输送介质为热水），自动回流阀可自动对泵体内可能出现的部分气蚀损害进行保护。该阀门无需执行机构等动力装置或额外的辅助能量即可正常运行，降低运行成本。
自动回流阀多应用于电厂和核电站的锅炉给水、冷却水、冷凝液等设备上，也应用于石油、化工工业和冷藏设备、饮用水供给、废水处理系统装载、船舶的锅炉水泵以及消防系统上，在国内石油行业应用较少。
1. 自动回流阀的技术特点
该阀门的最大特点是可以保证离心泵在低流量下平稳运行。其形似三通阀，一般安装在泵出口管道上，通过旁通管道与泵入口相连，主通路、旁通路均设置有内置止回阀，保证泵在正常运行时，入口介质不通过旁通管道直接进入泵出口。一旦泵出口流量低于预设流量，旁通路将完全打开以确保泵所需的最小流量。即使泵出口完全关闭，即主通路流量为0时，最小流量也可以通过旁通路进行自动循环，泵出口压力通过旁通路中集成的多级节流减压阀降低，减小由于小流量、高扬程带来的设备振动、阀门锤击等不利影响，避免对离心泵和阀门的损坏，从而起到保护离心泵、保证系统安全的作用。
2. 自动回流阀结构和工作原理
自动回流阀主要由阀体、圆锥、阀头件、旋转滑阀、节流阀、内部控制杆、弹簧等部件组成（图 1）。
当流量最大时，圆锥到达最顶端，并通过控制杆带动旁路中的旋转滑阀，如果圆锥在圆锥座上，则旋转滑阀被完全打开。主路流量逐渐增大，圆锥相对抬高，旁路旋转滑阀逐渐关闭。旁路允许通过的流量刚好满足泵所需的最小流量，一旦主流量超过最小流量，旁路关闭；反之，主流量低于旁路流量时，旁路重新开启。
3. 自动回流阀选型要求
一般地，进行阀门选型时，需要泵厂提供离心泵的流量-扬程曲线（Q-H)、流量-功率曲线（Q-N)、流量-效量曲线（Q-η)、流量-汽蚀余量曲线（Q-NPSH）等性能曲线[2]（图 2），并根据工艺系统要求确定口径。根据系统要求的最低流量，通过泵的性能曲线，确定离心泵的扬程（压力），进而选择主通路开启弹簧的预紧力。
4. 工程实践
结合莫桑比克贝拉石油成品油库工程实践，对该阀的功能、工作原理等作详细说明。
该项目共有3台输油主泵（图 3、图 4），每台泵的额定排量均为500 m3/h，扬程均为136 m，进出口管径分别为DN 400和DN 300。根据设计要求，确定泵的最小流量为泵额定排量的1/3，约为166 m3/h，当主流量小于该流量时，自动回流阀旁通路将自动开启，其余流量通过旁通路回流至泵入口，并通过旁通路的减压阀，将回流到泵入口的压力降低到最小，使离心泵出口压力始终控制在设计允许的范围内。
启泵前，打开泵入口的0411阀，关闭泵出口的0427阀和旁通路的0433阀；启泵后，待泵出口压力达到额定值后，缓慢开启泵出口0427阀，直至达到泵的额定流量，此时完全开启旁通路的0433阀，此工况为泵的额定工况[3]。当泵出口流量降低至166 m3/h以下时，其余流量均通过旁通路的0433阀回流至泵入口处，随着出口流量的逐渐增加，旁通路流量将逐渐减少，直至流量为0。
莫桑比克贝拉石油成品油库投产于2008年12月，在设计和投产过程中，自动回流阀在工艺泵系统中发挥了重要作用，运行情况良好，各项运行参数均达到预期指标。因此，在输油泵系统中，合理设置自动回流阀，既可以减少工程投资，降低运行费用，又对整个工艺系统，尤其是工艺泵的安全运行提供重要保障。
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[1] 钱锡俊, 陈弘. 泵和压缩机[M]. 东营: 石油大学出版社, 2005: 15-17. [2] 叶德丰, 韩学承, 严大凡, 等. GB50253－2003输油管道工程设计规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2003: 42-44. [3] 杨莜蘅. 输油管道设计与管理[M]. 东营: 石油大学出版社, 2006: 34-50.
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