,在接近全閉時
,流量變化較大,一定不要在閥門接近關(guān)閉時使用
,這時很難進(jìn)行流量的微調(diào)。閥門若開度極小
,開口處的流速極快
,會使閘板下側(cè)產(chǎn)生氣蝕,并伴有激烈的振動的噪聲
,長時間節(jié)流運(yùn)轉(zhuǎn)
,往往會使閥體和閘板的金屬發(fā)生氣蝕。閘閥工況若處在中間開度,閥板因為是靠兩側(cè)的導(dǎo)軌支撐
,全閉時配合緊密
,而中間位置時,閥板與導(dǎo)軌間隙大而產(chǎn)生振動
。因此
,即使在氣蝕發(fā)生率較低的區(qū)域,長時間使閥門節(jié)流運(yùn)轉(zhuǎn)
,導(dǎo)軌也會發(fā)生畸形
、摩耗或損壞,且由于閥座不是全面接觸
,而接觸部位表面壓力很高
,往往會產(chǎn)生咬蝕或粘連,因此
,不宜用于流量控制
。還要注意,閘閥在小開度時
,流量變化大
,如果對閥門緊急啟閉,是造成壓力急劇上升或產(chǎn)生負(fù)壓
,特別是關(guān)閥門時水錘時產(chǎn)生
。
在金屬密封閘閥基礎(chǔ)上,近些年來開發(fā)了橡膠軟密封閘閥,其特點(diǎn)是:
(1)閥體底部無凹處,流體通過截面呈直線狀,不易堆積和夾雜異物
。
(2)閘板密封面是壓在閥體上進(jìn)行止水的,關(guān)閥力矩小。
(3)不因配管的彎曲和拉伸而影響密封性能。
(4)整個閥板襯橡膠,耐腐蝕,不出銹水
。
(5)閥門可在全開通水的同時更換密封材料和O型圈。
由于功能*,國際上(特別在歐洲)需求量速增,軟密封閘閥是30年前奧地利人發(fā)明
,在歐洲每年生產(chǎn)50余萬臺,幾乎使用
,是硬密封閘閥的替代產(chǎn)品
,其制造口徑在歐日為DN500
,美國一般用到DN400,而意大利可生產(chǎn)到DN1200
。
2.2 蝶閥的現(xiàn)狀和發(fā)展
30年代,美國發(fā)明了蝶閥,50年代傳入日本
,到60年代才在日本普遍采用
,而在我國推廣則是70年代后的事了。目前世界上一般在DN300毫米以上蝶閥已逐漸代替了閘閥
。蝶閥與閘閥相比有開閉時間短
,操作為矩小,安裝空間小和重量輕
。以DN1000為例
,蝶閥約2T,而閘閥約3.5T
,且蝶閥易與各種驅(qū)動裝置組合
,有良好的耐久性和可靠性。
橡膠密封蝶閥缺點(diǎn)是作節(jié)流使用時,由于使用不當(dāng)會產(chǎn)生氣蝕
,使橡膠座剝落、損傷等情況發(fā)生
。為此
,現(xiàn)在國際上又開發(fā)金屬密封蝶閥,氣蝕區(qū)減小
,近幾年我國也開發(fā)了金屬密封蝶閥
,在日本近年來還開發(fā)耐氣蝕、低振動
、低噪聲的梳齒形蝶閥
。
一般密封座的壽命在正常情況下,橡膠15年-20年,金屬的80年-90年
。但如何正確選用則要根據(jù)工況要求。
蝶閥的開度與流量之間的關(guān)系,基本上呈線性比例變化
。如果用于控制流量,其流量特性與配管的流阻也有密切關(guān)系
,如兩條管道安裝閥門口徑
、形式等全相同,而管道損失系數(shù)不同
,閥門的流量差別也會很大
。
如果閥門處于節(jié)流幅度較大狀態(tài),閥板的背面容易發(fā)生氣蝕,有損壞閥門的可能
,一般均在15°外使用。
蝶閥處于中開度時,閥體與蝶板前端形成的開口形狀以閥軸為中心
,兩側(cè)形成完成不同的狀態(tài),一側(cè)的蝶板前端順流水方向而動
,另一側(cè)逆流水方向而動
,因此,一側(cè)閥體與閥板形成似噴嘴形開口
,另一側(cè)類似節(jié)流孔形開口
,噴嘴側(cè)比節(jié)流側(cè)流速快的多,而節(jié)流側(cè)閥門下面會產(chǎn)生負(fù)壓
,往往會出現(xiàn)橡膠密封件脫落
。
蝶閥操作力矩,因開度及閥門啟閉方向不同其值各異 ,臥式蝶閥
,特別是大口徑閥,由于水深
,閥軸上
、下水頭差所產(chǎn)生的力矩也不容忽視。另外
,閥門進(jìn)口側(cè)裝置彎頭時
,形成偏流,力矩會有增加
。
閥門處于中間開度時,由于水流動力矩起作用,操作機(jī)構(gòu)需要自鎖
