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蝶阀知识

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蝶阀说明书

水电站重锤式液控蝶阀说明书

  • 作者:正瑞阀门
  • 发布时间:2020-03-30 00:00:00
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说明书封面

  一、主要性能特点、用途及适用范围

  本产品为新型的水轮机进水重锤式液压控制蝶阀,全称为水轮机进水重锤式液控蝶阀或水电站开阀自动保压重锤式液控止回蝶阀,分普通型、防泥沙型两种,防泥沙型液控蝶阀用于水中含泥沙等杂质较多的水电站工程,防海水型液控蝶阀用于介质为海水或河水中混有海水等工况的泵站。
  液控蝶阀开启采用液压驱动,油压可达15MPa,减少了接力器的体积,开启过程中,同时将重锤举起,利用举起的重锤蓄能关闭,液压系统自动保压,重锤不下掉,蝶板不抖动。关闭时不需动力油源,按预定的程序关闭,简单可靠,大大简化了液压系统。采用三偏心阀板,水平安装的阀轴在管道中心线上抬高一定距离,使阀板下半部迎水面积大于上半部,能利用动水力的作用帮助阀门关闭以减小重锤的重量,将结构简单、体积小的油压装置、蝴蝶阀控制柜、电气自动控制箱、接力器、控制油管很紧凑的与阀门集聚在一起,不需用户另外配置。该阀能实现就地控制、远方控制及联动控制,可满足无人值班,少人值守的要求,是一种理想的新型管路控制设备。
  这种液控蝶阀是水电中管线系统截断或接通介质的理想设备,适用于装在水轮机前的压力钢管处,作为水轮机进水阀,其作用为:
  1、水轮机发生事故且导叶不能关闭时,动水关闭阀门,紧急关闭截断水流,防止水轮机发生飞逸,确保机组安全。
  2、机组停机备用时,关闭阀门,截断水流,防止水轮导叶长期漏水,既减少水能损失,又可防止在导叶端面和立面处产生间隙气蚀。
  3、机组停机检修时,静水关闭阀门,截断水流。
  本蝶阀还适用于高位布置在压力钢管的始端,用作压力钢管保护阀,在压力钢管发生爆裂等情况时紧急关闭截断水流,防止事故扩大,确保安全。
  本系列蝶阀的驱动装置可根据厂房的需要设计在水流方向的左边或右边,重锤可根据电站需要而设计成倒向顺水流方向或逆水流方向。

  二、主要技术参数

  3.1 基本参数

×
公称通径
DN mm
公称压力
PN Mpa
试验压力 Mpa连接型式适用温度适用介质
水压试验漏水试验
300~50000.25~2.51.5×Homax
或1.5
x或1.1×PN双法兰≤80℃水、泥沙水等
注:1、1MPA=10.2Kgf/cm²。2、Homax为最大升压。3、Hmax为电站最高静水头。

  3.2 特殊参数

公称通径 (mm)300≤DN<900900≤DN≤24002500≤DN≤39004000≤DN≤5000
开阀时间(s)(可调)20~6030~6050~120120~240
关阀时间(s)(可调)20~6045~12060~15060~180
液压系统最高压力(Mpa)16.0(注1)16.016.016.0
液压系统保压压力(Mpa)10~1410~1410~1410~14

  三、主要设计、制造、验收、包装及运输标准

序 号标 准 号标 准 名 称备 注
1GB/T14478《大中型水轮机进水阀基本技术条件》DN>1000
2GB12221《法兰连接金属阀门结构长度》  
3GB/T5299《通用阀门 液控碟式止回蝶阀》  
4GB/T17241.6《整体铸铁管法兰》  
GB/T9115《平面、突面对焊钢制管法兰》  
GB2555《一般用途管法兰连接尺寸》  
5GB12238《通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀》DN≤1000
6GB12224《钢制阀门 一般要求》  
7GB12220《通用阀门 标志》  
8GB191《包装储运图示标志》  
9GB/T12252《通用阀门 供货要求》  
10GB/T13384《机电产品包装通用技术条件》  
  注:上述标准中有不一致之处,以序号在先为准。

