進(jìn)水球閥課件

1、水輪機(jī)進(jìn)水閥QF612-WY-120介紹杜 明 遠(yuǎn)1 為了滿足水電站機(jī)組運(yùn)行與檢修的需要，在水電站的引水系統(tǒng)和水輪機(jī)的過流系統(tǒng)中，不同位置應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的閘門或閥門對水流加以控制，如進(jìn)水口的工作閘門和檢修閘門、尾水管出口的尾水檢修閘門等。通常將裝設(shè)在水輪機(jī)蝸殼前的閥門稱為進(jìn)水閥(又稱主閥)。水輪機(jī)主閥是機(jī)組和電站的一種重要安全保護(hù)設(shè)備，通常只有全開和全關(guān)兩種狀態(tài)，不允許部分開啟來調(diào)節(jié)流量，以免造成過大的水力損失和影響水流穩(wěn)定而引起過大的振動。水輪機(jī)進(jìn)水閥是水電站進(jìn)水管線系統(tǒng)中截斷或接通水流的控制設(shè)備。其主要作用如下： 進(jìn)水球閥的作用2用 途為水輪發(fā)電機(jī)組檢修提供安全工作條件，即機(jī)組檢修時，在靜水中

2、關(guān)閉進(jìn)水閥，截斷機(jī)組進(jìn)水。當(dāng)水輪機(jī)組需長時間停用時，截斷上游來水，以減少導(dǎo)葉漏水及因漏水造成的間隙之間的氣蝕損壞。還可避免機(jī)組長期運(yùn)行后,因?qū)~漏水量增大而不能停機(jī)的問題。重新開機(jī) 時還可縮短機(jī)組所需的時間。當(dāng)水輪機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障，機(jī)組轉(zhuǎn)速升高到整定值的情況下，動水緊急關(guān)閥,防止事故擴(kuò)大。水輪機(jī)雙密封進(jìn)水閥不僅具有以上功能，而且可保證在不排空閥前壓力鋼管內(nèi)部壓力水的情況下，檢修其閥軸密封或工作密封。檢修過程中，不影響其它機(jī)組的正常運(yùn)行。3進(jìn)水球閥的工作原理 進(jìn)水球閥廣泛應(yīng)用在中、小直徑高水頭水電站上(一般用于最高靜水頭大于250m的水電站)，由于其活門為圓筒形,內(nèi)徑與鋼管的直徑相同,過流時

3、水力損失接近于零,因此特別適用于流速高的場合?，F(xiàn)代球閥一般采用臥軸布置,主要由閥殼、活門及軸端、密封裝置、操作機(jī)構(gòu)等組成, 活門為一旋轉(zhuǎn)的球體,關(guān)閉水道時利用球體擋水；旋轉(zhuǎn)90后開啟,水流經(jīng)球體中心與水道直徑一致的圓柱孔通過,無阻水構(gòu)件，水頭損失小。按密封形式的不同分為單面密封球閥和雙面密封球閥，現(xiàn)在以雙面密封球閥居多,即在上游進(jìn)口端設(shè)檢修密封,下游出口端設(shè)工作密封。球閥的優(yōu)點(diǎn)是關(guān)閉嚴(yán)密,漏水極少；密封裝置不易磨損,使用壽命長；全開時幾乎無水力損失；閥門開關(guān)時兩密封副無磨擦旋轉(zhuǎn),故啟閉操作力矩??；可進(jìn)行動水緊急關(guān)閉等。4系 統(tǒng) 組 成 及 作 用水輪機(jī)進(jìn)水球閥系統(tǒng)由液動雙密封球閥、液壓系統(tǒng)、電

4、氣系統(tǒng)及附屬設(shè)備等組成。液動雙密封球閥基本形式為臥軸雙密封結(jié)構(gòu)。液壓系統(tǒng)由油壓裝置和操作機(jī)構(gòu)二部分組成。控制系統(tǒng)以PLC為核心, 可就地操作或遠(yuǎn)程控制，也可采用觸摸屏進(jìn)行操作和顯示。進(jìn)水球閥的附件包括旁通閥、上、下游連接管、伸縮節(jié)、空氣閥和蝸殼放空排水閥等。液壓系統(tǒng)控制系統(tǒng)上游管伸縮節(jié)下游管進(jìn)水球閥球閥油壓裝置5上游連接管路上游連接管:上游連接管與上游壓力鋼管現(xiàn)場焊接，連通整個管線系統(tǒng)。上游連接管上留有與旁通平壓系統(tǒng)、差壓控制系統(tǒng)相連的接口。6下游連接管路下游連接管:下游連接管與下游蝸殼進(jìn)口管現(xiàn)場焊接，連通整個管線系統(tǒng)。下游連接管上留有與旁通平壓系統(tǒng)、差壓控制系統(tǒng)、自動進(jìn)排氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等相

