为了防止泥沙沉积妨碍阀门的打开,船用蝶阀的下缘逆水流而关,动弯矩m总是朝向关闭闸门的方向,闸门上的动水压沿着水流方向的分力p向水流方向流动,垂直分力P1方向向上。
闸门关闭时,水完全静止,闸门承受静水压。 由于闸门上下位置的不同,静水压的作用中心是活的门中心线以下。 因此,在横轴船用蝶阀的闸门上产生了使闸门旋转的静力矩。
芹山在水电站中,船用蝶阀处于接近全闭的位置,无法正常关闭。
阀操作中,操作机构的各旋转销存在摩擦力和摩擦力矩。 其中,阀轴与金属之间的摩擦力和力矩为主,其数值占总摩擦力摩擦减小力矩的大部分。
根据设计情况,阀轴和铸铝青铜的摩擦系数一般取礼=0.15,因此最高水头121.5m时,船用蝶阀可以用自身配置的重锤自动关闭。 防止蝶阀自动关闭的必要条件是> 0.27。 因此,可以得出以下结论。
芹山水电站#1、#2蝶阀运行两年后,在一定程度上发生了关闭时不能关闭在全闭位置的现象。 分析表明,发生这种情况的原因有以下两点。
1 )船用蝶阀经过2年以上的运行后,阀轴与轴承之间沉淀了泥沙,阀轴与轴承之间的间隙减少,轴承摩擦系数可能会增加。 在关闭阀门的过程中,闸板接近全闭位置时,闸板上下游之间会产生压力差。 该压力差会在阀轴中产生阻碍关闭的力矩。 该阻力矩与轴承的摩擦系数成正比,阻力矩大于阀关闭力矩时,会发生这种现象。
2 )经过一段时间后,轴承的润滑面可能会腐蚀、轴承磨损、摩擦系数增加。
4处理方法
1 )改变关闭蝶船用阀的操作顺序。 关闭蝶阀的同时打开旁通阀,关阀结束后,关闭旁通阀。 这样,蝶阀关闭期间,前后水压始终平衡,关阀之间的蝶阀上下游之间的压力差消失,关闭时的摩擦阻力大幅降低,关阀顺利进行。 此外,还可以减少轴承润滑面的磨损,延长蝶阀阀轴的寿命。
2 )现在配置的2个重锤的侧面分别有4个M30的螺纹孔,重锤上安装钢板,可以用螺钉紧固。 这样,重锤的质量增加,船用蝶阀关闭时重锤的力矩增加,即使蝶阀轴承摩擦系数变大,也能顺利关闭。以上两种方法中,如果用第二种方法进行改造,蝶阀可以在一段时间内比较顺利地自动关闭,但是如果运转时间变长,随着阀轴和轴承之间的泥沙沉淀和轴承润滑面的进一步磨损,会产生摩擦阻力因此,考虑到处理上述问题的难度和电站的安全经济运行,采用了修改蝶阀关闭工艺的方法。 如图1所示,灰色为了改善,增加了流程部分。