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米勒閥門 | 全通徑偏心半球閥能給水廠運(yùn)行帶來什么？
作者：中鼎閥門 時(shí)間：2024-12-06 13:30:28 閱讀：
本文介紹了某水廠通過更換進(jìn)口全通徑偏心半球閥，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)安全系數(shù)的提高，并降低了水頭損失，達(dá)到了節(jié)能的目的。水廠運(yùn)營(yíng)的核心，在于安全、達(dá)標(biāo)和節(jié)能。本文介紹的經(jīng)驗(yàn)具有一定的亮點(diǎn)，同時(shí)具備可借鑒價(jià)值，可以對(duì)同行水廠運(yùn)行水平的提升帶來參考。 現(xiàn)多功能水泵控制閥及液控雙速閘閥在給水廠送水泵房應(yīng)用較多。但這兩種閥門在使用中均存在明顯不足：多功能水泵控制閥雖然閉閥啟泵、停泵止回的功能穩(wěn)定，閥門運(yùn)行簡(jiǎn)單便捷，但由于結(jié)構(gòu)原因，多功能水泵控制閥的水頭損失大，造成水泵機(jī)組能耗增加，且閥腔內(nèi)膜片老化后，也對(duì)緩閉功能造成影響；液控雙速閘閥雖然水頭損失小，防水錘功能穩(wěn)定，但其組成部件較多，各部件均易出現(xiàn)故障情況，如液壓缸密封損壞、閥座密封圈損壞、電磁換向閥故障等，閥門整體維護(hù)工作量較大。全通徑偏心半球閥的偏心球閥結(jié)構(gòu)以及智能液控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能確保其運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、智能，使其用作止回閥時(shí)有效保障水泵機(jī)組及管路安全，但目前國(guó)內(nèi)對(duì)全通徑偏心半球閥在給水廠中應(yīng)用的研究較少。 某水廠送水泵房水泵機(jī)組所使用止回閥為多功能水泵控制閥，使用至今，該多功能水泵控制閥控制腔內(nèi)膜片壓板受損，在停泵時(shí)，膜片上下兩腔連通，不能起到緩慢關(guān)閉閥板的作用，致使水錘現(xiàn)象發(fā)生，且該水泵控制閥依靠水壓開啟，水損較大，造成水泵電機(jī)能耗的額外消耗。 對(duì)比多功能水泵控制閥與液控雙速閘閥，全通徑偏心半球閥更能確保送水泵房機(jī)組及管路安全。全通徑偏心半球閥由閥體及液控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩部分組成。通過設(shè)置液控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作模式，可分快速和慢速兩階段啟閉閥門，實(shí)現(xiàn)閥門緩閉、止回等多種功能，增強(qiáng)防水錘功能穩(wěn)定性，確保水泵及管路安全運(yùn)行。閥體的偏心、雙密封、雙向浮動(dòng)閥座設(shè)置，確保閥門穩(wěn)定關(guān)閉，能提升密封可靠性，延長(zhǎng)閥門使用壽命。閥門全開時(shí)，閥體流道與管道完全對(duì)齊，閥門水損極小，水泵機(jī)組額外消耗能量大幅降低。液控系統(tǒng)具備閥門狀態(tài)監(jiān)控、異常事件報(bào)警等多項(xiàng)功能，閥門運(yùn)行更加智能。 >>>>1、水泵管路更安全 進(jìn)口全通徑偏心半球閥配備液控驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)，能與泵站中控系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)閥門與水泵機(jī)組的聯(lián)動(dòng)。液控驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)斷電自動(dòng)關(guān)閥，閥門立即快關(guān)至80%，然后緩慢關(guān)閉剩余20%，既可迅速截?cái)嗨鞣乐顾玫罐D(zhuǎn)，又不會(huì)產(chǎn)生關(guān)閥水錘，確保水泵機(jī)組和管道安全。同時(shí)油路狀態(tài)和閥門速度，均可反饋至PLC，以實(shí)現(xiàn)閥門高精度啟閉控制。