5、連的接口。輸水管線較大時，在下游連接管下半部分開有檢修門，便于設(shè)備維護(hù)時人員進(jìn)出。7伸縮節(jié)進(jìn)水管伸縮節(jié):進(jìn)水管伸縮節(jié)（松套法蘭式）安裝在工作溫度-1065的液體管道上，在一定范圍內(nèi)可伸縮調(diào)節(jié)閥門與管道的連接，是管道安裝過程中一種必需設(shè)備。進(jìn)水管伸縮器在一定的范圍內(nèi)可軸向伸縮，伸縮管的伸縮可得到最大或最小的結(jié)構(gòu)尺寸(伸縮量為30mm)，不僅在一定范圍內(nèi)可補(bǔ)償由于溫度的變化而帶來的管線伸縮，同時也能在一定的范圍內(nèi)克服因管道安裝不同軸而產(chǎn)生的偏移，對于閥門的安裝、維修、更換可帶來很大的方便。按結(jié)構(gòu)形式可分為鋼制套筒式和金屬波紋管式伸縮器。8旁通閥的組成及作用旁通閥及旁通系統(tǒng):由旁通彎管、旁通直管、旁

6、通閥、旁通檢修閥、密封件、緊固件等組成，布置在上游連接管與下游連接管之間。在主閥開啟前，打開旁通閥向蝸殼充水平壓，（球閥開啟必須在閥門兩側(cè)的壓力差大于1.0Mpa時進(jìn)行）降低開閥力矩，減少開閥過程中閥軸與軸承之間的摩擦，延長閥門的使用壽命。旁通檢修閥、便于旁通管路和液壓針閥的檢修和安裝。旁通閥一般采用電 (液)動蝶閥、電動球閥，水頭較高時采用液動針型閥。旁通閥前串接一臺檢修閥,作為旁通閥檢修用。檢修閥一般采用手動蝶閥，也可采用球閥、閘閥等。針閥開關(guān)時間調(diào)整在10 20S之間，在調(diào)試過程中可以調(diào)整針閥進(jìn)出油口的節(jié)流片進(jìn)行擴(kuò)孔處理，來達(dá)到實(shí)際需要的開關(guān)時間。9空氣閥的作用 空氣閥: 也可以叫做自動

7、進(jìn)排氣系統(tǒng)由自動進(jìn)排氣閥（空氣閥）、檢修閘閥、管路等組成。安裝在下游連接管頂部，在打開進(jìn)水閥過程中，自動排除進(jìn)水閥下游蝸殼內(nèi)空氣；在關(guān)閉進(jìn)水閥過程中，由于蝸殼排空，管內(nèi)出現(xiàn)真空自動補(bǔ)氣。檢修閥工作過程中處于常開狀態(tài)，只有自動進(jìn)排氣閥需要維修時才關(guān)閉檢修閥，對自動進(jìn)排氣閥進(jìn)行維修。在機(jī)組正常運(yùn)行時，空氣閥閘閥處于全開位置。口徑較大球閥在開閥過程中，人工打開球閥殼體頂部排氣閥排除殼體內(nèi)空氣。10蝸殼放空閥的作用 蝸殼放空閥安裝在球閥與蝸殼的連接部位，其實(shí)為一個閘閥，它主要作用是排泄流體，及在檢修期間或日常維護(hù)中對需要進(jìn)入蝸殼內(nèi)的工作都需要將放空閥門打開，將蝸殼內(nèi)的流體與尾水管相連通后再利用檢修排水

8、泵將其排至尾水。以保證工作人員進(jìn)入蝸殼工作的安全。11開啟旁通閥開 閥閥前后壓力差達(dá)到設(shè)定值退出工作密封鎖定已解除退出液壓鎖定止漏環(huán)退出進(jìn)水球閥開啟到位開啟進(jìn)水球閥關(guān)閉旁通閥關(guān) 閥止漏環(huán)投入到位進(jìn)水球閥關(guān)閉到位關(guān)閉進(jìn)水球閥投入工作封投入到位關(guān)閉到位開閥完成關(guān)閥完成進(jìn)水球閥運(yùn)行程序及工作原理開啟旁通閥旁通閥已打開液壓鎖定投入關(guān)閉旁通閥關(guān)閉到位12水輪機(jī)進(jìn)水球閥設(shè)有上、下游兩個密封裝置，即在出水端設(shè)置工作密封，在進(jìn)水端設(shè)置檢修密封。正常工作時僅工作密封投入使用；當(dāng)工作密封需要檢修時，為了不排空壓力鋼管，且不影響其它機(jī)組的正常運(yùn)行，檢修密封投入工作。工作密封和檢修密封的止漏環(huán)均采用不銹鋼材料，止漏環(huán)

