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中國(guó)排水閥門

  • 發(fā)布日期:2015-04-07      瀏覽次數(shù):1202
    •                                  中國(guó)排水閥門

                                上海申弘閥門有限公司

      基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重點(diǎn),給排水工程,特別是污水處理工程規(guī)模浩大包括管道、閥門在內(nèi)的水處理設(shè)備制造業(yè)已形成強(qiáng)大的水工業(yè)。為閥門行業(yè)的發(fā)展,提供了良好契機(jī)。我國(guó)已進(jìn)入WTO,每年需求閥門約300萬(wàn)噸。要充分利用閥門業(yè)屬勞動(dòng)密集、勞動(dòng)條件差、我國(guó)人均工資低廉,發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)轉(zhuǎn)移等優(yōu)勢(shì),積極走向世界經(jīng)濟(jì)的平臺(tái)。分幾個(gè)題目簡(jiǎn)述給排水閥門的現(xiàn)狀與發(fā)展。

      目前狀況

      現(xiàn)在約有3000家的大小閥門廠,其中溫州600家,鄭州近200多家,上海150多家,遼寧250家,江蘇、福建各200余家,盡管良莠不齊,但產(chǎn)品品種已達(dá)3000多個(gè)型號(hào),近3萬(wàn)個(gè)規(guī)格。在多品種、密封性能、強(qiáng)度要求、調(diào)節(jié)功能、動(dòng)作性能和流通性能,特別是密封性能,都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,倒退十年前,城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)的人士有句行業(yè)名言說(shuō)“十閥九漏",雖然有些夸張,但確是事實(shí)。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥保溫閥、低溫閥球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。

      造成閥門行業(yè)存在的眾多問(wèn)題主要是改革開(kāi)放后,市場(chǎng)急速擴(kuò)大,而原有國(guó)營(yíng)閥門企業(yè)紛紛關(guān)停并轉(zhuǎn),本來(lái)機(jī)械工業(yè)水平就不高,于是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)(民營(yíng)企業(yè)),雨后春筍般迅速發(fā)展起來(lái),起點(diǎn)低,技術(shù)力量非常薄弱,設(shè)備簡(jiǎn)陋,產(chǎn)品大多數(shù)都是模仿生產(chǎn),再加上市場(chǎng)混亂,特別是給排水用的低壓閥門,問(wèn)題嚴(yán)重。近十年來(lái),在少數(shù)閥門企業(yè)的帶動(dòng)下,確有明顯進(jìn)步,鴻豐總結(jié)有些品種甚至達(dá)到水平,還有許多企業(yè)進(jìn)行二次創(chuàng)業(yè)。但就整體來(lái)說(shuō),差距還很大,有很多工作要做。為此,分別作出2010年、2020年技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展規(guī)劃有著很重要的意義。

      但是,我國(guó)閥門行業(yè)中仍以中小企業(yè)為主,目前行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要是低端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng),非正規(guī)的競(jìng)爭(zhēng)手段正在擾亂市場(chǎng)的發(fā)展,對(duì)閥門制造行業(yè)造成了較大的傷害。隨著閥門行業(yè)重組步伐的加快,未來(lái)行業(yè)將是閥門產(chǎn)品質(zhì)量安全和產(chǎn)品品牌之間的競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品向高技術(shù)、高參數(shù)、耐強(qiáng)腐蝕、高壽命方向發(fā)展,不斷提高閥門產(chǎn)品的水平和檔次,中國(guó)閥門制造行業(yè)在龐大的需求環(huán)境下,必將呈現(xiàn)出更好的發(fā)展前景。

      常用的閥門

      在給排水工程中,中低壓閥門廣泛應(yīng)用,特別低壓大口徑閥門(低壓閥門是指公稱壓力PN≤1.6MPa的閥門),而中壓閥門(PN2.5-6.4MPa)較少。而閘閥、蝶閥是基本廣泛應(yīng)用的主導(dǎo)產(chǎn)品。

      2.1閘閥的現(xiàn)狀和發(fā)展

      閘閥使用歷史久,至今世界各國(guó)仍在應(yīng)用,特別是DN300mm以下,在各類閥門中仍占主導(dǎo)地位。其特征是閥板前后壓差使閥板強(qiáng)制壓在出口右側(cè)的閥座上,密封性較好,且全開(kāi)時(shí),由于閥板不留在流路上,壓力損失小。用于切斷管道中介質(zhì)。

