水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型

錐形閥測(cè)試的結(jié)果顯示沒(méi)有明顯的振動(dòng),這取決于水流中的空氣量,，當(dāng)固定錐形*開(kāi)啟時(shí)，不論有導(dǎo)流罩或沒(méi)有其排放系數(shù)都是0.86左右,。錐形閥大致可以分為埋設(shè)管（或過(guò)渡管）,、錐形閥體、套筒,、執(zhí)行機(jī)構(gòu),、拉桿及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部份。其閥體固定,、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉活動(dòng)的外套筒,，達(dá)到閥體的啟閉。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外,，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)流通道外部,，使得閥體內(nèi)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(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng),。排放型錐形閥經(jīng)理論模型測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)安裝整閥實(shí)測(cè)，在運(yùn)行期間均無(wú)明顯的振動(dòng),。在承壓承流范圍內(nèi),，均能保證無(wú)汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。出水水流只會(huì)在出口部件邊緣斷裂,，不會(huì)產(chǎn)生局部氣泡導(dǎo)致閥體振動(dòng),。 閥門在運(yùn)行行程中，無(wú)論是否安裝導(dǎo)流罩,，其排放系 數(shù)和閥門開(kāi)度均呈線性比例關(guān)系,。

       該閥在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果,。其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形,，*水力設(shè)計(jì)形體及用來(lái)降低振動(dòng)的4個(gè)導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來(lái)控制,，閥體上分別設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和或補(bǔ)充性的軟密封閥座,，或兩者構(gòu)成了復(fù)合式的閥座確保密封性能。在排放到大氣中時(shí),，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散，并分解為稀薄噴淋形態(tài),，將能量消耗在空氣之中,。通常根據(jù)實(shí)際需求,，可以要求控制水流區(qū)域，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩,，這不僅能將空氣與充分水混合,，而且還集中流量。

     固定錐錐形閥測(cè)試的結(jié)果顯示沒(méi)有明顯的振動(dòng),這取決于水流中的空氣量,，當(dāng)固定錐形*開(kāi)啟時(shí),，不論有導(dǎo)流罩或沒(méi)有其排放系數(shù)都是0.9左右。 錐形閥通常作為水輪發(fā)電機(jī)組旁通閥的自由排放閥,，或是連續(xù)排放流量控制,。由于采用了倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡(jiǎn)稱錐形閥,，又因其具有優(yōu)異的消能效果,，故又稱消能閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外,，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)流通道外部,，使得閥體內(nèi)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(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng),；在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形,，*水力設(shè)計(jì)形體及用來(lái)降低振動(dòng)的4個(gè)導(dǎo)流翼葉片支撐,，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來(lái)控制，閥體別設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和或補(bǔ)充性的軟密封閥座,，或兩者構(gòu)成了復(fù)合式的閥座確保密封性能,。在排放到大氣中時(shí)，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散,，并分解為稀薄噴淋形態(tài),，將能量消耗在空氣之中。通常根據(jù)實(shí)際需求,，可以要求控制水流區(qū)域,，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與充分水混合,，而且還集中流量,。

水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型優(yōu)點(diǎn)：

1.水力條件好，具有較其它閥門高的流量系數(shù)u=0.75～0.86或更高,；

2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，重量輕；所有傳動(dòng)部件均設(shè)置在閥體之外，一目了然,，便于維護(hù)檢修,；

3.啟閉力小，操作輕便,，可適用于無(wú)電源的中小形水利工程場(chǎng)所,，可設(shè)置電、氣,、液動(dòng)操作啟閉機(jī)構(gòu),，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行；

4.泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀,，空中擴(kuò)散摻氣,，消能效果好，簡(jiǎn)單消能池或不用做消能措施,，如設(shè)置為淹沒(méi)式出流,，則水下之消能亦甚簡(jiǎn)單；

5.流體通過(guò)內(nèi)部4導(dǎo)流翼進(jìn)行均勻分割,，不會(huì)產(chǎn)生漩渦和震動(dòng),；

6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)錐形閥芯的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，套筒與閥體之間通過(guò)導(dǎo)向環(huán)和O形圈實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和密封,，使閥的流量系數(shù)與閥開(kāi)度具備一定的比例關(guān)系,。

7.針對(duì)不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和氟塑軟密封,。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)金屬硬密封和軟密封的特性,；

8.可限制發(fā)散角度，使流體分解為稀薄噴淋形態(tài)或環(huán)狀對(duì)流達(dá)到?jīng)_擊抵消目的,。同時(shí)適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)的需求,。

