自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型自來水廠的常規(guī)制水工藝從原水取水，沉淀池絮凝沉淀，濾池過濾，直至后的出水泵房輸出供水，都離不開閥門的使用。但是在不同的部位對(duì)于閥門的選用要求是大不相同的。主要區(qū)別在于閥門的口徑，閥門的類型和閥門的控制方法上。
水廠常規(guī)制水系統(tǒng)的閥門分布
1 自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型原水取水的工藝閥門
頭部原水的閥門其特點(diǎn)是閥門口徑較大，無須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門處于常開或常閉狀態(tài)。因此從控制方法上，95％以上選用的是手動(dòng)閥門，從閥門類型上均為閘閥或者蝶閥，由于閘閥的水頭損失要優(yōu)于蝶閥，頭部閥門閘閥略多于蝶閥?？趶郊性?200~1600mm，在頭部進(jìn)水管道上也存在口徑3000mm的閥門。
2 沉淀池閥門
沉淀池的閥門主要是進(jìn)水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種閥門都選用手動(dòng)閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進(jìn)水閥承擔(dān)著水量分配的重要職責(zé)，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個(gè)沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)于制水線是根據(jù)出水量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進(jìn)行PID動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時(shí)對(duì)于閥門的全行程時(shí)間，允許的起停頻率都會(huì)有相應(yīng)的要求。
3 濾池閥門
常見的濾池為四閥濾池，這也是濾池的基本配置。即無論哪種濾池都至少有進(jìn)水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當(dāng)然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個(gè)進(jìn)水閥等等情況。從閥門的結(jié)構(gòu)上來分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)，而沖洗閥也會(huì)有調(diào)節(jié)沖洗強(qiáng)度的需求。而進(jìn)水和排水通常通過渠道進(jìn)行，故而進(jìn)水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進(jìn)水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來看，這四類閥門都采用電動(dòng)控制或者氣動(dòng)控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進(jìn)水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線和模塊化的設(shè)計(jì)方法，濾池閥門可以選用總線型的控制模式或者PLC站點(diǎn)化的控制模式。前者的好處是省布線空間，后者的有點(diǎn)在于，分離單格濾池，便于維護(hù)管理和移植。

4 自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型泵房閥門
泵房內(nèi)的閥門主要是水泵機(jī)組上的進(jìn)水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進(jìn)水閥和檢修閥只需要手動(dòng)閥門即可，因?yàn)樗麄円粋€(gè)處于常開狀態(tài)，一個(gè)處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開停水泵時(shí)都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時(shí)也會(huì)選用多功能閥，集出水止回功能于一體。
自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型水廠加藥系統(tǒng)的閥門
水廠加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門口徑小，流量小，但是對(duì)流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會(huì)用到球閥作為開關(guān)閥、背壓閥等。

自來水工藝閥門設(shè)計(jì)選型閥門的選擇步驟
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,確定工藝要求，即確定現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)的壓力、流量。根據(jù)管道的口徑、現(xiàn)場(chǎng)工況，選擇閥門的類型，結(jié)合步的工藝參數(shù)，選擇閥門，同時(shí)根據(jù)閥門的安裝位置，決定是否要加裝加長管。根據(jù)傳動(dòng)形式選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，水廠的蝶閥多以多回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為主，閘板閥則是直行程的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

