电动淹没式套筒调节阀技术要求

【资料简介】

电动淹没式套筒调节阀技术要求

控制系统:包括一个现地控制单元和其它与电气设备相关的控制器，现地单元还负责在其控制下的设备数据采集和处理，并将这些数据传送给调度控制中心。多喷孔套筒阀，其作用用于管线末端调节流量及压力控制并能有效的消能，以防止产生气蚀现象，阀门过流量需满足工程需要。多喷孔套筒阀由调度控制中心控制所有运行操作，并在现场设置“现地—远方”切换开关，必要时可以做到现地控制，以保证整个系统运行的稳定性、经济性和安全性。

1. 电动淹没式套筒调节阀技术要求设备布置现场条件

多喷孔套筒阀安装在阀门井或阀门室内。

性能参数

公称通径：200 ~ 1000 mm
公称压力：0.6 ~ 6.4 MPa
通流能力：0 ~ 86400 m3/h

技术特点：

线性调节：阀门的开度和流量呈线性，可以实现的调节
无振动和气蚀：阀门弯头处加装导流设施，即使在高的压差和高低流量下都不会出现气蚀和振动。对称的多螺旋小孔排布，减少了阀门的振动。
噪音低：配合合适的孔径和排布，高速水流在池中消能，大大的减少了噪音。
高流通能力：阀门喷管流速可达9m/s. 低维护成本：阀门的特殊设计结构，
使阀门减少被杂物卡阻的可能性。底部设有杂物排放孔。
长寿命：合理的流道和合适的材料选择保证了阀门的长久的使用寿命。
操作力小：水力平衡设计，即使在很高的压差下，操作力也很小，延长了阀门操作机的使用寿命，对调节阀门来说，具有的优势。
根据不同的工况设定不同的喷孔排布，适合恶劣工况。
可以切断阻塞的杂物，可用于原水。

1. 电动淹没式套筒调节阀技术要求供货范围

（1）1台套多喷孔套筒阀及附属设备，包括阀本体、驱动装置、控制系统、地脚螺栓、法兰连接螺栓、配对法兰片、螺母、垫片、备品备件等。

（2）1台套多喷孔套筒阀的控制系统，包括PLC控制柜及附属设备。

（3）多喷孔套筒阀设备工厂设计、制造、工厂检验和试验、安装设计、现场调试和试验、运行和维护等有关的所有技术图纸、文件、资料、手册、样本等。

（4）所有需要卖方在工程施工现场提供的安装、调试和试运行技术监督指导，现场培训和设计联络会、监造等伴随服务。

（5）阀门进水侧配对法兰或配套单法兰短管（带连接螺栓、螺母及垫片）；

（6）阀门配套排污阀、压力表、管路等附件；

（7）备品备件和专用工具。

（8）任何元件和装置，如果本招标文件中未专门提到，但对于整个输水工程和为保证多喷孔套筒阀设备的稳定运行，改善其运行质量又是的话，那么这些元件和装置，也都由卖方提供。

1. 设备技术要求

（1）多喷孔套筒阀为水平结构，阀门与进水管及出水管采用法兰连接。

（2）多喷孔套筒阀设计基本参数见下表多喷孔套筒阀的设计基本参数

公称直径（mm）	DN400
公称压力（MPa）	1.0
静水压力强度试验要求（MPa）	1.5倍公称压力
静水压力密封试验要求（MPa）	1.1倍公称压力
可适用温度（℃）	≤70
使用介质	原水/清水
驱动方式	电动+手动
阀门过流量（m3/s）	0～0.18
阀前静压(m水柱)	117.6～80.6
阀后水头(m水柱)	2

 

1. 电动淹没式套筒调节阀技术要求结构要求

(1) 多喷孔套筒阀主要有阀体、喷管、套筒、摇臂、滑块、电动装置、出口管等组成，电动型法兰连接，装于的主管或支管中实现减压或调流功能，能在全开，全关及阀门的任一位置正常顺利操作，在使用中不会产生气蚀或锈蚀而造成阀体损坏，亦不会因负压而产生震动及共振情况，保证阀门的平稳运行。

(2) 多喷孔套筒阀内部采用喷管整个圆周对称的锥形小孔，将高压水由外向内，使水流加速通过小孔喷射，在喷管中心部位相互碰撞，消除能量，使气蚀现象发生在喷管中心位置，不会损坏阀门部件,并可确保阀门在工作范围内不产生振动，保证阀门的使用寿命。