9.根據(jù)閥門水平線與中軸線的夾角大小，以180°水平安裝為常見(jiàn),，此外采用方式有45°,，60°、90°,。

二,、主要技術(shù)參數(shù)

  1.閥體材料：球墨鑄鐵、碳鋼,、不銹鋼

  2.公稱壓力PN：0.6～4.0MPa

  3.公稱通徑DN:200～2000mm

  4.強(qiáng)度試驗(yàn)：PN×1.5

  5.密封試驗(yàn)：PN×1.1

  6.使用溫度T:0～70℃

  7.連接形式：法蘭,、焊接

  8.適用介質(zhì)：水、污水

  9.操作機(jī)構(gòu)：蝸輪,、電動(dòng),、液動(dòng),、氣動(dòng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)另附使用說(shuō)明）

 10.流量特性

水庫(kù)大壩消能閥維護(hù)：

   (1)  錐形閥屬于定期使用產(chǎn)品，為保證使用時(shí)產(chǎn)品的正常運(yùn)行,，我們建議：專人負(fù)責(zé),；每1個(gè)月對(duì)室外部分表面進(jìn)行清理，并涂抹潤(rùn)滑油脂,；每6個(gè)月定期進(jìn)行試驗(yàn)；每年組織一次管路系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn),。

   (2)  自動(dòng)控制（包含電,、氣、液動(dòng)）的錐形閥應(yīng)定期檢查控制電路,，保證電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行,。

   (3)  錐形閥為管路終端設(shè)備，請(qǐng)注意泥沙等沉積的可能性,，定期給予排放沖洗,。

具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好,，耐磨性強(qiáng),，操作簡(jiǎn)單，安裝方便,，使用壽命長(zhǎng)，規(guī)格齊全,，適用性廣等特點(diǎn),，可根據(jù)客戶需要選配手動(dòng)啟閉機(jī)或手電兩用啟閉機(jī),。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)金屬硬密封和軟密封的特性。為錐形閥的排放型,，一般常安裝于渦輪發(fā)電機(jī),，水庫(kù)大壩底部作為自由排放或者水庫(kù)泄洪用途。通常作為水輪發(fā)電機(jī)組旁通閥的自由排放閥,，或是連續(xù)排放流量控制,。由于采用了倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡(jiǎn)稱錐形閥,，又因其具有優(yōu)異的消能效果,，故又稱消能閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外,，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)流通道外部,，使得閥體內(nèi)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(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng),；

結(jié)構(gòu)原理

    錐形閥大致可以分為埋設(shè)管（或過(guò)渡管）、錐形閥體,、套筒,、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、拉桿及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部份,。其閥體固定,、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉活動(dòng)的外套筒，達(dá)到閥體的啟閉,。它具有下列優(yōu)點(diǎn)：

  1.水力條件好,，具有較其它閥門高的流量系數(shù)u=0.75～0.83或更高；

  2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，重量輕,；所有傳動(dòng)部件均設(shè)置在閥體之外，一目了然,，便于維護(hù)檢修,；

  3.啟閉力小，操作輕便,，可適用于無(wú)電源的中小形水利工程場(chǎng)所,，可設(shè)置電、氣,、液動(dòng)操作啟閉機(jī)構(gòu),，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行；

  4.泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀,，空中擴(kuò)散摻氣,，消能效果好，簡(jiǎn)單消能池或不用做消能措施,，如設(shè)置為淹沒(méi)式出流,，則水下之消能亦甚簡(jiǎn)單；

  5.流體通過(guò)內(nèi)部4導(dǎo)流翼進(jìn)行均勻分割,，不會(huì)產(chǎn)生漩渦和震動(dòng),；

  6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)錐形閥芯的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，套筒與閥體之間通過(guò)導(dǎo)向環(huán)和O形圈實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和密封,，使閥的流量系數(shù)與閥開(kāi)度具備一定的比例關(guān)系,。

  7.針對(duì)不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和氟塑軟密封,。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)金屬硬密封和軟密封的特性,；

  8.可限制發(fā)散角度,，使流體分解為稀薄噴淋形態(tài)或環(huán)狀對(duì)流達(dá)到?jīng)_擊抵消的目的。同時(shí)適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)的需求,。

  9.根據(jù)閥門水平線與中軸線的夾角大小,，以180°水平安裝為常見(jiàn)，此外采用的方式有45°,，60°,、90°；

四,、水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型選擇布置

    錐形閥的布置與樞紐建筑物有密切關(guān)系,如布置不妥,將因射流引起對(duì)建筑物之沖刷或形成的霧氣對(duì)電站的運(yùn)行帶來(lái)麻煩,以及放水時(shí)引起的顯著震動(dòng),因此,布置形式必須慎重考慮,，我們建議根據(jù)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,、出口方式的選擇：

