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米勒閥門 | 全通徑偏心半球閥能給水廠運行帶來什么？
作者：中鼎閥門 時間：2024-12-06 13:30:28 閱讀：
本文介紹了某水廠通過更換進口全通徑偏心半球閥，實現了生產安全系數的提高，并降低了水頭損失，達到了節能的目的。水廠運營的核心，在于安全、達標和節能。本文介紹的經驗具有一定的亮點，同時具備可借鑒價值，可以對同行水廠運行水平的提升帶來參考。 現多功能水泵控制閥及液控雙速閘閥在給水廠送水泵房應用較多。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、停泵止回的功能穩定，閥門運行簡單便捷，但由于結構原因，多功能水泵控制閥的水頭損失大，造成水泵機組能耗增加，且閥腔內膜片老化后，也對緩閉功能造成影響；液控雙速閘閥雖然水頭損失小，防水錘功能穩定，但其組成部件較多，各部件均易出現故障情況，如液壓缸密封損壞、閥座密封圈損壞、電磁換向閥故障等，閥門整體維護工作量較大。全通徑偏心半球閥的偏心球閥結構以及智能液控驅動系統，能確保其運行安全、經濟、可靠、智能，使其用作止回閥時有效保障水泵機組及管路安全，但目前國內對全通徑偏心半球閥在給水廠中應用的研究較少。 某水廠送水泵房水泵機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膜片壓板受損，在停泵時，膜片上下兩腔連通，不能起到緩慢關閉閥板的作用，致使水錘現象發生，且該水泵控制閥依靠水壓開啟，水損較大，造成水泵電機能耗的額外消耗。 對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組及管路安全。全通徑偏心半球閥由閥體及液控驅動系統兩部分組成。通過設置液控驅動系統動作模式，可分快速和慢速兩階段啟閉閥門，實現閥門緩閉、止回等多種功能，增強防水錘功能穩定性，確保水泵及管路安全運行。閥體的偏心、雙密封、雙向浮動閥座設置，確保閥門穩定關閉，能提升密封可靠性，延長閥門使用壽命。閥門全開時，閥體流道與管道完全對齊，閥門水損極小，水泵機組額外消耗能量大幅降低。液控系統具備閥門狀態監控、異常事件報警等多項功能，閥門運行更加智能。 >>>>1、水泵管路更安全 進口全通徑偏心半球閥配備液控驅動裝置控制系統，能與泵站中控系統通信，實現閥門與水泵機組的聯動。液控驅動裝置控制系統能實現斷電自動關閥，閥門立即快關至80%，然后緩慢關閉剩余20%，既可迅速截斷水流防止水泵倒轉，又不會產生關閥水錘，確保水泵機組和管道安全。同時油路狀態和閥門速度，均可反饋至PLC，以實現閥門高精度啟閉控制。針對該水廠每天高低峰供水時段，頻繁的水泵啟停操作，有效加強了泵房水泵機組與管路的安全。 全通徑偏心半球閥在閥軸的回轉中心與球體密封面中心設置有偏心距，依靠偏心結構設計，在閥門關閉時，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，保障閥門關閉時水泵機組安全性。 >>>>2、運行更經濟 由于全通徑偏心半球閥的偏心結構設計，使得閥門在全開時，球冠和閥座均隱藏在高速水流區域之外，閥體流道與管道完全對齊，不僅對流道無阻擋，而且也無流道縮小/擴大/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構使得密封副不易老化、不易磨損。球冠處的刀口設計，可使閥門在關閉過程中切斷雜物，確保閥門穩定關閉，提升密封可靠性。全通徑偏心半球閥的偏心結構設計，使半球閥在啟閉過程對閥座具有快速脫離和漸入擠壓的作用，在閥門開啟時，球體轉過約3～5°，球冠就會與閥座脫離；在閥門關閉時，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，延長半球閥使用壽命。 全通徑偏心半球閥閥座前后均設有彈簧，能夠確保球冠與閥座之間始終形成合理的密封壓力。雙向浮動閥座的設置，使得閥座具備自動補償功能，即使密封面經過長時間使用產生一定的磨損，也能自動補償，避免了更換閥座，從而有效提高了閥門的使用壽命，減少了閥門維護工作量，延長了閥門檢修周期。