(3) 多喷孔套筒阀采用的流道和密封型式，能保证阀门在通过的介质含有泥沙等小颗粒杂质时，不会造成关闭不严而导致泄漏或控制失效。

(4) 多喷孔套筒阀具有二十年以上的使用寿命，阀门的主要密封结构为金属对高性能橡胶，密封可靠，密封部件不会受流体冲蚀，不会被夹杂的垃圾损坏。阀门的主要部件均为不锈钢，能满足阀门浸泡在水中运行的要求。

(5) 多喷孔套筒阀套筒作为启闭件，应采用高强度，耐磨性能好的不锈钢0Cr18Ni9制造，同时套筒应具有自平衡效果，有效受力面积小，操作扭矩小，抗震性能强。

(6) 出口管采用焊接结构，出口管内应设置消能装置，消能装置采用全不锈钢制作。

(7)本阀零部件的制造公差应符合GB及ISO相关标准，同样尺寸、形式的零部件能进行互换。阀门的内外壁相交，相贯部分采用圆滑过渡，没有明显突变。本阀在安装运行两年内不会发生任何质量和材料原因引起的缺陷。

(8)本阀采用新型的轴封形式，采用耐久的轴封材料，在更换填料时不须拆卸阀体操作机构的任何部件，填料压盖为优质钢，阀体轴承采用自润滑材料，对水和橡胶不会产生任何有害影响。

(9)本阀正常运行时基本不需任何维护，即使遭遇大尺寸垃圾，也不用拆卸阀门，可通过阀门两侧的手盖孔，进行在位维护；同时，阀门的驱动机构（摇臂）在阀门外部，阀门动作直观，维护方便。

(10)阀门采用法兰连接，法兰钻孔符合GB9113或ISO7005标准.

1. 电动淹没式套筒调节阀技术要求功能与特性要求

本项目下的多喷孔套筒阀应实现如下功能：

(1) 卖方提供的多喷孔套筒阀应是套筒式。

(2) 阀门开度与流量应成线性关系，并提交相关曲线图。阀门必须能保持良好的线性关系，不会出现压力突变情况，更不能由此导致关阀水锤。

(3) 多喷孔套筒阀应有良好的防振动性能，使阀门在流速、压力变化较大的情况下，能保持小震动或无振动运行效果。

(4) 多喷孔套筒阀应采用锥形小孔对撞消能设计，防止阀门发生气蚀现象。

(5) 多喷孔套筒阀的操作机构接受压力或流量信号后，通过调整阀门的开度实时调节阀后压力或流量，阀后压力或流量的波动范围不得超过设定值的10%。

(6) 多喷孔套筒阀必须有良好的导流、整流或负压补偿设施，从结构设计上能消除气蚀破坏的发生。投标商应能提供阀门的允许最小气蚀指数.