  四、主要部件材料

部件名称材 料
阀 体☆灰铸铁、球墨铸铁、耐蚀铸铁、碳素钢
蝶 板☆灰铸铁、球墨铸铁、耐蚀铸铁、碳素钢
阀 轴☆不锈钢、优质碳素钢(外表面包焊不锈钢再精加工)
蝶阀主密封圈☆橡胶、不锈钢
墙 板☆灰铸铁、碳 素 钢
阀体密封座不 锈 钢
  注:表中带☆者,根据合同或技术协议要求选取。

  五、主要结构说明及系统说明

  5.1 机械系统

  蝶阀的机械系统主要由驱动机构、阀体、蝶板(或称阀板、活门)、阀轴、轴封部件、阀轴定位部件等部件组成。
  该阀做成双偏心形式,其一偏心是将阀轴与阀体密封中心偏移一定距离,使互不干涉;二偏心是阀板(阀轴)中心上抬管道中心线一定距离,使在关阀过程中,下半部迎水面积大于上半部,帮助阀门的关闭,减小重锤。驱动机构由固定在阀轴上的连接头、重锤、内外墙板和夹在两墙板中间用于驱动阀轴回转的液压油缸组成。驱动机构通过阀轴带动蝶板在90&deg;范围内转动,由蝶板上实芯橡胶密封圈或金属密封圈与阀体上的不锈钢密封座接触形成密封。摆动油缸在蝶阀开启过程中作工作油缸,在蝶阀关闭过程中作液力制动器,用以控制关阀速度。驱动机构采用液压传动和控制,开阀力矩大,并使开、关阀程序调定易于实现,采用举起的重锤提供关阀动力,并装有自动保压蓄能装置,进行自动保压,确保蝶阀运行安全可靠。驱动机构的所有动作均由蝶阀电控箱和液压控制箱控制。在阀门全开后,保证碟板在全开后不抖动。
  通过轴封部件与阀轴形成密封,确保管道中的介质不外漏,阀轴的位置通过阀轴定位部件调定,保证阀轴及蝶板位置固定,轴向不窜动。

  5.2 液压控制系统

  蝶阀的液压控制系统主要包括油泵、油泵电机、溢流阀、调速阀、手动阀、电磁阀等各种控制阀组成,或称液压站、液压控制箱。各阀之间的控制与配合动作如下(见所附液压原理图):
  5.2.1 开阀
  液控蝶阀接收到开阀信号后,电磁阀得电、油泵电机启动;其他电磁阀均失电。此时经油泵加压的液压油一部分经滤网、油泵、调速阀(开阀)、高压胶管进入摆动油缸,推动油缸活塞移动,油缸活塞带动与之相连接的连接头使重锤升起,并同时带动阀轴使蝶板打开;没经过调速阀(开阀)的多余液压油经溢流阀流回油箱。开阀时间由调速阀(开阀)调定,阀门全开后,会发出全开信号,系统自动进入保压状态。
  5.2.2 正常关阀

  当液控蝶阀接到关阀信号后,电磁阀均失电,在重锤的作用下,摆动油缸内的压力油经调速阀(关阀)、高压胶管1和电磁阀1流回油箱,利用重锤力矩带动蝶板关闭实现关阀。阀门关闭到70度左右时,电磁阀全部得电,实现慢关。关阀时间由调速阀(关阀)来调定。
  5.2.3 失电关阀
  当系统失去控制电源时,阀门自动关闭。
  5.2.4 系统自动保压
  为保证液控蝶阀液压系统长期稳定地工作,系统液压油压力远高于重锤举起所需的液压油压力使重锤不至因液压油压力过低而下降,因此在液压系统油路中并联一个蓄能装置。一般情况下,蓄能装置油压力为液压系统保压压力,当系统出现微量内泄漏时,蓄能装置就向系统补油,当液压油压力下降到定额定下限值(仍高于重锤举起所需油压力),蓄能装置上补油开关动作,油泵电机启动将蓄能装置充油至上限值时,蓄能装置上停油泵电机的开关动作,使油泵电机停止,从而完成自动补油。
  5.2.5 手动操作
  当进行检修无动力电源时,摇动手摇泵,即可手动开启液控蝶阀;打开泄压阀,液控蝶阀即可按预先整定好的程序关阀。
  5.3 电气控制系统
  电气控制详见插页及所附电气原理图和电气接线图。

