1 概述
                                 
                              隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市引水及用電逐年大幅度遞增，特別是水力發(fā)電無污染，運(yùn)行費(fèi)用低，國內(nèi)外水力發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目逐年增加，所用設(shè)備規(guī)格也不斷增大。大型智能化控流設(shè)備是控制流體介質(zhì)輸送工況上的關(guān)鍵設(shè)備。在水利發(fā)電站，該設(shè)備安裝在大壩至水輪發(fā)電機(jī)之間，以保證水輪機(jī)正常工作，防止系統(tǒng)其他重要設(shè)備產(chǎn)生飛逸等事故。在火電站及引水等輸水系統(tǒng)，智能化控流設(shè)備按程序和指令完成各種規(guī)定動作，防止發(fā)生水錘，使系統(tǒng)在最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下安全穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。在控流設(shè)備中，DN4000以上超大型水電站蝶閥成套裝置是關(guān)鍵的配套裝置，對其安全性和控制的復(fù)雜程度要求較高。
                                  2 閥門成套裝置設(shè)計(jì)
                                  2.1 結(jié)構(gòu)
                                 
                              蝶閥成套裝置主要由上、下游連接短管、蝶閥、伸縮節(jié)、旁通閥、截止閥、旁通管、空氣閥、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓站、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電氣控制柜等幾部分組成(圖1)，蝶閥是其中的重要組成部分，起截?cái)嘟橘|(zhì)或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和壓力的作用。連接短管及伸縮節(jié)起與主管路連接和方便拆裝的作用，旁通管、旁通閥和截止閥構(gòu)成主管路的旁通系統(tǒng)，以降低主閥關(guān)閉件前后壓差起平壓作用，有利于關(guān)閉件的啟閉和水輪機(jī)的啟動。空氣閥用來排除管路中空氣，以及做為管路中產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)的進(jìn)氣通路，保護(hù)管路免遭負(fù)壓失穩(wěn)破壞及避免產(chǎn)生過大水錘。液壓站是液力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力源，液壓或電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動閥門關(guān)閉件運(yùn)動，使閥門按程序完成規(guī)定的動作，實(shí)現(xiàn)即定功能。電氣控制柜是操作控制部件，發(fā)出操作指令和閥門工作狀態(tài)及自身故障的檢測顯示。完成智能化自動控制。
                                  2.2 技術(shù)特征
                                  蝶閥成套裝置的主要參數(shù)如下。
                                  公稱尺寸 DN4800
                                  工作水頭 108183m
                                  最高水頭 150m
                                  平壓開啟 013MPa
                                  啟閉時(shí)間60～120s
                                  動水關(guān)閉時(shí)間60～120s
                                  驅(qū)動方式液壓、觸摸屏式PLC集成控制
                                  密封結(jié)構(gòu)主閥雙密封

                                  2.3 密封副結(jié)構(gòu)
                                 
                              蝶板采用雙平板桁架式結(jié)構(gòu)，迎水面采用流線型設(shè)計(jì)，減小流體阻力損失，流阻小。通過合理選擇閥門雙偏心的偏移量值，利用平壓開啟時(shí)阻力小的特點(diǎn)，使得驅(qū)動裝置啟閉力矩設(shè)計(jì)更為合理，同時(shí)提高了橡膠密封圈的使用壽命和閥門的可靠性。蝶板密封圈浮動可任意方向調(diào)整，簡化了加工和裝配工藝。
                                  密封副結(jié)構(gòu)為雙蝶板雙密封副雙偏心。即上、下游側(cè)各設(shè)計(jì)一密封副(圖2)。
                                 
                              上游側(cè)密封副為金屬硬密封。工作原理為閥體密封圈在外力的作用下沿管路方向滑動。在閥門開啟前閥體密封圈先退出密封位置，蝶板方可旋轉(zhuǎn)開啟。閥門關(guān)閉時(shí)，待蝶板關(guān)閉到位后，閥體密封圈復(fù)位到密封位置，稱為動密封。這種密封結(jié)構(gòu)閥門開關(guān)時(shí)金屬密封副無摩擦。并且采取的雙偏心徑向密封，在閥體密封圈動作失靈狀態(tài)下，蝶板可強(qiáng)制開、關(guān)。閥體動密封副與蝶板密封圈采取徑向密封結(jié)構(gòu)形式，蝶板密封圈與蝶板配合連接設(shè)計(jì)成為浮動可調(diào)整的結(jié)構(gòu)。蝶板與閥體裝配后(兩閥軸已裝配完成)，在裝配蝶板密封圈時(shí)，密封圈可在蝶板上沿閥體管路方向和閥體密封圈的徑向方向任意調(diào)整，較易達(dá)到最佳密封狀態(tài)，解決了金屬硬密封蝶閥不可調(diào)整的難點(diǎn)。蝶板與閥體軸孔加工時(shí)也無需合鏜。

                                 
                              下游側(cè)密封副采取了軟密封副的密封結(jié)構(gòu)。蝶板上的密封圈為T形，材料為丁腈橡膠，泄漏量可控制為零泄漏。這種密封針對該閥稱為工作密封或靜密封。
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