電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥性能規(guī)范是一種活塞式的多功能控制閥,多用于大型給水工程中。詳細(xì)介紹了調(diào)流調(diào)壓閥的應(yīng)用原理、應(yīng)用指標(biāo)、應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了討論。調(diào)流調(diào)壓閥又稱活塞式多功能控制閥,因其具有多種控制功能(如水位控制功能、減壓控制功能、持壓泄壓控制功能、流量控制功能等),能起到無氣蝕、無紊流、無振動(dòng)、耐泥沙等作用,故在當(dāng)今大型給水工程中廣泛應(yīng)用,例如長江三峽左岸電站工程、黃河小浪底水電站水利樞紐工程、內(nèi)蒙古華電包頭第二熱電廠給水工程、太原市城市供水管網(wǎng)調(diào)流調(diào)壓工程等。下面將對(duì)其應(yīng)用原理、應(yīng)用指標(biāo)、應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用前景進(jìn)行討論。 1、電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥性能規(guī)范的應(yīng)用原理 調(diào)流調(diào)壓閥主要由閥體、活塞、活塞導(dǎo)軌、內(nèi)置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、密封、內(nèi)部零件等組成。主要采用曲柄滑塊帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),在閥體內(nèi)部形成軸向?qū)ΨQ的環(huán)形流道,并有效地控制流通面積,形成從入口到出口截面為遞減的流道,從而使流體的流速漸升,并通過圓周方向上的多孔,向管路中心方向形成射流對(duì)撞,從而達(dá)到消能減壓、調(diào)節(jié)流量的目的。其具體結(jié)構(gòu)見圖1。 調(diào)流調(diào)壓閥在小流量工況時(shí)閥門對(duì)流體具有良好的消能效果,有效防止氣蝕;當(dāng)大流量工況時(shí),閥門可消減流體部分能量,并對(duì)流體的部分能量有所保留,保證閥門具有足夠的過流能力。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:實(shí)現(xiàn)流量的精確控制,可以保持恒定流量;實(shí)現(xiàn)大壓差范圍內(nèi)的調(diào)節(jié),保持閥后壓力穩(wěn)定;可以選擇手動(dòng)和電動(dòng)兩種控制方式,電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,操作人員無需到達(dá)現(xiàn)場,即可根據(jù)需要進(jìn)行高精度調(diào)節(jié)。
具有可靠的密封性能,在調(diào)節(jié)閥處于全全關(guān)閉狀態(tài)下,保證無任何滲漏?;钊娇刂崎y在正常運(yùn)行工況下,無卡阻和有害振動(dòng)現(xiàn)象,確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行,使用壽命不小于30年,活塞式控制閥具有良好的抗阻塞能力??蛇m用于有泥沙及顆粒雜質(zhì)的流體,活塞式控制閥在大工作壓力和動(dòng)水啟閉運(yùn)行工況下,保證整體抗推力安全可靠,不發(fā)生有害的振動(dòng)。 活塞式控制閥驅(qū)動(dòng)方式為電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)具有良好的防水性能,動(dòng)作靈活、安全可靠、手動(dòng)操作力矩滿足國家標(biāo)準(zhǔn)?;钊娇刂崎y的電動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速渦輪、機(jī)械限位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、力矩控制機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)、開度指示機(jī)構(gòu)和手動(dòng)電動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)裝置。活塞式控制閥的電動(dòng)裝置采用電機(jī)一體化設(shè)計(jì),配置現(xiàn)地操作控制箱。