      其缺點(diǎn)是操作力矩大,操作時(shí)易使閥體、閥桿損壞,特別是大口徑閘閥。外形尺寸和重量也大,DN1000口徑閘閥約3200mm高,需要四個(gè)人操作,所以閘閥一般使用在小口徑,即DN500以下使用。

      閘閥從全開(kāi)到中間開(kāi)度,閥門的流阻較小,接近全閉時(shí),流阻急劇增加。較大的范圍內(nèi),流阻變化較小,在接近全閉時(shí),流量變化較大,一定不要在閥門接近關(guān)閉時(shí)使用,這時(shí)很難進(jìn)行流量的微調(diào)。閥門若開(kāi)度極小,開(kāi)口處的流速極快,會(huì)使閘板下側(cè)產(chǎn)生氣蝕,并伴有激烈的振動(dòng)和噪聲,長(zhǎng)時(shí)間節(jié)流運(yùn)轉(zhuǎn),往往會(huì)使閥體和閘板的金屬發(fā)生氣蝕。閘閥工況若處在中間開(kāi)度,閥板因?yàn)槭强績(jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌支撐,全閉時(shí)配合緊密,而中間位置時(shí),閥板與導(dǎo)軌間隙大而產(chǎn)生振動(dòng)。因此鴻豐認(rèn)為,即使在氣蝕發(fā)生率較低的區(qū)域,長(zhǎng)時(shí)間使閥門節(jié)流運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)軌也會(huì)發(fā)生畸形、磨耗或損壞,且由于閥座不是全面接觸,而接觸部位表面壓力很高,往往會(huì)產(chǎn)生咬蝕或粘連,因此,不宜用于流量控制。還要注意,閘閥在小開(kāi)度時(shí),流量變化大,如果對(duì)閥門緊急啟閉,會(huì)造成壓力急劇上升或產(chǎn)生負(fù)壓,特別是關(guān)閥門時(shí)水錘的產(chǎn)生。

      在金屬密封閘閥基礎(chǔ)上,近些年來(lái)開(kāi)發(fā)了橡膠軟密封閘閥,其特點(diǎn)是:

      (1)法體底部無(wú)凹處,流體通過(guò)截面呈直線狀,不易堆積和夾雜異物。

      (2)閘板密封面是壓在閥體上進(jìn)行止水的,關(guān)閥力矩小。

      (3)不因配管的彎曲和拉伸而影響密封性能。

      (4)整個(gè)閥板襯橡膠,耐腐蝕,不出銹水。

      (5)閥門可在全開(kāi)通水的同時(shí)更換密封材料和O型圈。

      (6)閘板互換性好。

      由于功能*,鴻豐看到上(特別在歐洲)需求量速增,軟密封閘閥是30年前奧地利人發(fā)明,在歐洲每年生產(chǎn)50余萬(wàn)臺(tái),幾乎100%使用,是硬密封閘閥的替代產(chǎn)品,其制造口徑在歐日為DN500,美國(guó)一般用到DN400,而意大利可生產(chǎn)到DN1200。但也有不足,軟密封閘閥是靠對(duì)橡膠閥座進(jìn)行壓縮密封的,是否關(guān)閉不好判斷,要避免關(guān)閥過(guò)緊,不要超過(guò)關(guān)閥扭矩為好(扭矩在標(biāo)準(zhǔn)上給出)。

      2.2蝶閥的現(xiàn)狀和發(fā)展

        上海申弘閥門有限公司記得上世紀(jì)三十年代,美國(guó)發(fā)明了蝶閥,上世紀(jì)七十年代傳入我國(guó),開(kāi)發(fā)使用。目前世界上一般在DN300mm以上蝶閥已逐漸代替了閘閥。蝶閥與閘閥相比有開(kāi)閉時(shí)間短,操作力矩小,安裝空間小和重量輕等特點(diǎn)。以DN1000為例,蝶閥約2T,而閘閥約3.5T,且蝶閥易于各種驅(qū)動(dòng)裝置組合,有良好的耐久性和可靠性。