(7) 多喷孔套筒阀能可靠地在任何开度状态下保持无汽蚀运行。运行噪音控制值在距阀体1m处测得的噪音值应＜90分贝。

(8) 多喷孔套筒阀应能在本规格规定的性能值下（包括调节、汽蚀、密封、噪音、振动等性能），连续可靠的使用五年而不需要大修。

 (9) 多喷孔套筒阀应能在压差的动水情况下开启和关闭，其单程开启/关闭时间应不小于300s。

1. 电动淹没式套筒调节阀技术要求传动装置和控制系统要求

6.3.7.1概述

1、电气设备工作条件

在下列情况下多喷孔套筒阀及其附属设备的所有电气设备应能正常运行：

（1）动力电源系统

电压：额定电压380V（-20%～+15%）

频率：50±3Hz

线数：4线

（2）控制系统电源

交流电源：

电压：220V±15%

相数：单相

频率：50±3Hz

直流电源：电压：220V（-20%～+10%）

（3）电气接点容量

电气接点应适于在控制电路里使用具有下列额定值：

设计电压：交流220V/380V或直流220V

持续工作电流：交流或直流5A

开断电流：交流220V，1.1kA；直流220V，2kA

闭合电流：交流或直流220V，5A

2、电动淹没式套筒调节阀技术要求驱动装置

1. 多喷孔套筒阀驱动装置应为整体调节型电动装置（带现地操作和远传），具有精确控制和高可靠性。，并带有手动操作的手轮机构。驱动装置应采用Auma（奥玛）、Siemens（西门子）、Rotork(罗托克）、Centork(森托克)等品牌*产品电动驱动装置(电动执行机构应提供生产国商会所出具的『原产地证明』、进口报关证明)。
2. 驱动装置应在本规范规定的压差时可靠的操纵阀门。
3. 驱动装置的输出转矩应能保证在所有规定的条件下可靠的开启和关闭阀门。
4. 驱动装置的输出力矩应至少相当于齿轮转轴力矩要求值的1.5倍。而且，驱动装置在额定电压80%时应能正常工作。但驱动装置的转矩不超过轴的允许的转矩，并应装有安全设备来限制转矩的增大。
5. 电动驱动装置由电动机、轴、减速器和限位开关等组成，与其它附件应合为一体，以便于直接安装在支架上。传动杆用连轴法兰连接。
6. 电动驱动装置每小时允许接通次数不低于 600 次，在承受2倍公称转矩瞬时值时，所有承载零件不应损坏。
7. 阀体和驱动装置应在多喷孔套筒阀的生产车间进行预装配。卖方应对全套设备的整体性能合格负责。
8. 所有电气设备应安装在防潮箱内，并符合IEC529标准。电机驱动装置的保护等级应为IP68。
9. 电动执行机构需具有可靠完善的保护功能：过热保护、断相保护、缺相保护及过力矩保护等。

3、电动淹没式套筒调节阀技术要求电机

电机应具有高启动力矩、低惯性、重载性、适合于直接起动，在满电压启动时，具有较大的启动扭矩和较小的启动电流。并装有恒温器。

电动机应符合JB2195、IEC60034标准。电动机额定电压为三相380V、额定频率50HZ。绝缘等级应达到F级。

电源电压降至负值极*执行器能够正常启动，并保证其行程变化不大于全行程的 1.5%，并按正常速度运转。电压误差在-20%～+15%，频率误差在±5Hz下，运行性能应得到保证。

当电动机在额定负荷下工作15分钟后，测量电机温度不应比周围环境温度高出55℃，周围环境温度一般为40℃。电动机所有的轴承都具有适当密封以保证润滑效果，防止污物和灰尘进入。

4、电动淹没式套筒调节阀技术要求齿轮

齿轮必须是油浸或油脂润滑的蜗轮，带有自锁和过转矩保护装置。这种装置对双向行程应同样有效。

齿轮装置应具有以下特性：

—带有离合器的手轮并可自动释放

—阀门位置指示器

—可提供充分的润滑

—手轮锁定装置

5、 限位开关装置及开度发送器

每个驱动装置需装备：

—开度发送器，可输出4-20mA模拟信号。

—在全开位置和全关位置至少分别装两个限位开关，用于指示阀门的行程位置和信号引出。

—每个行程方向装一个可调节转矩开关。

6、手轮操作

驱动装置应配有性的手轮，以备紧急情况下使用。电动操作时手轮不能转动。手轮操作应在阀门规定的工作压力下，无需过分用力能容易地打开和关闭。手轮上应用箭头和字母“开”或“关”标明手轮的旋转方向。手动操作靠离合器来完成。

7、控制装置

阀门的控制装置应为现地落地式安装在阀门旁。阀门的控制系统应采用可编程序控制器（PLC），装于现地控制柜内。要求控制装置能与全线控制中心进行信息交换，能够执行控制中心所发出的开阀、关阀及停阀指令，能够将阀门的工作状态信号（包括全开位置、全关位置、阀门开度、电源消失、操作过转矩、阀门故障和现地采集的流量等信号）上送至控制中心。同时，要求能够采集压力、水位、流量等水力量测信号。通过系统运算和判断。实现在现地控制柜内对多喷孔套筒阀进行各项操作。因此，现地控制柜内要求装设用操作多喷孔套筒阀的控制按钮（开阀、关闭和停止）和阀门开关位置指示灯，装设“现地手动—现地自动—远方”切换开关以及数显阀门开度表。柜内要求装设温控器。箱内所有设备都要求有标识。电源引入须设熔断器。

能够执行控制中心所发出的开阀、关阀及停阀指令，能够将阀门的工作状态信号（包括全开位置、全关位置、阀门开度、电源消失、操作过转矩、阀门故障和现地采集的流量等信号）上送至控制中心。同时，要求能够采集压力、水位、流量等水力量测信号。通过系统运算和判断。实现在现地控制柜内对多喷孔套筒阀进行各项操作。因此，现地控制柜内要求装设用操作多喷孔套筒阀的控制按钮（开阀、关闭和停止）和阀门开关位置指示灯，装设“现地手动—现地自动—远方”切换开关以及数显阀门开度表。柜内要求装设温控器。箱内所有设备都要求有标识。电源引入须设熔断器。