2、電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥性能規(guī)范的應(yīng)用指標(biāo) 2.1、水力工況 規(guī)格:公稱直徑DN100mm~DN1600mm;適用介質(zhì):水;適用溫度:0℃~70℃;公稱壓力:PN=1.0MPa~4.0MPa。 工況基本條件:在輸配水管道上安裝閥門,使水通過調(diào)流調(diào)壓閥后,流量、壓力在一定范圍內(nèi)變化,以滿足工況要求。
主要性能規(guī)范: (1)閥體一體化整體鑄造,確保堅(jiān)固耐用。閥門整體及閥體、活塞、閥軸等主要部件,使用壽命不少于50年。 (2)閥門安裝在輸水管道上,起調(diào)節(jié)壓力、流量、消除氣蝕及通斷水流作用。其進(jìn)出口結(jié)構(gòu)做到平滑順暢,避免因流道結(jié)構(gòu)變化造成的水流紊亂而產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲和氣蝕,其開啟度與流量成線性關(guān)系。 (3)閥門與管道的連接形式為法蘭連接,法蘭連接尺寸符合現(xiàn)行國標(biāo)。 (4)活塞閥采用金屬與橡膠雙重密封,實(shí)現(xiàn)氣泡級(jí)密封、零泄漏。 (5)閥門有效啟閉次數(shù)可達(dá)5萬次以上。 (6)閥門自身水頭損失不大于2m水柱。
2.2、結(jié)構(gòu)與性能規(guī)范 (1)閥體一體化整體鑄造,確保堅(jiān)固耐用。閥門整體及閥體、活塞、閥軸等主要部件,使用壽命不少于50年。 (2)閥門安裝在輸水管道上,起調(diào)節(jié)壓力、流量、消除氣蝕及通斷水流作用。其進(jìn)出口結(jié)構(gòu)做到平滑順暢,避免因流道結(jié)構(gòu)變化造成的水流紊亂而產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲和氣蝕,其開啟度與流量成線性關(guān)系。 (3)閥門與管道的連接形式為法蘭連接,法蘭連接尺寸符合現(xiàn)行國標(biāo)。 (4)活塞閥采用金屬與橡膠雙重密封,實(shí)現(xiàn)氣泡級(jí)密封、零泄漏。 (5)閥門有效啟閉次數(shù)可達(dá)5萬次以上。 (6)閥門自身水頭損失不大于2m水柱。
2.3、設(shè)備材質(zhì)及防腐規(guī)范 2.3.1、設(shè)備材質(zhì) (1)設(shè)備制造和安裝設(shè)備所使用的材料,從強(qiáng)度、韌性和耐久性方面都滿足要求,材料沒有任何損傷和缺陷。 (2)設(shè)備所使用的與水接觸的材料,都不含有異味或有毒性的物質(zhì),也不含有影響人身健康的對(duì)所輸水的水質(zhì)不利的物質(zhì)。廠家對(duì)所使用材料出具部門的衛(wèi)生合格證。 (3)設(shè)備所使用的材料不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械負(fù)荷或電氣負(fù)荷的過載。 (4)以下為閥門各部件材質(zhì)。閥體:球墨鑄鐵QT500-7;活塞:不銹鋼1Cr18Ni9Ti;活塞導(dǎo)軌:錫黃銅HSn62-1;內(nèi)置曲柄滑塊機(jī)構(gòu):不銹鋼2Cr13;密封圈:橡膠,閥體密封圈采用1Cr18Ni9Ti組合材料;閥門其他零部件:不銹鋼;齒輪箱:選用渦輪蝸桿齒輪箱(配限位開關(guān)、位置指示器)。 2.3.2、防腐 閥體內(nèi)外采用靜電粉末噴涂藍(lán)色環(huán)氧樹脂,符合GB或同等標(biāo)準(zhǔn)。
