活塞式调流调压阀在大型引水工程中应用

                       上海91视频色下载APP阀门有限公司

之前介绍 竖式安装自力式压力91视频看看簧色注意事项，现在介绍活塞式调流调压阀在大型引水工程中应用长距离引水中常设有调流消能阀。目前,小口径调流阀应用广泛、技术成熟,大口径的调流阀应用较少。本文通过对锥形阀和活塞阀两种形式调流阀的比较,以及对锥形阀结构和消能效果的分析论证,证明大口径调流阀采用锥形阀是*可行的,这为在线式大口径调流阀型式选择提供了参考性建议。调流阀是引水工程经常需要的阀体调流阀分为浮球控制调流阀和电动控制调流阀，广泛应用于流量控制领域如：污水处理厂、自来水厂入水口；排水管道流量控制；排水系统流量调度；市政排水管管理等工程项目中。是一种、环保、安全节能的新型流量控制产品。
活塞式调流调压阀在大型引水工程中应用由于调流阀控制系统复杂、控制精度要求较高；因此我国传统阀门生产企业一般不能生产该种阀门，国内使用的产品主要依靠进口，生产调流阀比较的有德国的Steinhardt公司、美国的部分企业。
LHS94X调流调压阀采用活塞式设计，是本公司引进国外及国内厂家生产的一种型水力控制阀型产品，填充了国内大型水力控制阀类似产品的空白。此阀应用在项目当中能够对水力管道实现多功能控制，应用在项目当中能够实现：水位控制、减压、止回、泄压持压、流量控制、爆管关闭、压力波动、排水等等功能，在水力管道当中主管网安装此阀门能够替代各个单一功能的阀门，功能非常的多，但是价格稍贵，本公司能够生产规格：DN100-DN2000的产品，此种的设计压力可以为10公斤-100公斤，压差可以达到40KG，在项目当中可以立式安装及卧式安装()主要应用在自来水管道的主管网、电厂、电站等介质为水的项目当中。
     LHS94X调流调压阀采用流线型设计，使流体在阀体内对水有着较好的引导作用，使阀门在工作时有效降低阀门的振动及噪音，在长久运行也能保护良好的性能，其主要由：活塞、阀体、阀座、电动装置或者锅轮等。活塞式调流调压阀由前阀体、后阀体、阀杆、导流器和套筒等主要部件组成。采用不锈钢制造的导流器固定在后阀体中腔，在其表面均匀的分布有喷流孔；套筒在活套在导流器上并与阀杆连接，通过外控部件控制套筒的位置，以调节阀门过流面积。外控部件可按照工况需求采用手动、电动、气动和液动等多种形式。
     1、 阀 体
阀体包括前阀体和后阀体，在后阀体内设有轴向对称的流道。
2、 导流器
导流器是多功能活塞阀的关键部件，壁面上有许多腰型槽，所有腰型槽根据工况与介质情况，按一定的组合规律布置。
1、概述
近几年，随着我国城市工业迅速发展，以及国家对水利基础建设的重视，长距离、跨流域、大规模调水工程陆续上马。长距离的调水工程都存在调水流量变化大或水源水库水位变化大的特点，由此造成输水末端在小流量或水源水库高水位时，不但需要调流还需要消去富余水能，所以，在长距离引水中都常设有调流消能阀。我国已建的南水北调、山西引黄、黑龙江磨盘山引水工程均设有调流阀，但在以上大型引水工程中使用的大调流阀直径为1800mm。直径大于2000mm的调流阀在国内大型引水工程中尚未有使用先例，认为大口径调流阀在大型引水工程中应用的可靠性有待研究。

2、活塞式调流阀和锥形阀比较
目前，比较常用的调流消能阀主要有活塞式和固定锥形两种。活塞式调流阀的运动部件为活塞，流量调节是通过活塞轴向运动，改变活塞与外套筒间的过流面积实现的。锥形阀的运动部件为外套筒，流量调节是通过外套筒轴向运动，改变固定锥与外套筒间的过流面积实现调流的。
锥形阀与活塞阀比较，具有以下优缺点：
a.消能型活塞式调流阀的节流部件为网状或条形开孔运动部件，输送原水在小开度运行时易堵塞。锥形阀过流为环状开孔部分，输送原水不易堵塞。
b.活塞阀消能部件与调流部件布置紧凑，阀体尺寸小。锥形阀的消能与调流分开布置，阀体尺寸较长。
c.活塞阀运动部件在阀体内，运行维护复杂。锥形阀的运动部件在阀体外，运行维护方便。
d.锥形阀为双轴驱动外套筒结构，直径大小对操作结构稳定性影响小。活塞式调流阀为单轴驱动内部活塞，内部的活塞直径越大，单杆驱动的稳定性越差，所以直径大于2000mm的活塞式调流阀存在操作运行稳定性差的缺点。目前，在国内投入使用的大单轴驱动的活塞式调流阀直径为1.8m，而大放空型锥形阀直径为4m。
通过以上比较可以看出，两种型式调流阀各有优缺点，直径小于2m的在线式活塞式调流阀应用较多，技术成熟。但大口径活塞式调流阀存在操作稳定性差的缺点，所以从结构上看，锥形阀更适合作为大口径调流阀应用。放空型锥形阀使用历史悠久，技术成熟，已早被人们所熟知。但作为在线调流阀，在工程上应用较少，其可行性也备受质疑，下面对锥形阀用于在线调流消能的可靠性做详细论证。
3、固定锥形阀消能效果论证
3.1、锥形消能阀技术性能
3.1.1、阀门的消能和抗气蚀的能力
锥形消能阀作为在线式调流阀不但应具有调流功能还应具有良好的消能能力。在线式的锥形阀内部结构见图1。从结构图上可以看出，在线式的锥形阀在出口加装了速度导流器和能量导流装置，保证消能阀具有良好的消能效果和抗气蚀能力。
大口径调流阀应用研究

