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調流調壓閥
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BFTZ型錐形放散閥

錐形放散閥是我公司吸收國外技術(shù)在國內研發(fā)與生產(chǎn)的最新產(chǎn)品,通常作為水輪發(fā)電機組旁通閥的自由排放閥,或是水電站和水庫的連續排放流量控制閥。具有優(yōu)異的消能效果,故稱(chēng)放散閥或消能閥,又由于流道內采用了固錐形體而又得名固定錐形閥,簡(jiǎn)稱(chēng)固定錐閥。錐形放散閥除了在流道終端設置有錐形閥芯之外,所有運動(dòng)部件全部設置在閥門(mén)的過(guò)流通道外部,使得閥體內部流道通常順滑,流量大而壓降損耗少,其在整個(gè)工作范圍內不會(huì )產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)。

前言

錐形放散閥是我公司吸收國外技術(shù)在國內研發(fā)與生產(chǎn)的最新產(chǎn)品,通常作為水輪發(fā)電機組旁通閥的自由排放閥,或是水電站和水庫的連續排放流量控制閥。具有優(yōu)異的消能效果,故稱(chēng)放散閥或消能閥,又由于流道內采用了固錐形體而又得名固定錐形閥,簡(jiǎn)稱(chēng)固定錐閥。錐形放散閥除了在流道終端設置有錐形閥芯之外,所有運動(dòng)部件全部設置在閥門(mén)的過(guò)流通道外部,使得閥體內部流道通常順滑,流量大而壓降損耗少,其在整個(gè)工作范圍內不會(huì )產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)。在相同流量下,相對傳統形式的水躍消能、挑流消能等形式,具有消能、調節效果好,噪聲小、對下游流道沖刷小等居多優(yōu)勢。

錐形放散閥本身具有結構簡(jiǎn)單、流量系數大、閥門(mén)承載動(dòng)載荷小,可適應于任何水頭,可水平、垂直和傾斜布置,經(jīng)久耐用等優(yōu)勢,普遍用作潤輪旁通、水庫排放或持續排放的流量控制,特別是用作下游環(huán)保流量的排放及枯水季節對下游河道流量的補充。該閥是水利水電工程現代化的一個(gè)重要設備。

錐形放散閥型號編制

 

型號示例:

 

BFTZ941YX—P

不銹鋼材質(zhì)電動(dòng)型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥


BFTZ342YX—10C

鑄鋼材質(zhì)手動(dòng)型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥


錐形放散閥結構原理

錐形放散閥是一種軸流式調節閥,由閥筒體、導流筋片、錐體、調節套筒和整流罩等主要部件組成。采用不銹鋼制造的調節套筒通過(guò)導流筋片安裝在閥體上,執行機構帶動(dòng)套筒的運行來(lái)調節閥門(mén)過(guò)流面積。

1.jpg

 

1、閥體 2、調節套筒 3、蝸輪箱 4、萬(wàn)向節 5、傳動(dòng)軸 6、齒輪箱 7、手輪 8、導向筋 9、絲桿 10、導流筋 11、O型密封圈 12、錐體 13、密封圈 14、閥座環(huán) 15、整流罩

2.jpg

 

1、閥體 2、蝸輪箱 3、萬(wàn)向節 4、傳動(dòng)軸5、齒輪箱 6、電動(dòng)執行機構 7、絲桿 8、調節套筒9、錐體 10、吊環(huán) 11、支架 12、閥座環(huán) 13、密封圈14、導流筋 15、O型橡膠圈

主要技朮性能

適應介質(zhì)

清水、污水等中性液體,可適應雜質(zhì)含量大的介質(zhì)

適應溫度

-29℃——80℃

試驗標準

符合GB/T13927標準

閥門(mén)強度1.5XPN密封試驗1.1XPN

法蘭標準

鋼制法蘭GB9113.1-4或按客戶(hù)要求

壓力范圍

0.6-1.6MPa


主要零部件村質(zhì)

部件名稱(chēng)

材質(zhì)

部件名稱(chēng)

材質(zhì)