確定控制方式，對(duì)于氣控系統(tǒng)就是氣缸與配套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇，對(duì)于電控系統(tǒng)則是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇。對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇即根據(jù)閥門要求的全行程時(shí)間、閥門的扭矩等參數(shù)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的速比和輸出力矩，接口類型，確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等。
(1)一般情況下，閥門不作強(qiáng)度試驗(yàn)，但修補(bǔ)過后閥體和閥蓋或腐蝕損傷的閥體和閥蓋應(yīng)作強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)于安全閥，其定壓和回座壓力及其他試驗(yàn)應(yīng)符合其說明書和有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。
(2)閥門安裝之彰應(yīng)作強(qiáng)度和密封性試驗(yàn)。低壓閥門抽查20%，如不合格應(yīng)99%的檢查；中、高壓閥門應(yīng)99%的檢查。
(3)試驗(yàn)時(shí)，閥門安裝位置應(yīng)在容易進(jìn)行檢查的方向。
(4)焊接連接形式的閥門，用肓板試壓不行時(shí)可采用錐形密封或O型圈密封進(jìn)行試壓。
(5)具有上密封的閥門應(yīng)取出填料作密封性試驗(yàn)，上密封官合后，檢查是否滲漏。用氣體作試驗(yàn)時(shí)，在填料函中盛水檢查。作填料密封性試驗(yàn)時(shí)，不允許上密封處于密位置。
(6)試驗(yàn)時(shí)壓力要逐漸增高，不允許急劇、突然地增壓。
(7)強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)后裝在主閥上的旁通閥，在主閥進(jìn)行強(qiáng)度和密封性試驗(yàn);主閥關(guān)閉件打開時(shí)，也應(yīng)隨之開啟。
(8)節(jié)流閥不作關(guān)閉件密封性試驗(yàn)，但應(yīng)作強(qiáng)度試驗(yàn)及填料和墊片處的密封性試驗(yàn)。
(9)試壓中，閥門關(guān)閉力只允許一個(gè)人的正常體力來關(guān)閉；不得借助杠桿之類工具加力(除扭矩扳手外)，當(dāng)手輪的直徑大于等到于320mm時(shí)，允許兩人共同關(guān)閉。
(10)強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性式驗(yàn)持續(xù)時(shí)間一般為2—3min，重要的和特殊的閥門應(yīng)持續(xù)5min。小口徑閥門試驗(yàn)時(shí)間可相應(yīng)短一些，大口徑閥門試驗(yàn)時(shí)間可相應(yīng)長一些。在試驗(yàn)過程中，如有疑問可延長試驗(yàn)時(shí)間。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，不允許閥體和閥蓋出現(xiàn)冒汗或滲漏現(xiàn)象。密封性試驗(yàn)，一般閥門只進(jìn)行一次，安全閥、高壓閥等生要閥門需進(jìn)行兩次。試驗(yàn)時(shí)，對(duì)低壓、大口徑的不重要閥門以及有規(guī)定允許滲漏的閥門，允許有微量的滲漏現(xiàn)象;由于通用閥門、電站閥門、船用閥門以及其他閥門要求各異，對(duì)滲漏要求應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
(11)凡具有驅(qū)動(dòng)裝置的閥門，試驗(yàn)其密封性時(shí)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)閉閥門拮進(jìn)行密封性試驗(yàn)。對(duì)手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，還應(yīng)進(jìn)行用動(dòng)關(guān)閉閥門的密封試驗(yàn)。
(12)液壓試驗(yàn)時(shí)就將閥門空氣盡量排除。
(13)鑄鐵閥門強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用銅錘輕敲閥體和閥蓋，檢查有否滲漏。
(14)閥門進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，除旋塞閥有規(guī)定允許密封面涂油外，其他閥門不允許在密封面上涂油試驗(yàn)。
(15)閥門試壓時(shí)，盲板對(duì)閥門的壓緊力不宜過大，以免閥門產(chǎn)生變形，影響試驗(yàn)效果(鑄鐵閥門如果壓得過緊，還會(huì)破損)。
(16)閥門試壓完畢后，應(yīng)及時(shí)排除閥內(nèi)積水并擦干凈，還應(yīng)作好試驗(yàn)記錄。

考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)、通訊方法，是否選用可控硅等其他配置。
隨著自動(dòng)化水平的提高，水廠對(duì)閥門的要求也越來越高，越來越多，但是無論如何變化，常規(guī)的選用上大致在本文所講的范圍內(nèi)。主要的閥門本文都有所提及，當(dāng)然水廠還有用到排氣閥、電磁閥等，這里就不再詳細(xì)介紹了。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?