自來(lái)水凈化閘閥工藝設(shè)計(jì)

之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹自來(lái)水凈化閘閥工藝設(shè)計(jì)自來(lái)水凈化與污水處理工藝設(shè)計(jì)已接近或達(dá)到水平，而水處理設(shè)備特別是泵閥和*水平尚有較大差距，這就是為什么要編寫(xiě)"廠站常用閥門的選擇與應(yīng)用"專題的必要性。 

自來(lái)水凈化閘閥工藝設(shè)計(jì)由于本文篇幅要求有限，不能針對(duì)各類閥門進(jìn)行具體的要求進(jìn)行討論，僅對(duì)各類閥門共同的重點(diǎn)的原則要求做一簡(jiǎn)要闡述。

序號(hào)	品  名	型 號(hào) 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	閘閥	明桿法蘭式閘閥Z41H-10C  DN500 PN10 重量1000KG, 長(zhǎng)度540MM 外圓670MM, 螺絲孔到中心距：620MM 螺絲孔20-26	臺(tái)	3

1 自來(lái)水凈化閘閥工藝設(shè)計(jì)殼體材料問(wèn)題 
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥有多種材料可以滿足給排水用 閥 門殼體的使用要求，但是，正確、合理的選擇，可以獲得 閥 門 經(jīng)濟(jì)的使用壽命和的性能。閘閥的啟閉件是閘板，閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直，閘閥只能作全開(kāi)和全關(guān)，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘板有兩個(gè)密封面，常用的模式閘板閥的兩個(gè)密封面形成楔形、楔形角隨閥門參數(shù)而異。密封副配對(duì)合理，閘板和閥座的密封面采用不同硬度的司太立鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成，密封可靠、硬度高、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、抗擦傷性能好、壽命長(zhǎng)。不銹鋼閘閥材質(zhì)分為304不銹鋼閘閥，316不銹鋼閘閥，321不銹鋼閘閥。大部分閘閥是采用強(qiáng)制密封的，即閥門關(guān)閉時(shí)，要依靠外力強(qiáng)行將閘板壓向閥座，以保證密封面的密封性。不銹鋼閘閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙等各部門，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>


      【產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)】：
      1、流體阻力小，密封面受介質(zhì)的沖刷和侵蝕小。
      2、開(kāi)閉較省力。
      3、介質(zhì)流向不受限制，不擾流、不降低壓力。
      4、形體簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，制造工藝性好，適用范圍廣。 
根據(jù) 2004 年住建部第 218 號(hào)文件規(guī)定，灰鑄鐵管材、管件"不得用于城鎮(zhèn)供水、燃?xì)獾仁姓艿老到y(tǒng)。口徑 >400mm 的管材及管件不允許在污水處理廠、排水泵站及市政排水管網(wǎng)中的壓力管線中使用"的要求，城鎮(zhèn)供水用 閥 門殼體材料排除了灰鑄鐵。 
球墨鑄鐵和鑄鋼比較，強(qiáng)度相當(dāng)，但耐化學(xué)腐蝕能力前者是后者的兩倍，且適宜在工作溫度 -30 ℃ -350 ℃ 之間， PN≤4.0MPa 的供水閥門使用。球墨鑄鐵所以比鑄鋼耐腐蝕性能強(qiáng)，主要原因是球鐵的含碳量是鑄鋼的 10 倍，球鐵中的碳以球狀石墨的形式存在，球狀石墨比片狀石墨化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)很多。 近年來(lái)，世界各工業(yè)國(guó)家的給排水用 閥 門殼體材料也都采用相當(dāng) QT400-15 或 QT450- 1 0 的材料，目前我國(guó)對(duì)殼體材料用球墨鑄鐵認(rèn)識(shí)已經(jīng)普及了，各牌號(hào)球鐵抗拉強(qiáng)度基本達(dá)到，但球化率不穩(wěn)定，參差不齊，一些廠家的球化率低于 80% ，特別延伸率不達(dá)標(biāo)，我們選擇閥門生產(chǎn)廠家時(shí)，應(yīng)要求提供金相和材料延伸率數(shù)據(jù)，必要時(shí)應(yīng)抽查。 



性能規(guī)范】

公稱壓力PN（MPa）	殼體	試驗(yàn)壓力（MPa）		上密封
		密封（液）	密封（氣）
1.6	2.4	1.8	0.6	1.8
2.5	3.8	2.8	0.6	2.8
4.0	6.0	4.4	0.6	4.4
6.4	9.6	7.0	0.6	7.0
10.0	15.0	11.0	0.6	11.0
16.0	24.0	18.0	0.6	18.0

【適用介質(zhì)和適用溫度】

殼體材料	適用介質(zhì)	適用溫度（℃）
碳素鋼（C型）	水、蒸汽、油品	≤425
鉻鎳鈦鋼（P型）	硝酸類	≤200
鉻鎳鉬鈦鋼（R型）	醋酸類	≤200
鉻鉬鋼（I型）	水、蒸汽、油品	≤550