图1 锥形阀结构示意图
锥形阀后设能量导流器，使出口高速水流与导流片碰撞，消减速度水头，消减能量。未加装能量导流器的锥形阀，消能率为60%，加装能量导流器的锥形阀消能率达90%。
消能阀大的问题是在前后大压差小开度条件下运行时，出口高速出流，出口管壁易气蚀。固定锥形阀后端为锥形结构，使气蚀发生的部位不在喷管的管壁上，通过设在阀门后端的速度和能量导流器，使气蚀区域与阀体的金属壁分开，气泡在阀体的内部破裂，而非在阀体内金属壁破裂，同时，能量导流器可以避免阀门后端管道受气蚀的破坏。即使在出口压力为负压时，仍保证良好的抗气蚀特性。大压差消能运行时，允许的喷管流速可达16m/s，抗气蚀指数可达0.15，具有较好的抗气蚀性能。
大压差出口高速出流时，通过导流装置，使出口水流迅速混合，变成稳定的层流，对阀后管道影响较小。加设速度导流器和能量导流装置在线式调流锥形阀，允许的前后大压差为2MPa。

3.1.2、阀门的过流能力
消能阀在高水头时，尽可能消减水头，而在低水头时，又需要过更大的流量。所以，既要有消能能力，又要有较好的过流能力。过流能力取决于大开度下的流阻系数，消能型固定锥形阀大开度下的流阻系数为1.35～2。与活塞式消能阀的流阻系数基本一样。
3.1.3、阀门的可靠性
固定锥形阀阀门上设有人孔，不用拆卸阀体，即可通过人孔进入阀体进行维修。固定锥形阀驱动机构在阀体外部，维修方便。固定锥形阀的前端密封采用金属硬密封，阀门的寿命期内不需更换。
固定锥形结构简单，整个结构*对称，运行稳定好，振动小，磨损少，可靠性较高。
3.2、锥形阀模型试验
放空型锥形阀早于1989年在美国Hartman公司进行模型试验。在线式的锥形阀于1997年和1999年在美国犹他州水能实验室完成了在线式的锥形阀模型试验，对DN150的在线式锥形阀的流量系数、阻力系数、消能率、气蚀系数、补气进行试验测定。主要试验结果如下：
a.出口高流速达到16m/s，阀门无振动。
b.带速度导流器锥形阀全开度下的流量系数为950，能量消除率达到55%～65%，全开度阻力系数为1.2，10%开度阻力系数为100。
c.带速度和能量导流器锥形阀全开度下的流量系数为910，能量消除率达到90%，全开度阻力系数为1.5，10%开度阻力系数为110(见图2)。
大口径调流阀应用研究

图2 带能量导流器和速度导流器的锥形阀排放系数曲线
d.带速度和能量导流器锥形阀的抗气蚀系数达到3.5(见图3)。
大口径调流阀应用研究

图3 带能量导流器和速度导流器的锥形阀气蚀性能曲线
上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色对锥形阀的结构分析以及美国的模型试验报告证明带速度和能量导流器的锥形阀具有较好的消能、抗气蚀及流量调节性能，作为在线式调流阀是*可行的。
4、工程实例
据相关资料介绍放空型的锥形阀早在1940年在美国开始生产并投入使用，在线式锥形阀于1997年开始研发并投入使用。2003年建设的中国台湾高雄引水工程采用的调流设备是DN2600的在线式锥形调流阀，该工程已运行多年，至今运行良好。

2008年，我院设计的越南达门采用DN3000锥形阀作为电站旁通消能设施，设备已成功投入运行。经过多方技术分析论证，观音阁引水工程采用DN2600的锥形阀作为在线式流量控制及消能阀。
5、结论
通过以上对在线式锥形阀的结构和模型试验、技术性能参数分析研究以及国内外已投入运行工程的介绍，可以证明锥形阀作为在线式调流阀是*可行的，可以在大型引水工程中使用。与本产品相关论文：91视频看看簧色裂纹检修