多喷孔套筒阀控制原则采用流量/水位共同控制方式。电动淹没式套筒调节阀技术要求即分为如下几个步骤：

1、系统对调节阀设定初始流量，PLC控制柜根据预先输入的流量——开度对照表数据较快的达到设定流量开度。

2、水流稳定后通过流量计对流量进行校核，PLC控制柜对流量计反馈信号进行PID微调流量。

3、流量稳定后转入水位控制的方式。按照上游水池设定的五水位（低水位、高水位、低低水位、高高水位和报警水位）分别进行微调节，微调节开度由现场调试确定。

    多喷孔套筒阀远动控制原则采用由上位系统下达初始流量命令。由现地PLC柜自动完成初期流量调节。转入水位控制方式后，由上位系统监视水位。同时下达，开阀微调动作命令和关阀微调动作命令。微调节开度由现场调试确定。

PLC应配置稳压电源，按AC220V作为输入电源。

控制柜显示、设定采用触摸屏，尺寸不小于8英寸。显示界面为中文。

控制柜规格mm（宽Ⅹ厚Ⅹ高）：800×600×1800。

PLC在以下三个品牌中选择：施耐德、西门子、AB。

8、电动淹没式套筒调节阀技术要求线路和端子

所有线路都接到驱动装置上一个容易接近的单独的端子排上，排上所有线路都应按线路图给予适当的和的标识。

控制柜内的配线应整齐的卡放在线槽之内，端子采用标准的二次接线端子，不能多根导线接于同一端子上，应采用连接端子。所有端子要求有确定的编号。

9、电动淹没式套筒调节阀技术要求标记

每个驱动装置都应装有名称和铭牌，上面至少包括以下内容：

——制造厂家的名字及商标

——型号，系列编号

——每分钟转速

——额定输出转矩

——电机的额定输出功率

——额定转矩下的电流

——阀门和传动装置的标识

——测试机构的钢印

——检验机构的钢印

——电压等级，频率

——保护等级

——电机型号和绝缘等级

1. 材料

1、材质

多喷孔套筒阀材料由卖方精心选择并获得买方批准。卖方应确认被选用的材料，在本工程特定运行条件下的适用性和抗磨蚀性能。

所有材料均不允许有任何缺陷。材质的修改或更换，必须事先征得买方的同意。

多喷孔套筒阀的材料应至少相当于下列表中所列的材料：如果卖方有其它材质或措施的建议，请在投标文件中提出。

电动淹没式套筒调节阀技术要求 表6.3-2多喷孔套筒阀主要部件材料

部件名称	材料名称
阀体	Q345B
喷管	0Cr18Ni9
滑套闸	0Cr18Ni9
出口管(含消能装置)	Q345B(0Cr18Ni9)
阀座	天然橡胶NR
阀轴	0Cr17Ni4Cu4Nb
阀内紧固件	不锈钢（A2-70）
阀外联结件（螺栓、垫层、螺母、地脚螺栓和埋件）	8.8级镀锌处理

 套筒上的喷孔是按每个具体工程详细工况特殊设计的。套筒调节阀具有优异的抗气蚀性能，通过 的抗气蚀结构，使气蚀的发生区域远离阀门内壁金属表面，从而避免气蚀对阀门的破坏，减少阀门运行时的振动和噪音。具有低气蚀、震动小、噪音低等特征，能有效提高供水运行的可靠性。经实际运行检验，系统运行状态良好，提高了城市供水的性和可靠性。本发明涉及一种多喷孔套筒式调流阀设计方法和套筒式调流阀,是一种套筒式调流阀的设计方法的使用所述设计方法设计的多喷孔套筒式调流阀.本发明所述方法的步骤包括:计算水头损失的步骤;计算调流阀的圆筒式内闸截面积的步骤;计算阻力系数的步骤;计算调节阀的无量刚流量系数τ与调节阀的阀门开度系数y之间对应关系,并计算确定圆筒式内闸上的喷孔参数的步骤.本发明通过将无量纲阀门流量系数τ和开度y特性曲线,将该特性曲线向下凹,形成理想调流阀.具体设计调流阀时可以简单的通过调整调流阀圆筒式内闸的标称直径,圆筒式内闸上的喷孔的分布和大小实现,对于应用现有工艺进行调流阀的制造不增加太多的困难.