  六、运行程序

  6.1 开阀

  关闭调速器导叶控制室内液控蝶阀发出开阀指令开启旁通阀,当阀前后压力差值达到设定值(最好达到阀前与阀后压力完全平压)时发出电信号液控蝶阀开启当到达全开位置后关闭旁通阀。
  液控蝶阀开启完毕。

  6.2 关阀

  控制室内液控蝶阀发出关阀指令开启旁通阀,旁阀全开信号主阀快关主阀慢关主阀全关关闭旁阀至全关。
  6.2.1 正常关阀
  控制室内液控蝶阀发出关阀指令开启旁通阀,旁阀全开信号主阀快关主阀慢关主阀全关关闭旁阀至全关。
  6.2.2 紧急关阀
  控制室向液控蝶阀发出关阀指令液控蝶阀在接收到关阀信号液控蝶阀按调定的时间及程序关阀至全关液控蝶阀关阀完毕。
  6.2.2 失电关阀
  当阀门失去控制电源时,阀门自动关闭。

  七、吊运和保管

  7.1 吊运

  运输起吊时不得翻转、倒放,按包装箱示意图中起吊点起吊,采用能足够承重的钢丝绳在包装箱吊装点平稳、缓慢起吊。
  安装、大修起吊时,采用能足够承重的钢丝绳在蝶阀吊耳或吊装孔处(一般设三至四处起吊点)平稳、缓慢起吊。重锤必须从阀门本体拆卸,才能起吊阀门。
  起吊时一定要密切注意蝶阀所有零部件是否已与起吊点连接牢固,吊装过程中一定注意要轻吊、轻放,以防碰坏有关零部件或其它物件,避免发生意外事故。

  7.2 保管

  液控蝶阀应不打开包装箱存放在干燥的室内,包装箱上不得压重物或堆放货物,不允许露天存放,以防损坏和腐蚀。

  八、安装与调试

  8.1 安装

  1、安装前应核对铭牌上各参数是否符合使用要求。
  2、清洗阀体内膛及蝶板,检查各部分有无损坏现象,各联接部分螺栓,螺母是否松动,松动的应拧紧。
  3、根据安装基础图,挖好地基、埋好地脚螺栓,并浇注混凝土。
  4、根据液控蝶阀外形图,确定驱动装置的位置及重锤的倒向。
  5、蝶阀安装在基础上应校正水平,使水平安装的阀轴不倾斜,法兰平面应与基础水平面垂直。
  必须6、在蝶阀全关后,由于水压力的作用,蝶阀沿管道轴线方向受一巨大推力,因蝶阀支架和基础与这个力的方向垂直,不宜大量承受该力,应将阀前或者阀后一边的管道固定,使这个力大部分传到管道上,由承重墙或承重墩承受,这一点在安装时需特别注意且必须保证。
  7、蝶阀进水侧(即蜗壳侧)最好设置刚性伸缩节或刚性安装节,以便于蝶阀拆卸或更换蝶板密封圈。将管道和伸缩节上法兰配好密封垫和螺栓、螺母,与蝶阀两端法兰联在一起。
  8、调整好基础垫块和蝶阀地脚螺孔与螺栓的间隙,并尽量使间隙均匀留在地脚螺栓的两侧,便于蝶阀以后装拆时既能向伸缩节一侧移动,也能向没有伸缩节的一侧移动。
  9、将重锤和重锤杆装入连接头重锤杆孔内,并上好所有固定螺钉。
  10、将液压站和电气控制柜分别吊装到安装位置,安装好并固定好所有联接螺栓。
  11、将高压胶管连同垫圈分别联接到摆动油缸、液压站,保证所有油管接头处不漏油。对于控制柜与蝶阀本体分开布置的工况,中间焊有钢管的高压油管路,应酸洗干净,并用可靠措施(如管路压力试验等)保证工地进行焊接的油管路至少承压21MPa以上。
  12、将液压站上的油杯盖打开,倒入液压油L-HL32(参考标准GB11118)或L-TSA46号汽轮机油(参考标准GB11120)至油箱油位观察窗中间位置处(推荐采用L-HL32号液压油)。
  13、将电控箱打开,可见底板上4个螺钉孔,对应于液压控制箱上4个螺钉孔位置将电控箱装上固定。将多芯电缆接头连接在电控箱上,并接通驱动电源和控制电源。
  14、根据液控蝶阀安装结构图,在进水蝶阀出水侧即水轮机侧安装主伸缩节,安装时伸缩节的内外套管间隙应调整均匀,不应有卡阻现象。伸缩节与内外套管的伸缩距离应符合设计要求及相关安装规范要求。
  15、根据液控蝶阀安装结构图,在进水蝶阀阀后及阀前分别安装阀后短管及阀前短管,紧固连接螺栓。
  必须16、将阀前、阀后短管与对接的管道焊牢,焊缝要求表面无裂纹、夹渣和气孔等缺陷,且保证焊缝处无外泄漏。焊接时必须将法兰间的橡胶密封圈取出,以免烧坏影响密封。
  17、根据液控蝶阀安装结构图,逐步安装旁通阀、旁通管、旁通伸缩节、排污(水)阀、空(排)气阀、差压控制器(控制阀前后压差)等(若订货合同中包含且由我厂提供的这些部件)安装时必须保证各部件正确安装,各连接螺栓必须拧紧,否则拧紧相关螺栓,以保证无外泄漏。。具体安装方法参见相应部件的详细使用(产品)说明书。
  18、连接好差压控制器、电动旁通阀(若有)与控制箱的电源、电气接线等,保证接线正确、连接可靠、信号稳定。
  19、进水蝶阀及其附属设备的安装应符合国家标准GB2564-88《水轮发电机组安装技术规范》等的有关规定。
  必须20、安装完成后管道进行水压试验时,液控蝶阀不能用作试压盲板,此时应将液控蝶阀打开至开度的30%以上,此点必须保证。

