上海申弘閥門有限公司
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消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理通常作為水輪發(fā)電機(jī)組旁通閥的自由排放閥，或是連續(xù)排放流量控制。由于采用倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡(jiǎn)稱錐形閥，又因其具有優(yōu)異的消能效果，故又稱消能閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)流通道外部，使得閥體內(nèi)部流道通常順滑，流量大而壓降損耗少，其在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)；
該閥在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形，*水力設(shè)計(jì)形體及用來(lái)降低振動(dòng)的4個(gè)導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來(lái)控制，閥體上分別設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和補(bǔ)充性的軟密封閥座，或兩者構(gòu)成了復(fù)合式的閥座確保密封性能。在排放到大氣中時(shí)，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散，并分解為稀薄噴淋形態(tài)，將能量消耗在空氣之中。通常根據(jù)實(shí)際需求，可以要求控制水流區(qū)域，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與充分水混合，而且還集中流量。
錐形閥具有優(yōu)異的消能效果，因此又稱消能閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)流通道外部，使得閥體內(nèi)部流道通常順滑，流量大而壓降損耗少，其在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。
其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形，*水力設(shè)計(jì)形體及用來(lái)降低振動(dòng)的特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來(lái)控制，閥體上設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和軟密封閥座，雙重密封確保密封性能。
在排放到大氣中時(shí)，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散，并分解為稀薄噴淋形態(tài)，將能量消耗在空氣之中。通常根據(jù)實(shí)際需求需要控制水流區(qū)域時(shí)，可以在出口安裝一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與水充分混合，而且還能同時(shí)控制水流沖擊范圍。錐形閥測(cè)試的結(jié)果顯示沒(méi)有明顯的振動(dòng),這取決于水流中的空氣量，當(dāng)固定錐形*開(kāi)啟時(shí)，不論有導(dǎo)流罩或沒(méi)有其排放系數(shù)都是0.9左右。
二、消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理主要技術(shù)參數(shù)
1.閥體材料：碳鋼、不銹鋼
2.公稱壓力PN：0.6～4.0MPa
3.公稱通徑DN:200～2000mm
4.強(qiáng)度試驗(yàn)：PN×1.5
5.密封試驗(yàn)：PN×1.1
6.使用溫度T:0～70℃
7.連接形式：法蘭、焊接
8.適用介質(zhì)：水、污水
9.操作機(jī)構(gòu)：蝸輪、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)另附使用說(shuō)明）
10.流量特性
消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理
錐形閥大致可以分為埋設(shè)管（或過(guò)渡管）、錐形閥體、套筒、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、拉桿及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部份。其閥體固定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉活動(dòng)的外套筒，達(dá)到閥體的啟閉。它具有下列優(yōu)點(diǎn)：
1.水力條件好，具有較其它閥門高的流量系數(shù)u=0.75～0.83或更高；
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕；所有傳動(dòng)部件均設(shè)置在閥體之外，一目了然，便于維護(hù)檢修；
3.啟閉力小，操作輕便，可適用于無(wú)電源的中小形水利工程場(chǎng)所，可設(shè)置電、氣、液動(dòng)操作啟閉機(jī)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行；
4.泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀，空中擴(kuò)散摻氣，消能效果好，簡(jiǎn)單消能池或不用做消能措施，如設(shè)置為淹沒(méi)式出流，則水下之消能亦甚簡(jiǎn)單；
5.流體通過(guò)內(nèi)部4導(dǎo)流翼進(jìn)行均勻分割，不會(huì)產(chǎn)生漩渦和震動(dòng)；
6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)錐形閥芯的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，套筒與閥體之間通過(guò)導(dǎo)向環(huán)和O形圈實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和密封，使閥的流量系數(shù)與閥開(kāi)度具備一定的比例關(guān)系。
7.針對(duì)不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和橡膠軟密封。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)金屬硬密封和軟密封的特性；
8.可限制發(fā)散角度，使流體分解為稀薄噴淋形態(tài)或環(huán)狀對(duì)流達(dá)到?jīng)_擊抵消的目的。同時(shí)適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)的需求。
9.根據(jù)閥門水平線與中軸線的夾角大小，以180°水平安裝***為常見(jiàn)，此外采用的方式有45°，60°、90°；
錐形閥又名消能閥，是一種在水利工程應(yīng)用中十分廣泛的消能設(shè)備，目前在國(guó)外很多工程采用這種設(shè)備進(jìn)行中小流量的消能及生態(tài)流量的下泄，它造價(jià)低，消能效果好，運(yùn)行方便，非常值得在我國(guó)的水電建設(shè)工程中推廣使用。
根據(jù)中心線方位的不同，錐形閥可分為水平布置和傾斜布置，按錐形閥在泄水洞中位置的不同，又可分為布置在洞中和布置在泄水洞出口兩種情況。當(dāng)錐形閥水平布置在泄水洞出口時(shí)，從錐形閥閥泄放出的水流可直接在大氣中消能，但以錐形向四周噴射的水體產(chǎn)生的水珠和霧氣會(huì)影響到周圍的建筑設(shè)施。若在錐形閥出口設(shè)置罩子可以達(dá)到集中水流，避免水霧噴射的目的，并可使空氣與水充分混合，且罩子的設(shè)置并不會(huì)降低閥的流量系數(shù)。
錐形閥還有一種常用的布置方式，即與水平線成一角度傾斜布置在泄水洞（鋼管）的出口。傾斜布置的目的是為了防止水霧的四面擴(kuò)散。但需在閥出水口下方設(shè)置一定的消能池消能，對(duì)閥出口附近有建筑物，且泄水量不是太大的錐形閥，不失為一種好的布置形式。
值得一提的是，無(wú)論采用何種布置形式，錐形閥應(yīng)盡量避免布置在水流不穩(wěn)定處，以免引起閥的不利振動(dòng)。
為了便于錐形閥的檢修，在錐形閥的上游側(cè)設(shè)有一閘閥，消能室出口設(shè)一檢修閘門，閘閥平時(shí)處于全開(kāi)狀態(tài)，由錐形閥關(guān)閉擋水，當(dāng)錐形閥需要檢修時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。消能室檢修閘門平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止反調(diào)節(jié)池水倒灌進(jìn)消能室，使錐形閥長(zhǎng)期泡水，當(dāng)錐形閥開(kāi)啟泄水時(shí)，消能室檢修閘門先于錐形閥開(kāi)啟。
消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理
錐形閥有兩種結(jié)構(gòu)形式：排放型和管中型。
排放型錐形閥由一個(gè)固定的錐體和一個(gè)可移動(dòng)的碳鋼套管組成。流量的控制通過(guò)不銹鋼套管前后移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，套管和錐體之間設(shè)有兩層密封（主密封金屬密封，次密封橡膠軟密封，實(shí)現(xiàn)零泄露）。
錐形閥工作時(shí)，水流以寬廣的錐形錐形角度擴(kuò)散，由于水流和空氣大面積的摩擦產(chǎn)生霧化（類似雨傘的效應(yīng)），達(dá)到的消能效果，使出口水流不直接沖擊地面（或水面）。
如果現(xiàn)場(chǎng)情況要求抑制水流的沖擊范圍，可加裝導(dǎo)流罩（此時(shí)為防止出流水回流需加裝兩條補(bǔ)氣管），以些起到控制水流沖擊范圍的作用。
安裝方式：水平或與水平有夾角安裝。閥門具有足夠的強(qiáng)度可確保沙礫和石塊自由通過(guò)。移動(dòng)套筒能自由滑動(dòng)，不受石塊的阻礙。
