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调流调压阀
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BFTZ型锥形放散阀

锥形放散阀是我公司吸收国外技术在国内研发与生产的最新产品,通常作为水轮发电机组旁通阀的自由排放阀,或是水电站和水库的连续排放流量控制阀。具有优异的消能效果,故称放散阀或消能阀,又由于流道内采用了固锥形体而又得名固定锥形阀,简称固定锥阀。锥形放散阀除了在流道终端设置有锥形阀芯之外,所有运动部件全部设置在阀门的过流通道外部,使得阀体内部流道通常顺滑,流量大而压降损耗少,其在整个工作范围内不会产生气蚀及振动。

前言

锥形放散阀是我公司吸收国外技术在国内研发与生产的最新产品,通常作为水轮发电机组旁通阀的自由排放阀,或是水电站和水库的连续排放流量控制阀。具有优异的消能效果,故称放散阀或消能阀,又由于流道内采用了固锥形体而又得名固定锥形阀,简称固定锥阀。锥形放散阀除了在流道终端设置有锥形阀芯之外,所有运动部件全部设置在阀门的过流通道外部,使得阀体内部流道通常顺滑,流量大而压降损耗少,其在整个工作范围内不会产生气蚀及振动。在相同流量下,相对传统形式的水跃消能、挑流消能等形式,具有消能、调节效果好,噪声小、对下游流道冲刷小等居多优势。

锥形放散阀本身具有结构简单、流量系数大、阀门承载动载荷小,可适应于任何水头,可水平、垂直和倾斜布置,经久耐用等优势,普遍用作润轮旁通、水库排放或持续排放的流量控制,特别是用作下游环保流量的排放及枯水季节对下游河道流量的补充。该阀是水利水电工程现代化的一个重要设备。

锥形放散阀型号编制

 

型号示例:

 

BFTZ941YX—P

不锈钢材质电动型法兰连接软硬双重密封锥形放散阀


BFTZ342YX—10C

铸钢材质手动型法兰连接软硬双重密封锥形放散阀


锥形放散阀结构原理

锥形放散阀是一种轴流式调节阀,由阀筒体、导流筋片、锥体、调节套筒和整流罩等主要部件组成。采用不锈钢制造的调节套筒通过导流筋片安装在阀体上,执行机构带动套筒的运行来调节阀门过流面积。

1.jpg

 

1、阀体 2、调节套筒 3、蜗轮箱 4、万向节 5、传动轴 6、齿轮箱 7、手轮 8、导向筋 9、丝杆 10、导流筋 11、O型密封圈 12、锥体 13、密封圈 14、阀座环 15、整流罩

2.jpg

 

1、阀体 2、蜗轮箱 3、万向节 4、传动轴5、齿轮箱 6、电动执行机构 7、丝杆 8、调节套筒9、锥体 10、吊环 11、支架 12、阀座环 13、密封圈14、导流筋 15、O型橡胶圈

主要技朮性能

适应介质

清水、污水等中性液体,可适应杂质含量大的介质

适应温度

-29℃——80℃

试验标准

符合GB/T13927标准

阀门强度1.5XPN密封试验1.1XPN

法兰标准

钢制法兰GB9113.1-4或按客户要求

压力范围

0.6-1.6MPa


主要零部件村质

部件名称

材质

部件名称

材质

阀体/锥体

碳素钢坏绣钢

导向筋面

锡青铜 CuAl1ONi5Fe4

调节套筒

碳素钢+不锈钢

齿轮箱

不绣钢+碳素钢

O型圈/橡胶圈

三元异丙橡胶EPDM

蜗轮箱

不绣钢+碳素钢

阀座环

不绣钢316+Ni合金

支架

碳素钢WCB

传动轴/丝杆

不诱钢2Crl3

整流罩

不绣钢304


锥形放散阀主要技朮特点

1、阀体

 

阀体为圆筒形设计,并带一个与上游渠道或管道相联的法兰。下游端的金属锥形阀座环为可浮动结构,以隔离阀体使其变形的应力。阀门前端的锥体通过导流筋片固定于阀体内,调节套筒可在筋片上自由滑动。阀门设有前后两道密封,防止关闭与运行中的泄漏。其密封结构如下图:

 

3.jpg

 

后密封结构,采用双重三元异丙橡胶环(EPDM),经久耐用;前密封为软硬双重密封结构,软密封为环面密封形式,有效躲避锥口的高速冲刷,提高使用寿命。密封结构均为可拆卸式,维护更换方便。

 

2、调节套筒

 

调节套筒为圆筒形,通过沿轴线方向的直线运动开启和关闭阀门。在套筒前端的喷口表面采用了硬化处理,可有效适应高流速冲刷。当调节套筒行程结束时接触阀座环,形成软硬双重密封。