  8.2 调试

  1、开阀时间
  松开集成块上调速阀(开阀)手柄下的锁紧螺母,转动调速手柄,可调节开阀时间,顺时针转变慢,逆时针转变快,范围见本说明书第二部分,调好再拧紧锁紧螺母。(开阀时间出厂已经调好,一般情况下不需调节)
  2、关阀时间:
  松开集成块上调速阀(关阀阀)手柄下的锁紧螺母,转动调速手柄,可调节关阀时间,顺时针转变慢,逆时针转变快,范围见本说明书第二部分,调好再拧紧锁紧螺母。关阀分快关慢关两个阶段。调试时分别调整(关阀时间出厂已经调好,一般情况下不需调节)
  4、液压系统最高压力
  先断开自动停油泵电机的接线,然后将手动阀稍微打开一点,松开溢流阀手柄螺杆上的锁紧六方螺母,将手柄逆时针旋到底,启动油泵电机缓缓顺时针转动手柄,使重锤升起,使阀门全开,然后继续转动手柄使压力达到最高压力。按停止按钮,锁紧手柄螺杆上六方螺母。
  注意:液压系统最高压力值为液压系统额定压力(见本书第三部分)。
  5、液压系统保压范围
  调整蓄能装置上自动停油泵电机的行程开关位置,启动油泵电机,在阀门全开后,调到蓄能装置保压压力上限时(具体压力值见本书第三部分)使开关自动动作,停油泵电机;打开手动阀一点使油压下降,调蓄能装置上自动补油行程开关的位置,使在指定的补油压力时该开关动作启动油泵电机自动补油,自动补油指定压力为液压系统保压压力下限值(具体压力值见本书第三部分),调好后应关紧手动阀。

  九、使用与操作

  9.1 试运行

  本蝶阀出厂时,各参数已按一般工况调整好,其开、关阀时间和角度按一般工况调定的,蝶阀安装好后,第一次投入运行前,应按下列方法试运行。
  1、检查油箱油位,应在油箱油位观察窗中间位置处(关阀状态),不足则加足液压油。
  2、检查电机接线是否正确。先启动油泵电机,从上向下看,电机风叶应顺时针旋转,则电机接线相位正确。
  3、根据液压原理图核对各控制阀是否在所需位置,手动阀应关紧。根据电气原理图核对各行程开关应在所需位置动作。
  4、核对液压系统保压范围和液压系统最高压力。
  5、核实和调定开阀时间、并阀时间,使开、关阀程序符合水电站设计要求的数值,这些数值一般已由设计单位在电站设计时计算确定。确定的开、关阀程序,用户不可自行变动,以免因程序变动发生事故。
  6、试运行结束后,应更换蝶阀油箱中在安装和试运行阶段使用的液压油,以免杂质、污物残留在油箱,影响蝶阀液压控制系统的正常使用。

