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自來水廠的閥門選用綜述

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-09-10  來源:網絡  瀏覽次數:477
  【摘要】:自來水廠的常規制水工藝從原水取水,沉淀池絮凝沉淀,濾池過濾,直至最后的出水泵房輸出供水,都離不開閥門的使用。但是在不同的部位對于閥門的選用要求是大不相同的,正確、合理的選擇,可以獲得閥門最經濟的使用壽命和最佳的性能。主要區別在于閥門的口徑,閥門的材料、閥門的類型和閥門的控制方法上。本文主要針對自來水廠的閥門選用進行簡要分析。
  【關鍵詞】:自來水廠;閥門;選用
  1、閥門在城鄉供水管網中的作用
  在水資源的配送過程中,不可缺少的,它發揮著一個運輸中介的作用,城鄉供水管網的使用十分廣泛,建設工程也十分浩大,不同類型的城鄉供水管網能夠滿足人們不同的需求。在平常的管理中,閥門不總是應用到的,但是在緊急情況下,一個合格的閥門必須能夠實現靈活控制,對水流量進行控制。閥門在選擇時,主要關注類型、材料、生產廠家、生產技術等,從各個方面確定閥門的質量符合標準。
  2、水廠常規制水系統的閥門分布
  2.1原水取水的工藝閥門
  頭部原水的閥門其特點是閥門口徑較大,無須經常操作,大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次,閥門長期處于常開或常閉狀態。因此從控制方法上,95%以上選用的是手動閥門,從閥門類型上均為閘閥或者蝶閥,由于閘閥的水頭損失要優于蝶閥,頭部閥門閘閥略多于蝶閥?趶郊性1200~1600mm,在頭部進水管道上也存在口徑3000mm或3000mm以上的閥門。
  2.2沉淀池閥門
  沉淀池的閥門主要是進水閥,出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀態,隔離閥基本處于常閉狀態,一年操作一次,故而這兩種閥門都選用手動閘板閥,規格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進水閥承擔著水量分配的重要職責,要求調節頻繁,性能可靠,且分布在各個沉淀池前,分布比較散,均采用帶有智能控制系統的電動調節閥。它是決定著沉淀池的水量和系統平衡的關鍵一環,對于制水線是根據出水量動態調節的系統,尤為重要,并且還需要進行PID動態跟蹤調節,這時對于閥門的全行程時間,允許的起停頻率都會有相應的要求。
  2.3濾池閥門
  最常見的濾池為四閥濾池,這也是濾池的最基本配置。即無論哪種濾池都至少有進水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當然現在也有不少五閥、六閥(V型濾池)甚至七閥濾池,還配備了氣沖閥,初濾水閥或者多配備一個進水閥等等情況。從閥門的結構上來分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥,這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內的管道上,且清水閥需要頻繁調節,而沖洗閥也會有調節沖洗強度的需求。而進水和排水通常通過渠道進行,故而進水閥與排水閥基本上都選用閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑,沖洗閥根據濾池面積、沖洗強度和沖洗時間等要求基本上在DN600~DN800,而清水閥根據流量、濾速等要求則在DN400~DN600。進水閥和排水閥的尺寸與沉淀池設計流量、渠道尺寸相關。
  2.4泵房閥門
  泵房內的閥門主要是水泵機組上的進水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用蝶閥,差異在于控制方式上。進水閥和檢修閥只需要手動閥門即可,因為他們處于常開狀態。水泵出口閥門的選擇,首先需滿足水泵能閉閥啟動及停止,如果考慮到用出水閥調節水量,使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素,出水閥也需要是調節型智能裝置控制;其次需配備止回閥,在水泵機組意外停機時能迅速關閉閥門以防止水泵長時間反轉,又要避免停泵水錘現象的發生。
  2.5水廠加藥系統的閥門
  水廠加藥系統的特性決定了用在上面的閥門口徑小,流量小,但是對流量調節要求高,精度要求高,調節速度快,故而通常選用流量調節閥,這種閥門使得介質流通能力僅僅取決于閥本身的結構,這樣就做到了流量調節一次完成。水廠加藥系統管道內的介質主要是硫酸鋁、硫酸銨、次氯酸鈉等溶液,這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。硫酸銨對銅有腐蝕作用,不能選用銅材質制作的閥門,一般采用不銹鋼球閥或UPVC球閥。次氯酸鈉對鋼、鐵有腐蝕作用,不能選用鋼、鐵材質制作的閥門,一般采用UPVC球閥或聚四氟乙烯內襯哈氏合金閥芯的閥門。
  另外加藥系統還會用到不銹鋼球閥、UPVC球閥或蝶閥作為開關閥、切換閥等。
  3、閥門的選擇依據
  第一步,所選用閥門的用途、使用工況條件和控制方式。
  第二步,安裝尺寸和外形尺寸,與管道的連接方式。
  第三步,對閥門流體特性的要求:水頭損失、流量特性、密封等級等。
  第四步,工作介質的性質:工作壓力、工作溫度、腐蝕性能,是否含有固體顆粒。
  第五步,如果閥門要用于控制,必須確定如下額外參數:控制方式、最大和最小流量要求、正常流動的壓力降、關閉時的壓力降、閥門的最大和最小進口壓力。
  4、閥門的選擇步驟
  第一步,閥門的密封性能要符合介質的要求。
  第二步,確定工藝要求,即確定現場管道內的壓力、流量和背壓等,再確定管道的公稱通徑和閥座孔的直徑,決定閥門的形式和種類。
  第三步,根據管道的口徑、現場工況條件,選擇閥門的類型,結合第二步的工藝參數,選擇閥門,同時根據閥門的安裝位置,確定所選用閥門的結構長度、法蘭連接形式及尺寸、開啟和關閉后閥門高度方向的尺寸、連接的螺栓孔尺寸和數量、整個閥門外形尺寸等。
  第四步,根據管線輸送的介質、工作壓力、工作溫度確定所選閥門的殼體和內件的材料。
  第五步,根據傳動形式選擇傳動機構,水廠的蝶閥多以多回轉的轉動機構為主,閘板閥則是直行程的傳動機構。
  第六步,確定控制方式,對于氣控系統就是氣缸與配套傳動機構選擇,對于電控系統則是電動執行機構選擇。對于電動執行機構的選擇即根據閥門要求的全行程時間、閥門的扭矩等參數,確定傳動機構的速比和輸出力矩,接口類型,確定電動機的轉速、功率等。
  第七步,考慮執行機構的防護等級、通訊方法,是否選用可控硅等其他配置。
  第八步,利用現有的資料:閥門產品目錄、閥門產品樣本等選擇適當的閥門產品。
  結束語
  綜上所述,隨著自動化水平的提高,水廠對閥門的要求也越來越高,越來越多,但是無論如何變化,常規的選用上大致在本文所講的范圍內。主要的閥門本文都有所提及,當然水廠還有用到排氣閥、電磁閥、背壓閥等,這里就不再詳細介紹了。
  【參考文獻】:
  [1]馬志成.自來水廠凈水模型的制作和使用[J].實驗教學與儀器.2015(01)
  [2]劉應誠.調速型液力偶合器在自來水廠配水泵上的應用與節能[J].通用機械.2016(03)
 
 
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