閥體/錐體

碳素鋼壞繡鋼

導向筋面

錫青銅 CuAl1ONi5Fe4

調節套筒

碳素鋼+不銹鋼

齒輪箱

不繡鋼+碳素鋼

O型圈/橡膠圈

三元異丙橡膠EPDM

蝸輪箱

不繡鋼+碳素鋼

閥座環(huán)

不繡鋼316+Ni合金

支架

碳素鋼WCB

傳動(dòng)軸/絲桿

不誘鋼2Crl3

整流罩

不繡鋼304


錐形放散閥主要技朮特點(diǎn)

1、閥體

 

閥體為圓筒形設計,并帶一個(gè)與上游渠道或管道相聯(lián)的法蘭。下游端的金屬錐形閥座環(huán)為可浮動(dòng)結構,以隔離閥體使其變形的應力。閥門(mén)前端的錐體通過(guò)導流筋片固定于閥體內,調節套筒可在筋片上自由滑動(dòng)。閥門(mén)設有前后兩道密封,防止關(guān)閉與運行中的泄漏。其密封結構如下圖:

 

3.jpg

 

后密封結構,采用雙重三元異丙橡膠環(huán)(EPDM),經(jīng)久耐用;前密封為軟硬雙重密封結構,軟密封為環(huán)面密封形式,有效躲避錐口的高速沖刷,提高使用壽命。密封結構均為可拆卸式,維護更換方便。

 

2、調節套筒

 

調節套筒為圓筒形,通過(guò)沿軸線(xiàn)方向的直線(xiàn)運動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉閥門(mén)。在套筒前端的噴口表面采用了硬化處理,可有效適應高流速沖刷。當調節套筒行程結束時(shí)接觸閥座環(huán),形成軟硬雙重密封。

 

3、整流罩

當需要引導排放的水流時(shí),可在固定于閥體前端的錐體上安裝充氣整流罩。整流罩可控制射流的散開(kāi)不使水花落到閥門(mén)上,讓水流集中地泄到下游,并對水流還有部分消能作用。

 

  

有整流罩與無(wú)整流罩的出流示意(一般情況加有整流罩會(huì )略降低閥門(mén)流量系數2—3%)

 

4、驅動(dòng)裝置

錐形放散閥可按工況要求采用電動(dòng)、液壓缸驅動(dòng)或手動(dòng)等方式。

錐形放散閥工作原理與選型計算方式

1、工作原理

 

錐形放散閥通過(guò)改變調節套筒與錐體之間的過(guò)流面積,實(shí)現對流量的控制,使閥門(mén)在任意開(kāi)度下自由排放均能將氣蝕和振動(dòng)控制在最低狀態(tài)。錐體通過(guò)科學(xué)的流體設計,采用 COSMOSWorks結構分析軟件確定閥門(mén)應力分布,采用先進(jìn)的FLUENT流體專(zhuān)用分析軟件進(jìn)行測試,使過(guò)流面的變化與調節套筒的移動(dòng)形成線(xiàn)性對應關(guān)系,實(shí)現全行程的良好調節性能。錐體通過(guò)多塊流線(xiàn)形肋板固定于閥體上,使該閥與其它常規消能閥相比,顯著(zhù)降低或消除閥門(mén)運行時(shí)的汽蝕與振動(dòng),并使閥門(mén)操作力矩達到最低。閥門(mén)關(guān)閉時(shí),調節套筒與錐體前端的錐形閥座形成一個(gè)金屬對金屬和金屬對橡膠的軟硬雙重密封,保障閥門(mén)零泄漏。開(kāi)閥時(shí),排出的水流形成一個(gè)寬的錐角噴射到大氣中,并且被分解成細密的飛沫。如果噴射流形狀需要控制,在閥門(mén)出口端可添加一個(gè)充氣整流罩,不但允許空氣混合到水中防止管壁真空的產(chǎn)生,而且還能形成集中的水流形狀。

 

2、選型計算方式

 

閥門(mén)口徑可依據所需流量求得,其流量計算公式如下:

Q=流量(m3/s)

Cv=流量系數(該閥水力條件好,具有較其它閥門(mén)高的流量系數,其Cv =0.75 ~ 0.86 ) G=9.81(m/s2)