 

3、整流罩

当需要引导排放的水流时,可在固定于阀体前端的锥体上安装充气整流罩。整流罩可控制射流的散开不使水花落到阀门上,让水流集中地泄到下游,并对水流还有部分消能作用。

 

  

有整流罩与无整流罩的出流示意(一般情况加有整流罩会略降低阀门流量系数2—3%)

 

4、驱动装置

锥形放散阀可按工况要求采用电动、液压缸驱动或手动等方式。

锥形放散阀工作原理与选型计算方式

1、工作原理

 

锥形放散阀通过改变调节套筒与锥体之间的过流面积,实现对流量的控制,使阀门在任意开度下自由排放均能将气蚀和振动控制在最低状态。锥体通过科学的流体设计,采用 COSMOSWorks结构分析软件确定阀门应力分布,采用先进的FLUENT流体专用分析软件进行测试,使过流面的变化与调节套筒的移动形成线性对应关系,实现全行程的良好调节性能。锥体通过多块流线形肋板固定于阀体上,使该阀与其它常规消能阀相比,显著降低或消除阀门运行时的汽蚀与振动,并使阀门操作力矩达到最低。阀门关闭时,调节套筒与锥体前端的锥形阀座形成一个金属对金属和金属对橡胶的软硬双重密封,保障阀门零泄漏。开阀时,排出的水流形成一个宽的锥角喷射到大气中,并且被分解成细密的飞沫。如果喷射流形状需要控制,在阀门出口端可添加一个充气整流罩,不但允许空气混合到水中防止管壁真空的产生,而且还能形成集中的水流形状。

 

2、选型计算方式

 

阀门口径可依据所需流量求得,其流量计算公式如下:

Q=流量(m3/s)

Cv=流量系数(该阀水力条件好,具有较其它阀门高的流量系数,其Cv =0.75 ~ 0.86 ) G=9.81(m/s2)

H=锥形放散阀前相对阀体轴心的总水头(m)

A=锥阀通径截面积(m2 )

自控型流量调节方法

该阀可根据用户及场地要求,采用手动、电动、液动与气动操作机构。除手动型外,其他驱动形式,可采用以下控制方式:

1、流量计输出4-20mA直流信号,标定对应最小流量值和最大流量值。

2、将流量计输出反馈信号送入PLC处理,经PLC预设值比较后输出相应控制信号给调节执行机构,并驱动阀门运转至对应位置(阀门开度)。

3、由PLC负责开度预定、反馈信号比较及控制,输出工作。调节执行机构负责按PLC指令驱动阀门达到指定位置,控制精度由PLC设定,此方法为闭环控制,稳疋可靠

 

 

锥形放散阀阀门安装方式

锥形放散阀的布置与枢纽建筑物有密切关系,必须科学安排谨慎施工。设计布置时,需要考虑系统迎风与背风,出流角度为仰射与俯冲、出流形式为面流或淹没等要素。如果布置不恰当,将引起因阀门开启特别是小开度时产生的射流对周边建筑物及下游河床的冲刷,以及其运行时形成的水雾产生对电站设备与阀门本身部件带来影响。阀门安装必须规范,消减阀门放水时对系统引起的震动。建议根据地貌和实际情况,主要从出口方式、安装方式和发散方式三个方面入手,合理安排锥形阀的布置。


1、出□方式的选择:

⑴淹没式:适合水头较低的沟渠等灌溉或饮用水系统,出口四周都为宽阔平坦,以沙石地形为主;

⑵喷射式:适合水头较高、陡峭山体场合;

2、安装方式的选择:

(1)水平安装:适合于消能池较薄弱、但场地宽广、周围无建筑物;

(2)垂直安装:适合场地狭小或近距离建筑物较多。

(3)可选角度安装:通常介于水平安装与垂直安装之间。

3、发散形式选择:

 

 

(1) 普通型(自由发散型):在空气中自由发散,根据水头大小形成不同 范围的发散区域;

(2) 带整流罩型(限制发散型):利用导流罩有效控制锥形阀的出口发散程度:都用于水头高,出口狭小,涉及建筑物或其他设施等;如图所示,用户应根据设计消能池或泄洪渠的具体尺寸选择合适的导流罩,具体如图所示,a、 b为导流罩的夹角延长线,L为消能池或泄洪渠的宽度,H为导流罩夹角顶部到消能池或泄洪渠表面的高度,按等边三角形原理计算该选用的导流罩角度。

阀门外形尺寸

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

 

        阀门应用现场(不带导流罩型),一道美丽的景观                  带导流罩型


 

 

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