【主要零件材料】

閥體、閥蓋	閥板、閥座	閥桿	閥桿螺母	填料	手輪
碳素鋼	碳鋼＋硬質(zhì)合金或不銹鋼	鉻不銹鋼	鋁青銅	石墨石棉盤根	可鍛鑄鐵
鉻鎳鈦鋼	不銹鋼、不銹鋼＋硬質(zhì)合金	鉻鎳鈦不銹鋼	鋁青銅	浸聚四氟乙烯	可鍛鑄鐵
鉻鎳鉬鈦鋼	不銹鋼、不銹鋼＋硬質(zhì)合金	鉻鎳鉬鈦不銹鋼	鋁青銅	浸聚四氟乙烯	可鍛鑄鐵
鉻鉬鋼	合金鋼＋硬質(zhì)合金	鉻鉬鋁鋼	鋁青銅	柔性石棉＋33.4	可鍛鑄鐵



2 涂裝問(wèn)題 
目前我們大部分 閥 門生產(chǎn)廠家沒(méi)有自己符合標(biāo)準(zhǔn)的涂裝生產(chǎn)線，大多是外協(xié)加工，由于驗(yàn)收、檢驗(yàn)項(xiàng)目不標(biāo)準(zhǔn)、不全面，涂裝前金屬表面未*除銹，漆膜很快脫落，造成殼體銹蝕。 
我們的要求是: 
1) 涂裝前鑄件表面必須經(jīng)拋丸(噴砂)處理，去除氧化皮、污垢，表面粗糙度達(dá)到 Sa2 ½ 級(jí) ， 6 小時(shí)涂裝; 
2) 一般工件加熱 240 ℃ ，固化溫度 220 ℃ ，進(jìn)行無(wú)毒環(huán)氧樹(shù)脂粉末靜電噴涂，內(nèi)表面涂層厚度 250μm ( 直埋的 300μm) ，外表面棱角處不低于 150μm; 
3) 檢測(cè)項(xiàng)目包括:厚度、附著力、硬度、絕緣性、抗沖擊性等 5 項(xiàng)，在工廠應(yīng)按一定抽取比例檢測(cè)，驗(yàn)收時(shí)可抽取樣品檢測(cè)。 