針對(duì)該水廠每天高低峰供水時(shí)段，頻繁的水泵啟停操作，有效加強(qiáng)了泵房水泵機(jī)組與管路的安全。 全通徑偏心半球閥在閥軸的回轉(zhuǎn)中心與球體密封面中心設(shè)置有偏心距，依靠偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在閥門關(guān)閉時(shí)，管道中的水壓可使球冠緊緊地壓在閥座上，水壓越大，密封效果也越好，閥門具有良好的自密封性，保障閥門關(guān)閉時(shí)水泵機(jī)組安全性。 >>>>2、運(yùn)行更經(jīng)濟(jì) 由于全通徑偏心半球閥的偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得閥門在全開時(shí)，球冠和閥座均隱藏在高速水流區(qū)域之外，閥體流道與管道完全對(duì)齊，不僅對(duì)流道無阻擋，而且也無流道縮小/擴(kuò)大/彎曲情況，閥門水損極小。 >>>>3、使用更可靠 全通徑偏心半球閥軟硬雙密封結(jié)構(gòu)使得密封副不易老化、不易磨損。球冠處的刀口設(shè)計(jì)，可使閥門在關(guān)閉過程中切斷雜物，確保閥門穩(wěn)定關(guān)閉，提升密封可靠性。全通徑偏心半球閥的偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使半球閥在啟閉過程對(duì)閥座具有快速脫離和漸入擠壓的作用，在閥門開啟時(shí)，球體轉(zhuǎn)過約3～5°，球冠就會(huì)與閥座脫離；在閥門關(guān)閉時(shí)，球冠只有在最后階段，才與閥座接觸，降低了閥座與球冠之間的磨損，延長(zhǎng)半球閥使用壽命。 全通徑偏心半球閥閥座前后均設(shè)有彈簧，能夠確保球冠與閥座之間始終形成合理的密封壓力。雙向浮動(dòng)閥座的設(shè)置，使得閥座具備自動(dòng)補(bǔ)償功能，即使密封面經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用產(chǎn)生一定的磨損，也能自動(dòng)補(bǔ)償，避免了更換閥座，從而有效提高了閥門的使用壽命，減少了閥門維護(hù)工作量，延長(zhǎng)了閥門檢修周期。在閥門開啟時(shí)，雙向浮動(dòng)閥座的設(shè)置能夠降低閥門的開啟力矩，相較固定閥座結(jié)構(gòu)能夠?qū)㈤y門的整體開關(guān)力矩下降10%～15%，使得閥門啟閉更加便捷。 >>>>4、運(yùn)行更智能 液控驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)可對(duì)液壓站、閥門、鋰電池、電氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控狀態(tài)更加全面，出現(xiàn)油壓過低、油位過低、閥門故障、電源消失等故障情況時(shí)，能發(fā)出故障信號(hào)至用戶。出現(xiàn)如閥位漂移、油泵過熱等常見故障時(shí)可自動(dòng)嘗試修復(fù)。 某水廠在送水泵房的機(jī)組改造中應(yīng)用全通徑偏心半球閥，對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了跟蹤評(píng)估。 >>>>1、壓力對(duì)比 水廠在水泵機(jī)組流量均為2300m3/h時(shí)，對(duì)機(jī)組改造前多功能水泵控制閥、改造后全通徑偏心半球閥的閥門前后水壓進(jìn)行測(cè)量，原多功能水泵控制閥閥后壓力為0.2656MPa時(shí)，閥前壓力為0.2819MPa，水頭損失約為1.63m，更換液控止回全通徑偏心半球閥后，閥后壓力為0.2682MPa時(shí)，閥前壓力為0.2697MPa，水頭損失約為0.15m。在閥后壓力相近條件下，安裝液控止回全通徑偏心半球閥可使閥前壓力降低4.33%，水頭損失降低90.8%。 根據(jù)全通徑偏心半球閥結(jié)構(gòu)及閥門啟閉方式可知，可實(shí)現(xiàn)閥門水頭損失大幅降低的原因有兩點(diǎn)，一是液控系統(tǒng)能主動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥門開啟，避免由水壓開啟閥門造成的水頭損失；二是在閥門在全開時(shí)，球冠和閥座均隱藏在高速水流區(qū)域之外，閥體流道與管道完全對(duì)齊，能最大程度的減少水頭損失和球體磨損。 >>>>2、能耗對(duì)比 為進(jìn)一步考察水損對(duì)運(yùn)行能耗的影響，以及進(jìn)行全通徑偏心半球閥投資改造回報(bào)周期，水廠對(duì)全通徑偏心半球閥及多功能水泵控制閥能耗進(jìn)行了對(duì)比。多功能水泵控制閥24小時(shí)水泵機(jī)組額外消耗能耗?W多=344.5kW·h/天，全通徑偏心半球閥24小時(shí)水泵機(jī)組額外消耗能耗 ?W多=31.7kW·h/天，單位泵機(jī)組全年預(yù)計(jì)節(jié)約電費(fèi)8.79萬元，預(yù)計(jì)四年即可收回全通徑偏心半球閥改造投資。 >>>>3、維護(hù)工作量對(duì)比 自來水廠對(duì)偏心半球閥進(jìn)行改造后，使用了近兩年，在使用過程中沒有出現(xiàn)任何故障和維護(hù)。在另一家使用液控雙速閘閥的水廠，1-4號(hào)水泵機(jī)組的雙速閘閥已于2012年全部安裝完畢。從安裝后的第三年開始，廠內(nèi)的液控雙速閘閥幾乎每年都會(huì)進(jìn)行大修。 雖然全通徑偏心半球閥應(yīng)用于水廠供水泵房存在成本高、占地面積大等缺點(diǎn)，但鑒于供水泵房常用止回閥在結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)行中存在的問題，結(jié)合其失水小、密封性能好、防水錘功能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于供水泵房水泵機(jī)組仍具有良好的實(shí)用效果，具體如下:
液控雙速閘閥維護(hù)量大的原因可能是使用壽命長(zhǎng)的閥門各部件老化，但閥門本身部件多，也造成維護(hù)工作量大:雙速閘閥的閥體啟閉行程長(zhǎng)，液壓缸內(nèi)的活塞密封容易密封不良， 導(dǎo)致液壓缸上腔和下腔存在驅(qū)動(dòng)介質(zhì)，最終導(dǎo)致閥門泄漏，無法最大限度打開閥門，因此需要更換液壓缸中的活塞； 閥體底部的凹槽和閘板的限位在長(zhǎng)時(shí)間的擺動(dòng)后會(huì)發(fā)生位移，嚴(yán)重時(shí)需要更換閥板；閥體底槽易堆積顆粒加速密封副磨損，電磁換向閥故障頻率高，這些都增加了閥門維修的工作量。
對(duì)比液控雙速閘閥的維護(hù)可以看出，全通徑偏心半球閥基于偏心結(jié)構(gòu)、軟硬雙密封、雙向浮動(dòng)閥座和智能液控驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，使得使用過程中的維護(hù)工作量最小化，應(yīng)用于泵的逆止時(shí)比液控雙速閘閥更安全可靠。
(1)供水泵房水泵機(jī)組的止回閥應(yīng)具有快開慢關(guān)功能，閥門整體運(yùn)行應(yīng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、智能化，以有效保護(hù)管道和水泵的安全。多功能水泵控制閥和液控雙速閘閥由于其啟閉方式和結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)，在水泵機(jī)組的應(yīng)用中存在很多問題。
(2)與多功能水泵控制閥和液控雙速閘閥相比，全通徑偏心球閥由于其偏心結(jié)構(gòu)、軟硬雙密封、雙向浮動(dòng)閥座和智能液控驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用于水泵后止回閥時(shí)，具有失水少、磨損小、操作簡(jiǎn)便、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。閥門的整體運(yùn)行更安全、更經(jīng)濟(jì)、更可靠、更智能。
(3)水泵機(jī)組采用全直徑偏心球閥后，閥前壓力可降低4.33%，水頭損失可降低90.8%，水泵機(jī)組每天可減少額外能耗312.8 kW·h/天。預(yù)計(jì)單臺(tái)水泵機(jī)組年耗電量近8.79萬元/組。