H=錐形放散閥前相對閥體軸心的總水頭(m)

A=錐閥通徑截面積(m2 )

自控型流量調節方法

該閥可根據用戶(hù)及場(chǎng)地要求,采用手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)與氣動(dòng)操作機構。除手動(dòng)型外,其他驅動(dòng)形式,可采用以下控制方式:

1、流量計輸出4-20mA直流信號,標定對應最小流量值和最大流量值。

2、將流量計輸出反饋信號送入PLC處理,經(jīng)PLC預設值比較后輸出相應控制信號給調節執行機構,并驅動(dòng)閥門(mén)運轉至對應位置(閥門(mén)開(kāi)度)。

3、由PLC負責開(kāi)度預定、反饋信號比較及控制,輸出工作。調節執行機構負責按PLC指令驅動(dòng)閥門(mén)達到指定位置,控制精度由PLC設定,此方法為閉環(huán)控制,穩疋可靠

 

 

錐形放散閥閥門(mén)安裝方式

錐形放散閥的布置與樞紐建筑物有密切關(guān)系,必須科學(xué)安排謹慎施工。設計布置時(shí),需要考慮系統迎風(fēng)與背風(fēng),出流角度為仰射與俯沖、出流形式為面流或淹沒(méi)等要素。如果布置不恰當,將引起因閥門(mén)開(kāi)啟特別是小開(kāi)度時(shí)產(chǎn)生的射流對周邊建筑物及下游河床的沖刷,以及其運行時(shí)形成的水霧產(chǎn)生對電站設備與閥門(mén)本身部件帶來(lái)影響。閥門(mén)安裝必須規范,消減閥門(mén)放水時(shí)對系統引起的震動(dòng)。建議根據地貌和實(shí)際情況,主要從出口方式、安裝方式和發(fā)散方式三個(gè)方面入手,合理安排錐形閥的布置。


1、出□方式的選擇:

⑴淹沒(méi)式:適合水頭較低的溝渠等灌溉或飲用水系統,出口四周都為寬闊平坦,以沙石地形為主;

⑵噴射式:適合水頭較高、陡峭山體場(chǎng)合;

2、安裝方式的選擇:

(1)水平安裝:適合于消能池較薄弱、但場(chǎng)地寬廣、周?chē)鸁o(wú)建筑物;

(2)垂直安裝:適合場(chǎng)地狹小或近距離建筑物較多。

(3)可選角度安裝:通常介于水平安裝與垂直安裝之間。

3、發(fā)散形式選擇:

 

 

(1) 普通型(自由發(fā)散型):在空氣中自由發(fā)散,根據水頭大小形成不同 范圍的發(fā)散區域;

(2) 帶整流罩型(限制發(fā)散型):利用導流罩有效控制錐形閥的出口發(fā)散程度:都用于水頭高,出口狹小,涉及建筑物或其他設施等;如圖所示,用戶(hù)應根據設計消能池或泄洪渠的具體尺寸選擇合適的導流罩,具體如圖所示,a、 b為導流罩的夾角延長(cháng)線(xiàn),L為消能池或泄洪渠的寬度,H為導流罩夾角頂部到消能池或泄洪渠表面的高度,按等邊三角形原理計算該選用的導流罩角度。

閥門(mén)外形尺寸

DN

200

300

400

450

500

600

700

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1800

2000

L

570

720

940

980

1120

1240

1350

1600

1780

1900

2100

2250

2350

2400

2560

2800

2900

HI

280

320

480

500

540

580

680

740

860

950

1020

1100

1200

1350

1420

1500

1820

H2

220

300

380

420

450

480

510

600

720

780

840

890

920

1030

1150

1240

1450

D

450

600

1000

1000

1160

1250

1400

1600

1900

2200

2300

2580

2580

2700

2780

2820

3100

重量Kg

380

410

490

520

580

950

1150

1750

2000

2500

3600

4400

5100

5900

6700

8900

9900

7.jpg

 

        閥門(mén)應用現場(chǎng)(不帶導流罩型),一道美麗的景觀(guān)                  帶導流罩型


 

 

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