3 頭損失問(wèn)題 
我國(guó)是能源短缺且浪費(fèi)嚴(yán)重的國(guó)家，生產(chǎn)同樣 產(chǎn)品耗電量是世界平均水平的 4 倍。至 2009 年，我國(guó)在 654 個(gè)城市中統(tǒng)計(jì)自來(lái)水廠有 1834 座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)小水廠萬(wàn)余座，還在不斷更新、擴(kuò)建、新建，管網(wǎng)長(zhǎng)度近 39 萬(wàn) km ，裝有闊門約 80 萬(wàn)臺(tái)，在自來(lái)水廠，泵 閥 是用電大戶。節(jié)能減排作為國(guó)策，我們各行各業(yè)都應(yīng)有清醒的認(rèn)識(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)從本行業(yè)做起，閥門的用量很大，節(jié)能問(wèn)題突出，至今尚未得到充分重視，生產(chǎn) 閥 門和選用 閥 門，要把水頭損失大小作為評(píng)價(jià) 閥 門質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。 
1) 舉例: DN600 的 閥 門，對(duì)應(yīng)水泵流量。
即全年用電 87900 度，由此可見(jiàn)，全國(guó)所用 閥 門數(shù)十萬(wàn)臺(tái)，如不重視水頭損失問(wèn)題，將嚴(yán)重浪費(fèi)能源。 
2) 具備同樣性能的閥門，可有不同的結(jié)構(gòu)型式，我們?cè)谶x用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用水頭損失小的閥門種類，閥門水頭損失大小，和不同閥門的水頭損失系數(shù)有關(guān)，其大小取決于 閥 門公稱尺寸、結(jié)構(gòu)以及內(nèi)腔形狀等等，內(nèi)腔在介質(zhì)流程中，每步結(jié)構(gòu)形狀都可看作是一個(gè)產(chǎn)生阻力的元件系統(tǒng)(如介質(zhì)流動(dòng)轉(zhuǎn)彎、孔口、擴(kuò)大、縮小、再轉(zhuǎn)彎) ，所以整個(gè)閥門的水頭損失，是各元件水頭損失的總和，各元件的水頭損失系數(shù)在手冊(cè)中可以查到。閥門的水頭損失系數(shù)亦稱流阻系數(shù)。計(jì)算方法如下:從表中不難看出，水力控制閥的水頭損失，在上述各類 閥 門中是大的，應(yīng)慎重選用，除非必須選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用水頭損失相對(duì)較小的閥門。 用水力控制閥主閥設(shè)計(jì)的多功能水泵控制閥(水力控制閥)的水頭損失系數(shù)值 ， 從表中查出 Y 型為1. 4-2.5 ，⊥型的為 4.3-6.1 ，目前使用較為廣泛，從長(zhǎng)遠(yuǎn)講不宜使用。 對(duì)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，一種主閥，配置不同的先導(dǎo) 閥 和接管系統(tǒng)，可產(chǎn)生 20 多種功能的閥門，很方便，這主要是對(duì)閥門生產(chǎn)企業(yè)方便有利。 
減壓閥和調(diào)流調(diào)壓閥是用結(jié)構(gòu)的水頭損失調(diào)流調(diào)壓的，因此水頭 損失 △ h 不在比較之列，但全開(kāi)時(shí)也應(yīng)盡量減小。 
4 停泵水錘防護(hù)問(wèn)題 
1) 定義:停泵水錘是指水泵裝置因突然停電等原因，導(dǎo)致非正常停泵，在其管道系統(tǒng)中，因流速劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，稱為水錘現(xiàn)象。 
2) 特點(diǎn):先發(fā)生低壓后發(fā)生高壓，停電后由于水泵、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部分有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)速在不斷降低，然后因重力和水力阻力的作用使其流速逐漸降為零，再其后在重力水頭的作用下，管道中的水柱又開(kāi)始向水泵方向倒流，速度由零逐漸加大。倒流水柱沖擊普通止回 閥 時(shí)，止回閥迅速關(guān)閉，產(chǎn)生極大的水錘壓力，我們必須進(jìn)行防護(hù)，不然會(huì)在泵房爆管，水淹泵房造成次生災(zāi)害。 
3) 防護(hù)措施。 
① 有條件時(shí)取消水泵出口止田閥; 
② 試制調(diào)壓塔(宜在地形有利時(shí)) ; 
③ 安裝水錘消除器; 
④ 安裝爆破膜; 
⑤ 設(shè)置水錘吸納器; 
⑥ 用水泵控制 閥 替代普通止回閥，分用緩閉、速閉加緩閉、速閉等原理。閥門的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，如:有用水力控制 閥 組裝的緩閉或速閉加緩閉閥，有緩閉蝶形止回閥，導(dǎo)流式速閉止回閥，有速閉加緩閉偏心半球閥、球閥，有速閉加緩閉 ROTO 閥等等。 
4) 緩閉和速閉閥原理。 
① 緩閉是由于當(dāng)高壓水錘波返回時(shí)閥門未關(guān)閉，其能量通過(guò)水泵回流泄出; 
② 速閉不是指一般所謂速閉，是指當(dāng)管道中水的流速降為零或接近零時(shí)，閥門速閉，從公式看出， V ≈O 時(shí)，水錘增壓值 △ h 極小。 
5) 閥門類型選擇。 
① 在功能可靠的前提下，注重水頭損失，這類閥的水頭損失差別很大; 
② 速閉閥不能防護(hù)負(fù)壓水錘; 
③ 非正常停泵條件下，壓力升值不超過(guò) 0.3 倍水泵大工作壓力，水泵反轉(zhuǎn)不超過(guò)正轉(zhuǎn)的 1. 3 倍。 


5 壓力試驗(yàn)問(wèn)題 
自來(lái)水廠站所用閥門和管網(wǎng)中 閥 的驅(qū)動(dòng)裝置有所不同，多采用電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，閥門經(jīng)常進(jìn)行啟閉，對(duì)其動(dòng)作性能要求高。因此對(duì)廠站 閥 門進(jìn)行的型式試驗(yàn)要有啟閉循環(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)，在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。 
原有的 GB ／ T 13927 -1992 《 通用 閥 門壓力試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)，已被 GB ／ T 13927-2008 < 工業(yè)閥門壓力試驗(yàn)》代替，標(biāo)準(zhǔn)中閘閥、蝶閥的密封性能試驗(yàn)要求進(jìn)行 0.6MPa 的氣體密封，經(jīng)溝通可以逐步實(shí)現(xiàn)。 
本文主要提示的是要在規(guī)定的操作扭矩下關(guān)閉閥門，且在不利密封的方向施加介質(zhì)壓力。 考慮到我國(guó)閥門生產(chǎn)技術(shù)水平，特大口徑（如DN1600）閥門在不利方向密封性能試壓時(shí)可降低壓力，但不能低于70%。但當(dāng)在自來(lái)水廠的管道中水流方向不變的，閥門要在對(duì)密封有利的方向安裝，以達(dá)到效果。
閥門的儲(chǔ)存、橡膠密封件的儲(chǔ)存、閥門的運(yùn)輸、工地安裝、運(yùn)行管理問(wèn)題也都是十分重要的問(wèn)題，要在"自來(lái)水廠站常用閥門的選擇與應(yīng)用"專題中進(jìn)行規(guī)定、提出要求，本文不再一一贅述。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護(hù)