  9.2 运行

  1、正式运行必须水轮机组、蝶阀联动,水轮机组发生事故时,应向蝶阀发出信号使蝶阀自动关闭。
  2、机组停机时,应将阀门关闭。
  必须3、蝶阀重锤举起后,任何情况下,不准人从重锤下通过或停留,防止因失电或误操作使重锤突然落下。

  十 维护与保养

  1、一年需更换一次油箱内液压油,液压油采用L-HL32液压油(参考标准GB11118)或L-TSA46号汽轮机油(参考标准GB11120) (推荐采用L-HL32号液压油),换油时应用柴油清洗过滤器和油箱,并清除油箱内沉淀。
  2、保持进水蝶阀外部,液压控制箱和电控箱的清洁。
  3、进行各种清洗工作时,注意不得将水直接喷(浇等)向电气控制箱和液压控制柜,以免电气元件受潮失效。
  4、保持进水蝶阀各行程开关在电气原理图上规定的位置动作。
  5、液压系统各液压阀在试运行时调定后,应保持各参数值不变。
  6、各滑动轴承一般一个大修期检查一次,并更换润滑脂(二硫化钼复合锂基脂)。
  7、本蝶阀连接头与液压油缸采用销连接,每个月应向该销两端压配式油杯内注一次润滑油。

  十一、一般故障及其排除方法

 
 常见故障可能故障原因排除故障方法
1蝶阀主
密封泄漏
密封圈有磨损主密封圈材料为橡胶时:先松开密封压板上的紧定螺钉,再逐步拧紧压板上压紧螺钉,使蝶阀橡胶密封圈胀出一定的量,再拧紧紧定螺钉,注意不要使橡密封圈胀出太多,致使剪坏。
主密封圈材料为不锈钢时:采取修挫及研磨等修复。
密封圈损坏已失效更换蝶阀主密封圈
2阀轴轴封泄漏填料未压紧适当调整填料压盖螺栓(压紧填料)
轴封损坏已失效更换新轴封
3油泵电机频繁启动补油,液压系统内漏严重关联手动阀未拧紧
或电磁阀泄漏严重
当液压系统无压力时拧紧并联手动阀,若无效则检查或更换电磁阀主阀芯O形橡胶密封圈。
主要原因是液压油变质,
沉淀物或液压油内杂物较多
多开关阀几次用压力油将杂物冲回油箱,或拆开电磁阀清洗密封面并更换O形密封圈。
液压系统其它元件有泄漏找出泄漏点,更换密封圈
4油泵电机
过载或启
动后不停机
溢流阀压力
调定压力变动引起
调定压力偏高则油泵电机过载,过低则蓄能装置上行程撞块不能撞动自动补油行程开关,使油泵电机不停机,按第9.2节重新调定液压系统最高压力
5重锤不能升起或液压系统无压力油泵电机转向不对正对电机叶片看,应顺时针旋转
三相电源电压不平衡或电压不够检查三相交流电源
调速阀没打开转到全开位置再试
电磁阀没关或有故障先关闭串联手动阀,再开启阀门,若能开启,则应检查电磁阀电源及其阀内是否有杂物,O形密封圈是否损坏等
并联手动阀未关紧关紧并联手动阀
溢流阀有故障使压力油流走更换或重新调整溢流阀
油箱内的液压油油量不够添加相同牌号的液压油
油箱内的液压油已变质重新更换液压油
6蝶阀全开后油泵电机未停机自动停油泵的行程开关在阀门全开的开关动作检查并调整自动停油泵电机的行程开关
液压系统油压太低不能使自动停油泵电机的开关动作重新调定系统油压
7蓄能装置不
能自动补油
补油行程开关位置不对重新标定补油行程开关
8油泵电机过载溢流阀压力调得过高重新调定液压系统最高压力
9油泵电机烧坏阀上电控箱内热继电器调整不对重新更换热继电器
10手摇泵
不能动作
手摇泵内混有空气在液压系统无压力时摇动手摇泵,将泵内空气排出,即可正常工作

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