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自来水厂的阀门选用综述

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-10  来源:网络  浏览次数:408
  【摘要】:自来水厂的常规制水工艺从原水取水,沉淀池絮凝沉淀,滤池过滤,直至最后的出水泵房输出供水,都离不开阀门的使用。但是在不同的部位对于阀门的选用要求是大不相同的,正确、合理的选择,可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。主要区别在于阀门的口径,阀门的材料、阀门的類型和阀门的控制方法上。本文主要针对自来水厂的阀门选用进行简要分析。
  【关键词】:自来水厂;阀门;选用
  1、阀门在城乡供水管网中的作用
  在水资源的配送过程中,不可缺少的,它发挥着一个运输中介的作用,城乡供水管网的使用十分广泛,建设工程也十分浩大,不同类型的城乡供水管网能够满足人们不同的需求。在平常的管理中,阀门不总是应用到的,但是在紧急情况下,一个合格的阀门必须能够实现灵活控制,对水流量进行控制。阀门在选择时,主要关注类型、材料、生产厂家、生产技术等,从各个方面确定阀门的质量符合标准。
  2、水厂常规制水系统的阀门分布
  2.1原水取水的工艺阀门
  头部原水的阀门其特点是阀门口径较大,无须经常操作,大部分属于一年甚至几年才需要操作一次,阀门长期处于常开或常闭状态。因此从控制方法上,95%以上选用的是手动阀门,从阀门类型上均为闸阀或者蝶阀,由于闸阀的水头损失要优于蝶阀,头部阀门闸阀略多于蝶阀。口径集中在1200~1600mm,在头部进水管道上也存在口径3000mm或3000mm以上的阀门。
  2.2沉淀池阀门
  沉淀池的阀门主要是进水阀,出水阀和隔离阀。出水阀基本处于常开状态,隔离阀基本处于常闭状态,一年操作一次,故而这两种阀门都选用手动闸板阀,规格分布在2200×1800~1200×840之间。而沉淀池的进水阀承担着水量分配的重要职责,要求调节频繁,性能可靠,且分布在各个沉淀池前,分布比较散,均采用带有智能控制系统的电动调节阀。它是决定着沉淀池的水量和系统平衡的关键一环,对于制水线是根据出水量动态调节的系统,尤为重要,并且还需要进行PID动态跟踪调节,这时对于阀门的全行程时间,允许的起停频率都会有相应的要求。
  2.3滤池阀门
  最常见的滤池为四阀滤池,这也是滤池的最基本配置。即无论哪种滤池都至少有进水阀、排水阀、冲洗阀和清水阀这四类阀门。当然现在也有不少五阀、六阀(V型滤池)甚至七阀滤池,还配备了气冲阀,初滤水阀或者多配备一个进水阀等等情况。从阀门的结构上来分清水阀和冲洗阀通常选用蝶阀,这主要原因是清水阀和冲洗阀都安装在管廊内的管道上,且清水阀需要频繁调节,而冲洗阀也会有调节冲洗强度的需求。而进水和排水通常通过渠道进行,故而进水阀与排水阀基本上都选用闸板阀。滤池的冲洗阀口径要略大于清水阀口径,冲洗阀根据滤池面积、冲洗强度和冲洗时间等要求基本上在DN600~DN800,而清水阀根据流量、滤速等要求则在DN400~DN600。进水阀和排水阀的尺寸与沉淀池设计流量、渠道尺寸相关。
  2.4泵房阀门
  泵房内的阀门主要是水泵机组上的进水阀、出水阀、检修阀和止回阀。前三种阀门基本都选用蝶阀,差异在于控制方式上。进水阀和检修阀只需要手动阀门即可,因为他们处于常开状态。水泵出口阀门的选择,首先需满足水泵能闭阀启动及停止,如果考虑到用出水阀调节水量,使水泵拥有不同的工况来满足需求的因素,出水阀也需要是调节型智能装置控制;其次需配备止回阀,在水泵机组意外停机时能迅速关闭阀门以防止水泵长时间反转,又要避免停泵水锤现象的发生。
  2.5水厂加药系统的阀门
  水厂加药系统的特性决定了用在上面的阀门口径小,流量小,但是对流量调节要求高,精度要求高,调节速度快,故而通常选用流量调节阀,这种阀门使得介质流通能力仅仅取决于阀本身的结构,这样就做到了流量调节一次完成。水厂加药系统管道内的介质主要是硫酸铝、硫酸铵、次氯酸钠等溶液,这就要求阀门还具有抗腐蚀的能力。硫酸铵对铜有腐蚀作用,不能选用铜材质制作的阀门,一般采用不锈钢球阀或UPVC球阀。次氯酸钠对钢、铁有腐蚀作用,不能选用钢、铁材质制作的阀门,一般采用UPVC球阀或聚四氟乙烯内衬哈氏合金阀芯的阀门。
  另外加药系统还会用到不锈钢球阀、UPVC球阀或蝶阀作为开关阀、切换阀等。
  3、阀门的选择依据
  第一步,所选用阀门的用途、使用工况条件和控制方式。
  第二步,安装尺寸和外形尺寸,与管道的连接方式。
  第三步,对阀门流体特性的要求:水头损失、流量特性、密封等级等。
  第四步,工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒。
  第五步,如果阀门要用于控制,必须确定如下额外参数:控制方式、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。
  4、阀门的选择步骤
  第一步,阀门的密封性能要符合介质的要求。
  第二步,确定工艺要求,即确定现场管道内的压力、流量和背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径,决定阀门的形式和种类。
  第三步,根据管道的口径、现场工况条件,选择阀门的类型,结合第二步的工艺参数,选择阀门,同时根据阀门的安装位置,确定所选用阀门的结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外形尺寸等。
  第四步,根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料。
  第五步,根据传动形式选择传动机构,水厂的蝶阀多以多回转的转动机构为主,闸板阀则是直行程的传动机构。
  第六步,确定控制方式,对于气控系统就是气缸与配套传动机构选择,对于电控系统则是电动执行机构选择。对于电动执行机构的选择即根据阀门要求的全行程时间、阀门的扭矩等参数,确定传动机构的速比和输出力矩,接口类型,确定电动机的转速、功率等。
  第七步,考虑执行机构的防护等级、通讯方法,是否选用可控硅等其他配置。
  第八步,利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。
  结束语
  综上所述,随着自动化水平的提高,水厂对阀门的要求也越来越高,越来越多,但是无论如何变化,常规的选用上大致在本文所讲的范围内。主要的阀门本文都有所提及,当然水厂还有用到排气阀电磁阀、背压阀等,这里就不再详细介绍了。
  【参考文献】:
  [1]马志成.自来水厂净水模型的制作和使用[J].实验教学与仪器.2015(01)
  [2]刘应诚.调速型液力偶合器在自来水厂配水泵上的应用与节能[J].通用机械.2016(03)
 
 
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