给排水液控蝶阀选型指导

【资料简介】

给排水液控蝶阀选型指导本发明提供的改进的蝶阀适用于介质为空气、水、水蒸汽或其他非腐蚀性气体管道，尤其是震动强烈的管网上泵或压气机出口处起截止、调节和止回的作用，可广泛用于自来水厂、电站、矿山的给排水系统或石油化工各类泵站。 

S.No.	General	Unit	Required	Offered
1	Type型号		Butterfly	Butterfly 蝶阀
2	Inside diameter 通径	mm		2700
4	Material 材质			Q235B
5	Design pressure 设计压力	Mpa		1.6
6	Test pressure 试验压力	Mpa		1.76
7	Opening 开启		Oil operated, single acting servomotor	Oil operated, single acting servomotor 液控，单接力器
8	Closing 关闭		Oil operated, single acting servomotor	Oil operated, single acting servomotor 液控，单接力器
9	Manufacturer's name 厂家名称
10	Maximum transient pressure at valve centreline 中大瞬时压力	mWC		148.87
11	Pressure when closing against max. turbine discharge of: 流量	m³/s		18
a)	– at Operating Head of 水头	m		160
b)	– and Closing Time of the valve of 关闭时间	s		60-120
12	Leakage of butterfly valve  阀门漏水量	l/min		0
13	Opening time of  valve 开启时间	s		60-120
14	Closing time of  valve 关闭时间	s		60-120
15	Valve Body material 阀体材质			Q235B/SS304
16	Material of seat ring 阀座材质		stainless steel	SS304
17	Material of self lubricated bearing bushes 自润滑轴承材质			Copper base compound self-lubricating shaft sleeve. 铜合金自润滑轴套
18	Valve Rotor materials 阀板材质			Q235B
19	Material of trunnions 阀轴材质			20Cr13
20	Material of valve seals 密封圈材质			SS304/ oil resistant rubber.
21	Oil pressure required for valve opening 要求油压			60-120
22	Air release valve 空气阀			Automatic suction and exhaust valve. 自动排气阀
23	By pass valve 旁通阀			Manual and electric ball valve  手动和电动
24	Hoisting Mechanism			EOT

它具有以下特点：

    1、电气控制系统采用PLC智能控制，使电气线路大大简化，具有较强的故障自我诊断功能。可本地，远程控制，受中控室及与水轮机联动控制，自动化程度高，安全可靠，实现电站“少人值班和无
人职守”的管理理念；
    2、液控系统采用重锤或蓄能器储能，当水电站停电无电源时，重锤或蓄能器释能，可实现紧急动水
       关闭蝶阀，为机组安全运行提供足够的安全保证；
   3、电气控制箱可与液压站整体安装，也可以单独布置，视现场条件选择；
   4、主阀密封面为三偏心金属密封或双偏心橡胶密封结构，启闭轻松、密封可靠；并有一道额外加大的偏心，使阀门具有良好的自关闭、自密封性能。中、小通径蝶板设计成流线型平板结构，大通径蝶板设计成双平板桁架式结构，排挤小，水流平顺，阀门流阻系数仅为 0.15～0.8，远小于止回阀的流阻系数（1.7～2.6）,节能效果明显。
   5、阀体采用铸造或者焊接，整体框架形式，强度高，密封性能好；
   6、旁通管路设有手动检修阀、伸缩节、电动阀，其中电动阀可以采用液控阀门代替，且与主阀联动控制。
   7、下游连接管上可以设有空气阀、排污阀，视客户及现场要求确定。

给排水液控蝶阀选型指导
以来，在高扬程、大流量的泵出口端都安装有闸阀和止回阀，设置闸阀的目的在于控制管道的通与断、流量大小和启动负载，止回阀的作用在于防止介质倒流，但由于介质流阻大，现有的止回阀需要消耗大量的电能，且一俟停电，介质突然倒流使止回阀瞬间关闭不能复位，于是便出现俗称的“水锤现象”，引起管道破坏，泵房淹没，供水中断的严重后果，为了解决这些问题，陆续出现了缓冲式止回阀，微阻缓闭式止回阀等改进的止回阀，但始终没有杜绝“水锤现象”。蝶阀和国内近年来制造的液控止回蝶阀比这两种止回阀又大大进了一步，这种由阀体、蝶板、重锤、电机等主要构件组成的改进的液控蝶阀可预选程序、控制阀的开闭，且流阻小，使用效果证明能*消除“水锤现象”并便于实现泵与阀的联合控制，由于它同时具有上述闸阀与止回阀的功能从而可以取而代之。但这种阀的液压系统尚存在密封不严，易损且导致泄漏特别是内泄等问题，一旦发生此类问题重锤马上下降，蝶板发生波动，于是流阻增加。该阀在工作时，油压往往因为活塞与筒形活塞的换塞所产生的负压急剧升高，这就对油泵与电机的性能提出了更高的要求，也就是说，一般的油泵与电机满足不了油压在升压峰值时的阀工作动力要求，另外，其关闭角度(一般快关过程蝶板翻转70°，慢关过程蝶板翻转20°)不可改变因而不适应变化无常的泵站工况。