      橡膠密封蝶閥缺點(diǎn)是作節(jié)流使用時(shí),由于使用不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生氣蝕,使橡膠座剝落、損傷等情況發(fā)生。為此,上世紀(jì)七十到八十年代上又開(kāi)發(fā)金屬密封蝶閥,耐氣蝕、壽命長(zhǎng),近幾年我國(guó)也開(kāi)發(fā)了金屬密封蝶閥,但要注意,閥體、閥座和閥板。閥座的材質(zhì)不適組合時(shí),閥座間會(huì)產(chǎn)生熱咬合,又不能開(kāi)閉的危險(xiǎn)。在國(guó)外還開(kāi)發(fā)耐氣蝕、低振動(dòng)、低噪聲的梳齒形蝶閥。由于鑄造技術(shù)的提高,可使鑄鐵的閥體、閥板與不銹鋼閥座鑄在一起,致使閥座部分的構(gòu)造簡(jiǎn)單,導(dǎo)物不積留,耐久性、可靠性大大提高。一般密封座的壽命在正常情況下,橡膠15年以上,不銹鋼金屬約80年,綜合比較各異。但如何正確選用則要根據(jù)工況要求。蝶閥的開(kāi)度與流量之間的關(guān)系,基本上呈線性比例變化。如果閥門處于節(jié)流幅度較大狀態(tài),閥板的背面容易發(fā)生氣蝕,有損壞閥門的可能,一般均在15度以外使用。節(jié)流側(cè)閥門下面會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓,往往會(huì)出現(xiàn)橡膠密封件脫落。蝶閥操作力矩,因開(kāi)度及閥門啟閉方向不同其值各異,臥式蝶閥,特別是大口徑閥,由于水深,閥軸上、下水頭差所產(chǎn)生的力矩也不容忽視。另外,閥門進(jìn)口側(cè)裝置彎頭時(shí),形成偏流,力矩會(huì)有增加。

      2.3排氣閥

      舊式雙孔排氣閥由于排氣能力小等原因,逐漸要被新型高速進(jìn)排氣閥代替。判定排氣閥的性能高低除對(duì)閥門的一般要求外有三點(diǎn)至關(guān)重要:

      (1)在大多壓差下大孔口關(guān)閉。

      (2)管道中介質(zhì)——水,沖上來(lái)時(shí)是否會(huì)把浮球壓住,孔口不能關(guān)閉。

      (3)在低壓時(shí)(0.02MPa)是否仍在密封不漏水。

      排氣閥口徑的選擇需要謹(jǐn)慎,特別管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓時(shí),需要補(bǔ)充,使管內(nèi)負(fù)壓不超過(guò)0.35kgf/cm2,否則管道會(huì)失穩(wěn)破壞。

      停泵水錘防護(hù)閥門問(wèn)題

      3.1水錘種類

      水錘從不同角度,可分為四種。按關(guān)閥歷時(shí)與水錘相μ的關(guān)系分為直接水錘和間接水錘;按水錘成因的外部條件可分為啟動(dòng)水水錘、關(guān)閥水錘和停泵水錘;按水錘水力特性可分為剛性水錘理論和彈性水錘理論兩種;按水錘波動(dòng)的現(xiàn)象分為水柱連續(xù)現(xiàn)象和水柱分離的水錘現(xiàn)象兩種。