。
如圖表示蝶閥安裝在管道中的流量特性,K是除蝶閥以外的全管道的損失系數(shù),K為零時的特性是閥門固有特性
,說明K值大時
,如K為100,閥門即使關(guān)閉50%
,也和全開時的流量一樣
。
2.3 排氣閥的改進(jìn)
舊式雙孔排氣閥由于排氣能力小等原因,逐漸要被新型高速進(jìn)排氣閥代替。這種浮球型閥是北京市市政設(shè)計研究院在80年代初研制成功
,并通過鑒定
,與此同時,日本也在差不多的時間研制成功
。且我國自己研制的單孔口大
、小孔排氣閥,分別按一定的方式安裝在管道上有消除管道水錘的作用
。排氣能力是舊式排氣閥的幾倍
。該閥內(nèi)部排氣通道對稱性要求很高,因此對安裝有較高的要求
,傾角不得大于1.5度
。
2.4 多功能控制閥的開發(fā)
該閥是以管道本身介質(zhì)壓力作為動力源,進(jìn)行啟閉、調(diào)節(jié),把前導(dǎo)閥及系統(tǒng)小管路不同組合,就能具有近30種功能 ,現(xiàn)在逐漸得到較普遍的使用
。
先導(dǎo)閥靠作為控制對象的水位和壓力的變化而動作,由于導(dǎo)閥種類很多 ,可以單獨(dú)使用或幾個組合使用
,就可以使主閥獲得對水位和水壓及流量等進(jìn)行單獨(dú)或復(fù)合調(diào)節(jié)的功能。但主閥類似截止閥
,閥門全開時
,其壓力損失比其他閥門要大得多,且各個開度損失系數(shù)越是與全閉接近
,越是劇增
,閥門口徑越大就越顯著。
具有上述特性的閥門 ,在接近全閉時
,閥瓣的動作加速,易發(fā)生水錘(水的沖擊壓)
,接近全閉時
,閥門動作越緩慢越好,于是可在閥瓣上設(shè)置節(jié)流機(jī)構(gòu)
。另外先導(dǎo)閥的節(jié)流和動作部分要盡量避免設(shè)置特小口徑的孔口
,以免堵塞。必要時要加濾網(wǎng)
,定期檢修及設(shè)置旁通管路
。這種閥門發(fā)展、使用前景看好。
3 兩個重要參數(shù)需要進(jìn)一步加深認(rèn)識閥門的流量系數(shù)和氣蝕系數(shù)是閥的重要參數(shù) ,這在工業(yè)國家生產(chǎn)的閥門資料中一般均能提供
,甚至在樣本里也印出。我國生產(chǎn)的閥門基本上沒有這方面資料
,因為取得這方面的資料需要做實(shí)驗才能提出
,這是我國和
水平的閥門差距的重要表現(xiàn)之一。 3.1 閥門的流量系數(shù)
閥門的流量系數(shù)是衡量閥門流通能力的指標(biāo),流量系數(shù)值越大,說明流體流過閥門時的壓力損失越小。 按KV值計算式
式中:KV—流量系數(shù) Q—體積流量m3/h ΔP—閥門的壓力損失bar P—流體密度kg/m3 3.2 閥門的氣蝕系數(shù)
用氣蝕系數(shù)δ值,來選定用作控制流量時,選擇什么樣的閥門結(jié)構(gòu)型式。
式中:H1—閥后(出口)壓力m
H2—大氣壓與其溫度相對應(yīng)的飽和蒸氣壓力之差m
ΔP—閥門前后的壓差m
各種閥門由于構(gòu)造不同,因此,允許的氣蝕系數(shù)δ也不同。如圖所示。如計算的氣蝕系數(shù)大于容許氣蝕系數(shù),則說明可用,不會發(fā)生氣蝕。如蝶閥容許氣蝕系數(shù)為2.5,則: 當(dāng)2.5>δ>1.5時,會發(fā)生輕微氣蝕。 δ<0.5的情況繼續(xù)使用時,則會損傷閥門和下游配管。 閥門的基本特性曲線和操作特性曲線,對閥門在什么時候發(fā)生氣蝕是看不出來的,更指不出來在那個點(diǎn)上達(dá)到操作極限。通過上述計算則一目了然。所以產(chǎn)生氣蝕 ,是因為液體加速流動過程中通過一段漸縮斷面時
,部分液體氣化,產(chǎn)生的氣泡隨后在閥后開闊斷面炸裂
,其表現(xiàn)有三:
(1)發(fā)生噪聲
(2)振動(嚴(yán)重時可造成基礎(chǔ)和相關(guān)構(gòu)筑物的破壞,產(chǎn)生疲勞斷裂) (3)對材料的破壞(對閥體和管道產(chǎn)生侵蝕)