于是，提供一种改进的液控蝶阀，使之具有更稳定的压值从而能根本杜绝“水锤现象”，防止重锤下降，蝶板波动和流阻参加，并可实现快慢关角度调节以提高工况适应能力便成为本发明的目的。
本发明通过对现有液控蝶阀结构进行的如下改进来实现上述目的。给排水液控蝶阀选型指导它具有以下特点：
    1、电气控制系统采用PLC智能控制，使电气线路大大简化，具有较强的故障自我诊断功能。可本地，
        远程控制，受中控室及与水轮机联动控制，自动化程度高，安全可靠，实现电站“少人值班和无
       人职守”的管理理念；
    2、液控系统采用重锤或蓄能器储能，当水电站停电无电源时，重锤或蓄能器释能，可实现紧急动水关闭蝶阀，为机组安全运行提供足够的安全保证；
   3、电气控制箱可与液压站整体安装，也可以单独布置，视现场条件选择；
   4、主阀密封面为三偏心金属密封或双偏心橡胶密封结构，启闭轻松、密封可靠；并有一道额外加大的偏心，使阀门具有良好的自关闭、自密封性能。中、小通径蝶板设计成流线型平板结构，大通径蝶
板设计成双平板桁架式结构，排挤小，水流平顺，阀门流阻系数仅为 0.15～0.8，远小于止回阀的流阻系数（1.7～2.6）,节能效果明显。
   5、阀体采用铸造或者焊接，整体框架形式，强度高，密封性能好；
   6、旁通管路设有手动检修阀、伸缩节、电动阀，其中电动阀可以采用液控阀门代替，且与主阀联动控制。
   7、下游连接管上可以设有空气阀、排污阀，视客户及现场要求确定。