      根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),在城市給水和工業(yè)企業(yè)的給水泵站中,絕大部分水錘事故都屬與停泵水錘事故。水錘事故危害性很大,會(huì)導(dǎo)致管道和設(shè)備的驟然炸破。由于本文只論及停泵水錘的防護(hù),所以水錘的理論問(wèn)題另做探討。一般管道末端關(guān)閥水錘是先發(fā)生高壓,后發(fā)生低壓。泵站中停泵水錘的特點(diǎn)是先發(fā)生低壓后發(fā)生高壓,而且由于水泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,在停電后不是立即停止而是轉(zhuǎn)速逐漸降低,仍處于水泵的工作狀態(tài),只不過(guò)揚(yáng)程和水量都逐漸下降,當(dāng)揚(yáng)程降至與外部管道壓力,流量變?yōu)?以后水開(kāi)始倒流,此時(shí)水泵仍在正轉(zhuǎn)受倒流水的作用,而轉(zhuǎn)速很快下降,此階段為制動(dòng)階段,進(jìn)一步當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速為0以后受倒流作用,推動(dòng)水泵倒轉(zhuǎn),而開(kāi)始進(jìn)入水輪機(jī)工作狀態(tài),隨后壓力才逐漸升起。在整個(gè)低壓(或負(fù)壓)水錘波所延續(xù)的時(shí)間大于正常水錘波。低壓(或負(fù)壓)波時(shí)間,一般可由4、5秒到7、8秒。當(dāng)水泵出口沒(méi)有止回閥時(shí),停泵后水可以通過(guò)水泵大量倒流泄水,使正壓水錘壓力,有效地減小,因此在一定的情況下可以消除水錘,防止水錘事故,但不能消除拉斷水柱的水錘。當(dāng)水泵出口裝有止回閥時(shí)或水泵出口閥提早關(guān)閉,在水倒流后水能沖擊止回閥迅速關(guān)閉,從而產(chǎn)生一個(gè)較大的關(guān)閥水錘,尤其當(dāng)發(fā)生拉斷水柱水錘時(shí),回流水柱碰到關(guān)閥的止回閥上,將產(chǎn)生極大的水錘壓力,這是我們主要的防護(hù)對(duì)象。停泵水錘防護(hù)閥門要適應(yīng)這一過(guò)程的特點(diǎn)生產(chǎn)制造,而且在正常運(yùn)行時(shí)水頭損失要小,安全可靠。若管道假設(shè)為剛體,水錘壓力式中g(shù)——重力加速度m/s;

      a——水錘波傳播速度,近似1000m/s;

      V——流速m/s;

      L——管道長(zhǎng)度m。

      直接水錘多發(fā)生在管道較長(zhǎng),關(guān)閥速度較快時(shí),所以關(guān)閥時(shí)間T的掌握非常重要,應(yīng)滿足。

      3.2閥門的氣蝕問(wèn)題

      用氣蝕系數(shù)δ值,來(lái)選定用作控制流量時(shí),選擇什么樣的閥門結(jié)構(gòu)型式中H1——閥后(出口)壓力m;

      H2——大氣壓與其溫度相對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力之差m;

      ΔP——閥門前后的壓差m;

      其余符號(hào)同前。

      各種閥門由于構(gòu)造不同,因此,容許的氣蝕系數(shù)δ也不同。如計(jì)算的氣蝕系數(shù)大于容許氣蝕系數(shù),則說(shuō)明可用,不會(huì)發(fā)生氣蝕。如蝶閥容許氣蝕系數(shù)為2.5,則:

      如δ>2.5,則不會(huì)發(fā)生氣蝕。

      當(dāng)2.5>δ>1.5時(shí),會(huì)發(fā)生輕微氣蝕。

      δ<1.5時(shí),產(chǎn)生振動(dòng)。

      δ<0.5的情況繼續(xù)使用時(shí),則會(huì)損傷閥門和下游配管。

      3.3閥門的衛(wèi)生要求問(wèn)題

      自來(lái)水管道、閥門的衛(wèi)生、防疫要求十分重要,目前仍沒(méi)得到生產(chǎn)、施工、應(yīng)用等各方面應(yīng)有的重視,各種醫(yī)藥,食品現(xiàn)在加強(qiáng)了管理,但人們每天接觸多的水卻很少有人問(wèn)津,今后是我們應(yīng)解決的一個(gè)重要問(wèn)題。GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T17219《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》要嚴(yán)格執(zhí)行,必須有省級(jí)以上衛(wèi)生防疫部門證明,浸泡試驗(yàn)規(guī)定的21個(gè)項(xiàng)目和其他3個(gè)項(xiàng)目,涂料應(yīng)進(jìn)行21個(gè)規(guī)定項(xiàng)目和5個(gè)其它項(xiàng)目的衛(wèi)生要求應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。原料達(dá)到食品級(jí)。