在閥門開啟時，雙向浮動閥座的設置能夠降低閥門的開啟力矩，相較固定閥座結構能夠將閥門的整體開關力矩下降10%～15%，使得閥門啟閉更加便捷。 >>>>4、運行更智能 液控驅動裝置控制系統可對液壓站、閥門、鋰電池、電氣系統進行監控，監控狀態更加全面，出現油壓過低、油位過低、閥門故障、電源消失等故障情況時，能發出故障信號至用戶。出現如閥位漂移、油泵過熱等常見故障時可自動嘗試修復。 某水廠在送水泵房的機組改造中應用全通徑偏心半球閥，對應用效果進行了跟蹤評估。 >>>>1、壓力對比 水廠在水泵機組流量均為2300m3/h時，對機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行測量，原多功能水泵控制閥閥后壓力為0.2656MPa時，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，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%。 根據全通徑偏心半球閥結構及閥門啟閉方式可知，可實現閥門水頭損失大幅降低的原因有兩點，一是液控系統能主動驅動閥門開啟，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，球冠和閥座均隱藏在高速水流區域之外，閥體流道與管道完全對齊，能最大程度的減少水頭損失和球體磨損。 >>>>2、能耗對比 為進一步考察水損對運行能耗的影響，以及進行全通徑偏心半球閥投資改造回報周期，水廠對全通徑偏心半球閥及多功能水泵控制閥能耗進行了對比。多功能水泵控制閥24小時水泵機組額外消耗能耗?W多=344.5kW·h/天，全通徑偏心半球閥24小時水泵機組額外消耗能耗 ?W多=31.7kW·h/天，單位泵機組全年預計節約電費8.79萬元，預計四年即可收回全通徑偏心半球閥改造投資。 >>>>3、維護工作量對比 自來水廠對偏心半球閥進行改造后，使用了近兩年，在使用過程中沒有出現任何故障和維護。在另一家使用液控雙速閘閥的水廠，1-4號水泵機組的雙速閘閥已于2012年全部安裝完畢。從安裝后的第三年開始，廠內的液控雙速閘閥幾乎每年都會進行大修。 雖然全通徑偏心半球閥應用于水廠供水泵房存在成本高、占地面積大等缺點，但鑒于供水泵房常用止回閥在結構和實際運行中存在的問題，結合其失水小、密封性能好、防水錘功能穩定等優點，將其應用于供水泵房水泵機組仍具有良好的實用效果，具體如下:
液控雙速閘閥維護量大的原因可能是使用壽命長的閥門各部件老化，但閥門本身部件多，也造成維護工作量大:雙速閘閥的閥體啟閉行程長，液壓缸內的活塞密封容易密封不良， 導致液壓缸上腔和下腔存在驅動介質，最終導致閥門泄漏，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時間的擺動后會發生位移，嚴重時需要更換閥板；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。
對比液控雙速閘閥的維護可以看出，全通徑偏心半球閥基于偏心結構、軟硬雙密封、雙向浮動閥座和智能液控驅動的結構優勢，使得使用過程中的維護工作量最小化，應用于泵的逆止時比液控雙速閘閥更安全可靠。
(1)供水泵房水泵機組的止回閥應具有快開慢關功能，閥門整體運行應安全、經濟、可靠、智能化，以有效保護管道和水泵的安全。多功能水泵控制閥和液控雙速閘閥由于其啟閉方式和結構上的缺點，在水泵機組的應用中存在很多問題。
(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構、軟硬雙密封、雙向浮動閥座和智能液控驅動，應用于水泵后止回閥時，具有失水少、磨損小、操作簡便、易于維護等優點。閥門的整體運行更安全、更經濟、更可靠、更智能。
(3)水泵機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%，水泵機組每天可減少額外能耗312.8 kW·h/天。預計單臺水泵機組年耗電量近8.79萬元/組。