给排水液控蝶阀选型指导基本工作原理
1、蓄能器型
接通电源，转换开关在“就地、远程”位，控制系统保压单元均自动启动，即：当系统压力降至低压力设定点时，油泵自动开启补压， 至高压力设定点时停机。转换开关在“解除”位，则停止保压功能。开阀时，电磁阀换向，油缸有杆腔回油箱，蓄能器压力油进入油缸无杆腔推动活塞，回油经流量控制阀回油箱，活塞杆带动连杆开阀。旋转流量控制阀手轮可以调整开阀时间，调整范围为10~90秒。关阀时，电磁阀换向；油缸无杆腔内压力油回油箱；蓄能器内的压力油进入油缸有杆腔，拉动摇臂关阀，迅速切断前约70%行程的大部分水流；后30%行程则缓慢关闭。快慢关角度以及各阶段缓冲时间可以根据管道实际工况进行调节，有效消除管道水锤；调整时间为快关2秒~25秒，慢关6秒~90秒。启闭过程中，可通过停止按钮使阀门停止在任意中间位置。停止动作主要用于系统调试。
手动泵主要用于系统调试。在无电或油泵不能正常工作的情况下，摇动手动泵，也可完成系统的保压和阀门的紧急关闭。
2、液压站
液压站包括电机、油泵、手动泵、溢流阀、流量控制阀、截止阀、电磁换向阀、保压蓄能器、压力开关、液压集成块、油箱、过滤装置、高压软管等。
液压站与阀门、传动系统紧密结合为一个整体，使其占用空间降至；但也可以按照机房实际操作需要采取分体式安装。
重锤式系统电磁阀有正作用型（带电开阀、失电关阀）与反作用型（失电开阀、带电关阀）两种类型供用户选择。
蓄能器型系统电磁换向阀一般为正作用型（带电开阀、失电关阀型）。
蓄能器锁定型为三位四通滑阀带保压插装阀系统，电磁阀开、关阀时均带电，开、关到位后均失电，
老式的液压站集成块为平板式结构，保压蓄能器为阀门厂自制的卧式弹簧式蓄能器，结构松散，占用空间大；同时因为截止阀、甚至电磁阀也是阀门厂自行制造的非标件，因为设备、工艺条件的差距，形成了普通阀门厂制造液压元件的尴尬；电磁阀、截止阀的性能成了制约产品质量进一步提高的瓶颈。
我公司技术人员自行设计的立体式液压集成块，结构紧凑，占用空间小；蓄能器采用GB/T2352标准立式蓄能器，截止阀、电磁阀采用上海航海仪器总厂达到水平的力士乐系列（安装面按DIN24340）产品，实现了元件的标准化，保证了产品的质量，液压系统的保压时间至少在168小时以上。
3、蓄能机构
蓄能器式产品的蓄能机构为气囊式蓄能器，利用的是气囊被高压油液压缩后再释放的能量。结构上蓄能器与液压站配为一个整体。阀门工作时，油泵电机通过压力开关的控制，自动给蓄能器充压，使蓄能器内总是存储有足够一次开、关阀的高压油源。开、关阀时，即使不启动电机，蓄能器也可保证完成一次完整的开关动作。系统配有两只蓄能器，两只蓄能器互为备用，分别可以用截止阀与主回路分开。
4、电气控制系统
电气控制系统包括电气控制箱、备用电源、接线盒、电缆以及安装于其他部件上的压力开关、传感器和行程开关等。系统动力电源等级为380VAC，控制电源一般为220VAC，也可以根据用户要求选用220VDC、110VDC等其他电源等级。
电气控制系统分为普通继电控制型和PLC智能控制型两种类型。普通继电控制型逻辑运算用继电器来实现；它不仅可以就地操作，也可以接入DCS系统实现远程控制，远程与就地状态用转换开关切换。可以接收的远程信号有：开阀、关阀、停止、水泵状态、管道压力（差压）等；输出供远程DCS监控的信号有：阀门开度位置信号（0º、15º、75º、90º）、远程状态信号、油泵状态信号、锁定状态信号、故障信号（电机过载、开阀超时、关阀超时、锁定故障）、阀门状态4~20mA模拟量信号等；除了阀门状态4~20mA模拟量信号外，其余信号均为无源的干接点开关量信号。

PLC智能控制型逻辑运算用可编程控制器PLC来实现，这不仅提高了系统逻辑运算的可靠性，而且操作简单，便于维护，同时因为其功能的扩展、加上文本显示器、触摸屏等人机界面的使用，使其在智能化方面的优势得到了充分体现。
PLC智能控制型系统可以设计成每台阀门配备一只控制箱，也可以设计成数台阀门共用一只控制箱。工作状态下，阀门开度、远程状态、锁定状态、油泵状态、油压状态、油温状态、油箱液面高度、以及电机过载、开阀超时、关阀超时、锁定故障等故障信号，均从各个开关、传感器输入PLC，通过人机界面进行监视；系统同时对发生的问题进行分析、发出报警信息或自动采取紧急措施。各种需要调节的参数，如油压保压范围、泵阀联动延迟时间、管道允许开阀差压值等，则可以直接在人机界面的调整菜单下进行设定。
可编程控制器利用远程通讯接口，可直接通过光缆或电话线路与计算机进行远程信息传输，使中控室对系统进行管理和集中控制。对于在偏远地区运行或分散安装的阀门，也可采用无线收发装置进行远程遥控，实现无人化管理。控制系统还可配备用电源。一般情况下，当控制系统失电时，阀门自动关闭；当配备备用电源后，控制电源故障时，备用电源自动接入，保证系统以及电磁换向阀的供电，使阀门继续保持在工作状态。只有中控室关阀信号发出时，阀门才随之按程序关闭。

给排水液控蝶阀选型指导全文摘要
本发明通过给液压系统增加一个包括主件油缸、活塞和行程开关在内的蓄能器和一个具有螺旋传动机构的快慢关角度调节器而获得一种性能更为稳定的液压蝶阀，经改进的这种蝶阀工作时不仅蝶板无抖动、油压不下降、流体输送畅通无阻，且能适应高坡和低谷等困难条件，操作容易，节能省电。