2.4、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) (1)供電電源:380V±38V,50Hz。 (2)根據(jù)IEC529,耐候防護(hù)等級(jí)符合IP68,防塵防水,可全天候工作。 (3)適用于環(huán)境溫度:-25℃~70℃;的相對(duì)濕度。 (4)開/關(guān)極限位置均配限位開關(guān),開和關(guān)的方向均配扭矩開關(guān)以防過載。開關(guān)觸點(diǎn)為純銀制作,具有高額定容量(220V/AC/5A)和長壽命。 (5)帶有現(xiàn)場機(jī)械式閥位指示器,配離合式緊急手輪,供現(xiàn)場進(jìn)行手動(dòng)操作。 (6)配備現(xiàn)場控制箱(與電動(dòng)執(zhí)行器為機(jī)電一體化),功能要求如下:有閥位開度位置反饋傳感器RWG(兩線制),輸出4mA~20mA模擬量信號(hào);有閥門定位器,能接受4mA~20mA的控制信號(hào),使閥門精確定位,靈敏度為0.25%~2.5%;可進(jìn)行遠(yuǎn)程/手動(dòng)兩種控制方式的選擇,而且可以鎖定在其中一種方式下,以免出現(xiàn)誤操作;現(xiàn)場有開、停、關(guān)3個(gè)控制按鈕及相應(yīng)的指示燈;用于遙控的信號(hào)繼電器有遠(yuǎn)程/手動(dòng)選擇、開/關(guān)選擇。 (7)閥門的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制,由閥門的現(xiàn)場控制柜內(nèi)完成?,F(xiàn)場控制柜需滿足現(xiàn)場室外安裝的需要,防護(hù)等級(jí)不小于IP65。閥門現(xiàn)場控制柜可與總控室通過GPRS進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信,將現(xiàn)場的工作狀態(tài)定時(shí)傳送給總控室,并接收控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在現(xiàn)場出現(xiàn)突況(如突然斷電、雷擊、不明故障等)時(shí),活塞閥應(yīng)可自動(dòng)鎖定保持原有狀態(tài),或增加自鎖裝置,增加設(shè)定值,突發(fā)意外情況時(shí),自動(dòng)按設(shè)定值操作。
3、電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥性能規(guī)范解決氣蝕問題 扇葉是由均勻分布的導(dǎo)流葉片,將上游介質(zhì)均勻分為 許多股小流,并引導(dǎo)其做螺旋運(yùn)動(dòng)。閥體及鄰近管道的周邊介質(zhì)被迫改變流向,這樣產(chǎn)生氣蝕的氣泡被限制在管道,而且*被水包圍,即使這些氣泡失穩(wěn)而破 裂,由于它們?cè)诠艿蓝枪艿篮烷y門壁面,故而不產(chǎn)生任何氣蝕破壞。 鼠籠是活塞的帶孔延伸,鼠籠槽根據(jù)操作工況而定,介質(zhì)(水)通過鼠籠外周節(jié)流成為多股高速流體,沿徑向鼠籠中心噴射互相撞擊,由此將氣蝕限定在鼠籠中心,動(dòng)能因?qū)ψ捕?,不全時(shí)閥門和管道產(chǎn)生氣蝕破壞。
C. 實(shí)列 給出操作條件 上游壓力 P1 =22bar 下游壓力 P1 =10bar 流量 =130m3/h 流量 =900m3/h 流量 =1400m3/h 選擇結(jié)果 鼠籠式, DN300 二、具有線性調(diào)節(jié)特性 三、流體在流線性閥體內(nèi)無紊流現(xiàn)象,故無震動(dòng)。 △P=K·(ρ/2)·V2 公式中:△P為壓頭損失, 單位Pa91Kg/cm2=10∧5Pa) V為流速,單位m/s K為壓損系數(shù) ρ為密度,單位Kg/m∧3 2、口徑、壓力等級(jí)介質(zhì)、溫度 口徑:DN100~DN2000 壓力等級(jí):PN10~PN100
4、電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥性能規(guī)范的應(yīng)用前景 調(diào)流調(diào)壓閥是實(shí)現(xiàn)流量及壓力控制的閥門,現(xiàn)作為一種成熟產(chǎn)品在全國各地大中城市廣泛使用。其市場使用經(jīng)驗(yàn)已有10多年的歷史,受到普遍好評(píng)。未來隨著城市供水區(qū)域擴(kuò)大,工程要求提高以及自動(dòng)化程度增強(qiáng),調(diào)流調(diào)壓閥必將得到更廣闊的發(fā)展空間。
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