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

    (2)  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、周圍無(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：介于水平安裝與垂直安裝之間。

  3,、發(fā)散形式選擇：

    (1)  自由發(fā)散型：在空氣中自由發(fā)散,，根據(jù)水頭大小形成不同范圍的發(fā)散區(qū)域；

    (2)  限制發(fā)散型：利用導(dǎo)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(shè)施等；如圖所示,，用戶應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)消能池或泄洪渠的具體尺寸選擇合適的導(dǎo)流罩，具體如圖所示,，a,、b為導(dǎo)流罩的夾角延長(zhǎng)線,，L為消能池或泄洪渠的寬度，H為導(dǎo)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(jì)算該選用的導(dǎo)流罩角度,。

五、水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型型號(hào)編制

    錐形閥型號(hào)編制,，在遵照國(guó)內(nèi)外慣例基礎(chǔ)上,，采用特殊與通用閥相結(jié)合的方式編制。

六,、水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型安裝與維護(hù)

  1,、運(yùn)輸保管

    (1)  本產(chǎn)品出廠通常安裝有支架和吊環(huán)，裝卸運(yùn)輸請(qǐng)勿直接接觸產(chǎn)品本體,；

    (2)  由于本產(chǎn)品系閥門集成產(chǎn)品,，可能包含機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)/電、氣,、液傳動(dòng)等,，請(qǐng)務(wù)必注意安全裝卸；

    (3)  請(qǐng)勿遺忘支架,、控制箱,、連接件等必要安裝和控制附件；

    (4)  請(qǐng)?jiān)诟稍锸覂?nèi)擺放,，倉(cāng)儲(chǔ)溫度－5～40℃,，相對(duì)濕度≤85％；

    (5)  本產(chǎn)品嚴(yán)禁堆碼

  2,、安裝

    (1)  請(qǐng)檢查隨機(jī)各部件是否齊全,、銘牌數(shù)據(jù)是否與訂貨要求相符；

    (2)  固定錐形閥安裝前應(yīng)仔細(xì)核對(duì)閥門底腳尺寸和法蘭尺寸是否與管道預(yù)留尺寸一致,；

    (3)  安裝或運(yùn)輸裝卸過(guò)程中嚴(yán)禁直接在閥體或閥桿位置進(jìn)行裝卸,，應(yīng)利用出廠時(shí)的閥門支架或閥門上的吊鉤進(jìn)行；

    (4)  安裝前請(qǐng)務(wù)必沖洗管道,，確保管道無(wú)殘?jiān)媪?，以免影響密封面的完整?/p>

    (5)  固定錐形閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與套筒之間通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接并動(dòng)作，故安裝時(shí)應(yīng)特別注意傳動(dòng)桿與操作機(jī)構(gòu)的水平度,、垂直度和同軸度,。

    (6)  安裝完畢后應(yīng)通過(guò)手動(dòng)操作將閥門開(kāi)啟到50％左右，然后按照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的說(shuō)明書(shū)上的操作要求進(jìn)行零位和滿行程調(diào)整,。嚴(yán)禁直接進(jìn)行自動(dòng)（電動(dòng),、液動(dòng)、氣動(dòng)）調(diào)試操作,。

    (7)  產(chǎn)品安裝必須留出足夠的杠桿動(dòng)作空間,，并設(shè)置保護(hù)柵以保護(hù)人身安全和產(chǎn)品正常動(dòng)作,。水擊可能危及產(chǎn)品安全，必要時(shí)下部再設(shè)置安全平臺(tái),。

  3,、維護(hù)

    (1)  錐形閥屬于定期使用產(chǎn)品，為保證使用時(shí)產(chǎn)品的正常運(yùn)行,，我們建議：專人負(fù)責(zé),；每1個(gè)月對(duì)裸露室外部分表面進(jìn)行清理，并涂抹潤(rùn)滑油脂,；每6個(gè)月定期進(jìn)行試驗(yàn),；每年組織一次管路系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。

    (2)  自動(dòng)控制（包含電,、氣,、液動(dòng)）的錐形閥應(yīng)定期檢查控制電路，保證電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行,。

    (3)  錐形閥為管路終端設(shè)備,，請(qǐng)注意泥沙等沉積的可能性，定期給予排放沖洗,。

水庫(kù)大壩泄洪錐形閥設(shè)計(jì)選型

在排放到大氣中時(shí)，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散,，并分解為稀薄噴淋形態(tài),，將能量消耗在空氣之中。通常根據(jù)實(shí)際需求,，可以要求控制水流區(qū)域,，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與充分水混合,，而且還集中流量,。