新型水力控制閥的研制與應(yīng)用

1、熱烈祝賀： “第六屆全國閥門與管道學(xué)術(shù)會議”隆重召開！,新型水力控制閥的研制與應(yīng)用,長沙理工大學(xué) 能源與動力學(xué)工程學(xué)院王桂生 李志鵬 吳興 馮憲2009-11-8 中國 溫州,長沙理工大學(xué)是一所以工為主，工、理、管、經(jīng)、文、法等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)，學(xué)科專業(yè)具有鮮明的交通、電力、水利特色。學(xué)校設(shè)有17個教學(xué)院（部），54個本科專業(yè)，1個博士后流動站，1個一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點，6個二級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點

2、，4個一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點，57個二級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點，具有工程碩士專業(yè)學(xué)位和MBA授予權(quán)以及授予同等學(xué)力碩士學(xué)位資格。,能源與動力工程學(xué)院成立于2003年，是由原長沙電力學(xué)院的動力工程系（始建于1958年）、湖南省輕工業(yè)高等?？茖W(xué)校的“供熱、通風(fēng)與空調(diào)工程”專業(yè)和湖南省水利電力學(xué)校的“水電站動力設(shè)備”專業(yè)合并組建而成；學(xué)院有教職工70人，其中教授9人，副教授12人，高級職稱教師比例為45%；在教師隊伍中，有：特聘教授、雙聘院士

3、（中國工程院院士）1人；湖南省優(yōu)秀中青年專家1人；湖南省121人才工程第三層次人選1人；享受國務(wù)院特殊津貼專家1人；湖南省后備學(xué)科帶頭人2人。,1 引言,在給水泵站中，為保證水泵機(jī)組低載啟動，以及停機(jī)時消除水錘，一般都在水泵出口安裝多功能水力控制閥;目前的自力式多功能水力控制閥，一般都采用皮膜式或活塞式密封控制缸與大、小兩塊閥板來配合實現(xiàn)閥的快關(guān)、慢關(guān)，以實現(xiàn)消除停泵后的關(guān)閥水錘及止回功能.,隔膜式多功能水力控制閥,活塞式多功能水力

4、控制閥,700X水泵控制閥,300X緩閉式逆止閥,這類閥的大閥板可以在閥桿上上下滑動，并懸浮在閥體內(nèi)，這類閥存在以下方面的問題 ：一、懸浮的大閥板占據(jù)一定的流道空間產(chǎn)生阻力，并且大閥板的重量完全依靠流體壓力托起形成阻力，再有懸浮的大閥板在流體沖擊下產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，造成閥門抖動并形成壓力波動； 二、在這些水泵控制閥結(jié)構(gòu)中，缸和活塞（膜片）必須密封，由密封摩擦產(chǎn)生的開閉阻力大；,三、皮膜式控制腔由于膜片反復(fù)折撓出現(xiàn)老化，較高的溫度和壓力更

5、易使膜片老化撕裂，從而使控制機(jī)構(gòu)失效，活塞及O型橡膠密封圈由于活塞與缸的間隙小，不潔凈介質(zhì)很容易出現(xiàn)“卡缸”現(xiàn)象，且O型橡膠密封圈反復(fù)運動易老化、磨損，導(dǎo)致控制機(jī)構(gòu)失效； 四、大、小閥板配合上復(fù)雜，密封層次多，可靠性差，且采用大、小閥板二次關(guān)閥，水錘峰值次數(shù)多 ，影響設(shè)施壽命。,2 新型水力控制閥的結(jié)構(gòu),1、旁通管路 2、閥桿 3、軸承 4、缸 5、閥蓋6、支架 7、調(diào)節(jié)桿 8、活塞 9、缸座 10、閥板 11、閥體,3 新型水力

6、控制閥的原理,開閥：水泵啟動后，壓力水推動閥板帶動活塞向上移動，活塞上腔液體通過旁通控制管路和閘閥1轉(zhuǎn)移到活塞下腔，閥慢慢開啟.關(guān)閥：停泵后，閥進(jìn)口端失壓，回水壓力使閥板向下移動，閥活塞下腔液體通過控制管路和閘閥1轉(zhuǎn)移到閥活塞上腔，閥慢慢關(guān)閉.,4 新型水力控制閥的主要功能,1、止回：該閥的基本功能是止回，防止管網(wǎng)壓力水倒流； 2、輕載啟泵：通過調(diào)整控制參數(shù)，可實現(xiàn)帶壓零流量緩開，以達(dá)到輕載啟泵的目的； 3、消除停泵水錘：

7、該閥設(shè)計能自動調(diào)節(jié)關(guān)閉時速，使水錘壓力小于允許值，確保管網(wǎng)安全； 4、帶壓流量調(diào)節(jié)：通過手輪和調(diào)節(jié)絲桿在設(shè)備運行時可控制閥開啟度，從而調(diào)節(jié)流量。,5 新型水力控制閥的特點,1、結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便；2、具有調(diào)節(jié)、截止、止回、消除水錘多項功能；3、閥開啟和關(guān)閉時速自動調(diào)節(jié)；4、阻力小，節(jié)能效果好；5、具有流量控制裝置；6、該閥的進(jìn)出口導(dǎo)管不易堵塞；7、閥門與水泵自動連動，不需外接動力源。,6 安裝形式,7 應(yīng)用,某鋼廠水站送

8、高爐冷卻水4000m3/h， 單泵為350S125B型水泵（Q=1080m3/h H=96m N=500KW 6KV）改造前為膜片式多功能水泵控制閥加閘閥,水泵出口壓力0.90Mpa, 經(jīng)過膜片式多功能水泵控制閥和閘閥后壓力為0.77Mpa, 損失為0.13Mpa；改造后在水泵出口安裝了兩臺0.16Mpa, DN400的水力控制閥；水泵出口壓力0.90Mpa, 經(jīng)過水力控制閥和一個旋切閥后壓力為0.86Mpa, 損失0.0

9、4Mpa；通過調(diào)整開關(guān)時間后,有效控制了水泵啟泵時的沖擊負(fù)荷,水泵停泵后葉輪基本無反轉(zhuǎn)，停泵瞬時壓力值1.0 Mpa，也無沖擊水錘，運行時基本無震動現(xiàn)象，壓力損失與同類型產(chǎn)品比較明顯較小.,7 結(jié)束語,本結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)水力控制閥的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),實現(xiàn)了輕載啟泵和防止水錘、自動控制等多功能應(yīng)用,且具有結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便，穩(wěn)定性好的特點。采用活塞缸內(nèi)液體驅(qū)動單閥板動作,無需外來動力源.經(jīng)實驗測試和工程應(yīng)用證明,該閥具有運行平穩(wěn)、開