      3.4閥門的防護(hù)問(wèn)題

      上海申弘閥門認(rèn)為延長(zhǎng)閥門壽命,保證閥門衛(wèi)生要求,閥門金屬表面必須作涂裝,涂層厚度要保證,涂裝工藝必須做好涂裝前的金屬表面處理,達(dá)到級(jí)(近白級(jí)),且熱噴涂。露天安裝的閥門外表面宜再涂層外面涂耐紫外線的丙烯酸涂料。

      排水閥門在治理城市和工業(yè)水污染上面有著非常重要的作用,在近幾年國(guó)家大力抓污水處理的情況下,排水閥門的需求得到了大大的提高,給城市建設(shè)和工業(yè)污水處理帶來(lái)了樂(lè)觀的效應(yīng),為社會(huì)做出了重大貢獻(xiàn)。

      近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的提高,每年的工業(yè)污水及生活污水排放量也在不斷增大。我國(guó)水污染問(wèn)題非常嚴(yán)重,數(shù)據(jù)顯示,全國(guó)七大水系劣五類水質(zhì)斷面比例達(dá)20%。有關(guān)部門對(duì)120個(gè)城市連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,約有66%的城市地下水遭受嚴(yán)重污染,32%的地下水受到輕度污染,基本清潔的城市地下水只有3%。全國(guó)污水排放量的不斷增加,對(duì)應(yīng)的污水處理設(shè)施固定投資也不斷加大,在龐大的需求環(huán)境下,排水閥門等市場(chǎng)需求不斷上漲,也必將呈現(xiàn)出更好的發(fā)展前景。


      排水閥門是一種*的水工業(yè)產(chǎn)品,主要應(yīng)用于城市、建筑、企業(yè)給排水工程、工業(yè)及生活污水處理和水利工程等領(lǐng)域,其中應(yīng)用較多的主要是各類中低壓閥門,包括各類蝶閥和閘閥其他還有球閥、止回閥、排氣閥、旋塞閥、隔膜閥、減壓閥、調(diào)流閥、排泥閥等。目前污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級(jí)處理后的水,這種水有兩種利用形式:直接回用和間接利用。直接回用多用于水廠附近的農(nóng)田灌溉及草場(chǎng)等用水,回用的途徑及方式受地域限制還比較的單一,調(diào)配運(yùn)轉(zhuǎn)不方便,且這種水雖然經(jīng)過(guò)了人工強(qiáng)化處理和消毒等措施,但由于沒(méi)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的自然凈化,在使用和控制不當(dāng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的問(wèn)題。間接利用是從水域的整體考慮,從水體上游取水凈化供城市使用,產(chǎn)生的污水經(jīng)城市污水處理廠凈化后排人水體的下游,回歸于水體,再經(jīng)過(guò)一定河段的自然凈化,可為下游城市或地區(qū)利用。間接利用是將自然界中水的社會(huì)循環(huán)與自然循環(huán)有機(jī)結(jié)合,在水體自凈容量的限度內(nèi),對(duì)水體的利用基本不會(huì)造成危害,這種方式需要從宏觀上進(jìn)行管理。是水資源可持續(xù)利用的重要途徑。

      不管是企業(yè)治理排污還是城市化對(duì)污水的處理都和閥門行業(yè)息息相關(guān)也是帶動(dòng)閥門產(chǎn)業(yè)特別是閘閥和蝶閥的新一增長(zhǎng)點(diǎn)。目前我國(guó)在閥門市場(chǎng)中,已經(jīng)能夠提供供熱閥,環(huán)保用閥、建筑用閥門等,品種較多。但是在高壓閥門領(lǐng)域依然依靠進(jìn)口,這也是未來(lái)我國(guó)閥門需要發(fā)力突破的領(lǐng)域,才能真正推動(dòng)我國(guó)閥門行業(yè)的發(fā)展。

      不僅上述問(wèn)題需要解決,還要優(yōu)化流量系數(shù),降低水頭損失系數(shù),并要研究提高大范圍調(diào)壓、調(diào)流(消能)的閥門生產(chǎn)技術(shù),如:針閥(活塞閥)、多孔閥、環(huán)噴閥(固定錐閥)、隔水有保證的導(dǎo)流防止器等,及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)超大型蝶閥(DN3000以上)等等。本文相關(guān)的論文有:中國(guó)閥門產(chǎn)值遞增