新型水力控制阀的研制与应用

热烈祝贺：“第六届全国阀门与管道学术会议”隆重召开！新型水力控制阀的研制与应用长沙理工大学能源与动力学工程学院王桂生李志鹏吴兴冯宪2009-11-8中国温州长沙理工大学是一所以工为主，工、理、管、经、文、法等多学科协调发展的多科性大学，学科专业具有鲜明的交通、电力、水利特色。学校设有17个教学院（部），54个本科专业，1个博士后流动站，1个一级学科博士学位授权点，6个二级学科博士学位授权点，4个一级学科硕士学位授权点，57个二级学科硕士学位授权点，具有工程硕士专业学位和MBA授予权以及授予同等学力硕士学位资格。能源与动力工程学院成立于2003年，是由原长沙电力学院的动力工程系（始建于1958年）、湖南省轻工业高等专科学校的“供热、通风与空调工程”专业和湖南省水利电力学校的“水电站动力设备”专业合并组建而成；学院有教职工70人，其中教授9人，副教授12人，高级职称教师比例为45%；在教师队伍中，有：特聘教授、双聘院士（中国工程院院士）1人；湖南省优秀中青年专家1人；湖南省121人才工程第三层次人选1人；享受国务院特殊津贴专家1人；湖南省后备学科带头人2人。1引言在给水泵站中，为保证水泵机组低载启动，以及停机时消除水锤，一般都在水泵出口安装多功能水力控制阀;目前的自力式多功能水力控制阀，一般都采用皮膜式或活塞式密封控制缸与大、小两块阀板来配合实现阀的快关、慢关，以实现消除停泵后的关阀水锤及止回功能.隔膜式多功能水力控制阀活塞式多功能水力控制阀700X水泵控制阀300X缓闭式逆止阀这类阀的大阀板可以在阀杆上上下滑动，并悬浮在阀体内，这类阀存在以下方面的问题：一、悬浮的大阀板占据一定的流道空间产生阻力，并且大阀板的重量完全依靠流体压力托起形成阻力，再有悬浮的大阀板在流体冲击下产生快速旋转，造成阀门抖动并形成压力波动；二、在这些水泵控制阀结构中，缸和活塞（膜片）必须密封，由密封摩擦产生的开闭阻力大；三、皮膜式控制腔由于膜片反复折挠出现老化，较高的温度和压力更易使膜片老化撕裂，从而使控制机构失效，活塞及O型橡胶密封圈由于活塞与缸的间隙小，不洁净介质很容易出现“卡缸”现象，且O型橡胶密封圈反复运动易老化、磨损，导致控制机构失效；四、大、小阀板配合上复杂，密封层次多，可靠性差，且采用大、小阀板二次关阀，水锤峰值次数多，影响设施寿命。2新型水力控制阀的结构1、旁通管路2、阀杆3、轴承4、缸5、阀盖6、支架7、调节杆8、活塞9、缸座10、阀板11、阀体3新型水力控制阀的原理开阀：水泵启动后，压力水推动阀板带动活塞向上移动，活塞上腔液体通过旁通控制管路和闸阀1转移到活塞下腔，阀慢慢开启.关阀：停泵后，阀进口端失压，回水压力使阀板向下移动，阀活塞下腔液体通过控制管路和闸阀1转移到阀活塞上腔，阀慢慢关闭.4新型水力控制阀的主要功能1、止回：该阀的基本功能是止回，防止管网压力水倒流；2、轻载启泵：通过调整控制参数，可实现带压零流量缓开，以达到轻载启泵的目的；3、消除停泵水锤：该阀设计能自动调节关闭时速，使水锤压力小于允许值，确保管网安全；4、带压流量调节：通过手轮和调节丝杆在设备运行时可控制阀开启度，从而调节流量。5新型水力控制阀的特点1、结构简单，维护方便；2、具有调节、截止、止回、消除水锤多项功能；3、阀开启和关闭时速自动调节；4、阻力小，节能效果好；5、具有流量控制装置；6、该阀的进出口导管不易堵塞；7、阀门与水泵自动连动，不需外接动力源。6安装形式7应用某钢厂水站送高炉冷却水4000m3/h，单泵为350S125B型水泵（Q=1080m3/hH=96mN=500KW6KV）改造前为膜片式多功能水泵控制阀加闸阀,水泵出口压力0.90Mpa,经过膜片式多功能水泵控制阀和闸阀后压力为0.77Mpa,损失为0.13Mpa；改造后在水泵出口安装了两台0.16Mpa,DN400的水力控制阀；水泵出口压力0.90Mpa,经过水力控制阀和一个旋切阀后压力为0.86Mpa,损失0.04Mpa；通过调整开关时间后,有效控制了水泵启泵时的冲击负荷,水泵停泵后叶轮基本无反转，停泵瞬时压力值1.0Mpa，也无冲击水锤，运行时基本无震动现象，压力损失与同类型产品比较明显较小.7结束语本结构在传统水力控制阀的基础上进行了结构改进,实现了轻载启泵和防止水锤、自动控制等多功能应用,且具有结构简单,维护方便，稳定性好的特点。采用活塞缸内液体驱动单阀板动作,无需外来动力源.经实验测试和工程应用证明,该阀具有运行平稳、开关时间可调且流阻系数小、导管不易堵塞的特点，在工程中已成功应用，可以代替传统产品.祝各位莅临大会的专家、领导、代表们身体健康！万事如意！Thankyou!Questions…