再從上述計算中,不難看出產(chǎn)生氣蝕和閥后壓強(qiáng)H1有極大關(guān)系,加大H1顯然會使情況改變,改善方法: b.在閥門后管道上裝孔板增加阻力。
c.閥門出口開放,直接蓄水池,使氣泡炸裂的空間增大,氣蝕減小。 綜合上述四個方面的分析、探討,歸納起來對閘閥、蝶閥主要特點(diǎn)和參數(shù)列表便于選用。
4 閥門標(biāo)準(zhǔn)必須重視
現(xiàn)在國務(wù)院成立了標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會和標(biāo)準(zhǔn)局,標(biāo)準(zhǔn)化問題受到了國家的高度重視,是提高我國產(chǎn)品的重要手段,更是WTO進(jìn)入的重要的應(yīng)對措施。 目前我國已有國標(biāo)1.9萬余項,地方標(biāo)準(zhǔn)2.3萬余項,企標(biāo)8萬余項。其中采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的占43.5%,和國際標(biāo)準(zhǔn)等同等效的僅占25%。 閥門專業(yè)有國標(biāo)約60項,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)180余項,不少的專用、特殊閥門尚沒有國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),急待制定。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面,國家已制定了改革的方針政策,從管理體制、體系、運(yùn)行機(jī)制和工作模式四方面著手。今后標(biāo)準(zhǔn)的制定要以企業(yè)為主、開放透明、廣泛參與,增強(qiáng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和社會的廣泛重視?div id="jfovm50" class="index-wrap">!?/span>
5 給排水工程用閥門應(yīng)注意的幾個問題
5.1 給排水工程常用的閥門和其他行業(yè)一樣,以通用閥門為主,如蝶閥
、閘閥、止回閥等,但也需要帶有專業(yè)特點(diǎn)的專用閥門
。如排氣閥
、緩閉止回閥、調(diào)流消能閥
、控制閥
、消防信號閥、停泵水錘消除閥(水錘消除器)
,防污染止回閥
、消聲閥等等。和國外比較
,通用閥門的品種較齊全
,但專用閥門品種差距較大需要填補(bǔ)。
5.2 用于給水工程閥門的內(nèi)壁涂料必須是無毒,并經(jīng)省以上衛(wèi)生防疫監(jiān)督部門認(rèn)可的才能使用。 用于污水工程的閥門應(yīng)是耐腐蝕不易堵塞的,而用于排泥則更有快速開閉直通道結(jié)構(gòu)型式,如軟密封閘閥;使用蝶閥時緊固螺栓應(yīng)用奧氏體不銹鋼,凸凹部分易掛住纖維,并宜臥裝。 5.3 操作機(jī)構(gòu)宜為蝸輪蝸桿傳動,并設(shè)計為自鎖,即分度園導(dǎo)角λ要小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角φ,而且齒面?zhèn)认兑?div id="d48novz" class="flower left"> ,不然頭部晃動
。
5.4 蝶閥進(jìn)水管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥或裝有水泵時不能離的太近,因為水流呈紊流狀態(tài)時閥門會振動。 5.5 閥門前或后彎管太近時,因為受力不平衡,影響閥座的嚴(yán)密封性。
5.6 水泵吸水管宜裝中線形蝶閥,安裝偏心蝶閥時應(yīng)臥裝為好,不然雙吸離心泵進(jìn)水不平衡
。
5.7 大口徑蝶閥臥裝時,扭矩要大0.2倍,配置閥門操作機(jī)構(gòu)需注意
。介質(zhì)不凈宜臥裝
,臥裝時閥軸兩端軸承受力條件好。
5.8 蝶閥作為調(diào)流閥使用時,15°開度內(nèi)不宜使用