9、安裝后在結(jié)構(gòu)上形成上下兩個壓力腔通過進(jìn)入不同壓力腔的壓力水來推動止漏環(huán)的投入和退出。當(dāng)止漏環(huán)被推向活門上的固定密封環(huán)并與之相接觸就形成密封。檢修密封止漏環(huán)底部上游側(cè)、工作密封止漏環(huán)底部下游側(cè)都設(shè)置有沖沙孔，可以定期開啟沖沙孔來排除密封腔內(nèi)的雜質(zhì)。 球閥密封裝置13閥體密封圈為動密封止漏環(huán)，采用異面形式，材料為不銹鋼，密封面堆焊硬質(zhì)合金，有效防止汽蝕和磨損，活門密封圈用球面形式，材料為不銹鋼。由導(dǎo)環(huán)（中間環(huán)）、止漏環(huán)、固定密封環(huán)、行程接近開關(guān)以及緊定裝置組成。同時，可在不拆卸閥體的情況下，檢修或更換密封圈。 球閥密封裝置14當(dāng)活門旋轉(zhuǎn)時，動密封環(huán)先行（必須）脫離，使密封面間無旋轉(zhuǎn)磨擦，開啟力矩小

10、，使用壽命長。在不拆開閥體的情況下，閥門上下游密封裝置均可拆卸更換。在閥門外部設(shè)有指示機(jī)構(gòu)（密封裝置位置開關(guān)）可以判斷動密封環(huán)所處位置。閥體密封圈均采用差壓式結(jié)構(gòu)，在活塞內(nèi)兩側(cè)不受壓力的情況下可保證在管道內(nèi)的水壓（或油壓）下,檢修密封處于開啟位置，可有效地保護(hù)檢修密封。因采用特殊的差動設(shè)計，密封環(huán)投入時能得到可靠的密封比壓，確保閥門密封不漏水。在上下游動密封環(huán)操作腔設(shè)有測壓管路，在向操作腔充水時，可手動操作排氣閥，排除操作腔內(nèi)面的氣體。檢修密封設(shè)有可靠的鎖定裝置。該裝置能在撤除檢修密封環(huán)操作壓力后,仍能鎖定密封環(huán)的位置,保證檢修密封不漏水。 球閥密封裝置15工作密封結(jié)構(gòu)特征 工作密封采用硬橡膠

11、不銹鋼密封結(jié)構(gòu)?；铋T的密封圈采用高硬度橡膠圈，整體硫化， 無縫連接，用經(jīng)過防銹處理的密封壓蓋和不銹鋼螺釘固定在活門上，閥門所需密封比壓通過螺釘調(diào)節(jié)。 同時，可在不拆卸閥體的情況下，檢修或更換密封圈?；铋T全關(guān)時，在水壓作用下，橡膠密封圈更貼緊閥體上密封圈，使之密封效果更好。16我們知道球閥檢修密封和工作密封都是采用壓力水進(jìn)行操作。檢修密封止漏換采用手動控制。正常工作時檢修密封不投入只有在檢修時才投入，必要時可以投入手動檢修密封鎖定。手動檢修密封鎖定裝置軸向安裝在球閥上游側(cè)進(jìn)水法蘭根部，共有8組。每組鎖定裝置主要由安裝在內(nèi)側(cè)的鎖錠桿和一個安裝在外側(cè)的鎖定鎖定螺桿組成內(nèi)側(cè)的鎖錠桿可通過其端部的螺孔從

12、上游側(cè)拉出以便更換密封圈。 檢修密封17主閥結(jié)構(gòu)及其主要特點(diǎn) 閥軸表面采用不銹鋼材料。主軸承和止推軸承采用鋼背自潤滑軸襯。軸承兩側(cè)均設(shè)有密封，內(nèi)側(cè)密封主要是防止泥沙污物進(jìn)入軸承密封面。封水密封位于軸承的外側(cè)，密封為運(yùn)動密封，為了克服頻繁運(yùn)動產(chǎn)生的軸端密封磨損，在軸承外側(cè)設(shè)置U型密封圈，并在外面加裝防塵密封圈，材料為聚胺脂，具有較高的彈性、自密封性和耐磨性，既能夠有效防止泥沙進(jìn)入軸承內(nèi)，又使得密封更嚴(yán)密可靠，采用箱式結(jié)構(gòu)，同時便于調(diào)整、拆卸和更換。后端采用預(yù)壓可調(diào)成型填料結(jié)構(gòu)，填料材料為夾織物橡膠材料，成型好，耐磨性好，密封可靠 。成型填料為五件一組結(jié)構(gòu)，可形成四個密封環(huán)，相當(dāng)于四道橡膠密封圈，當(dāng)長期運(yùn)行產(chǎn)生一定磨損后，通過調(diào)節(jié)填料壓蓋上的調(diào)節(jié)螺釘仍可繼續(xù)保持滿意的密封效果，因此軸端密封完全可滿足一個大修期不更換、不外漏的要求。18水輪機(jī)組及主閥工作密封環(huán)需要檢修、維護(hù)時，關(guān)閉液動球閥后必須投入主接力器機(jī)械鎖定和檢修密封機(jī)械鎖定后，方可切斷工作密封環(huán)和檢修密封環(huán)的壓力水源(或壓力油)管路以及接力器的操作油路。視水質(zhì)含沙量情況，定期打開工作密封環(huán)和檢修密封環(huán)底部排沙口閥門，排除密封環(huán)與球閥殼體之間沉積的沙粒。注意事項(xiàng)19一般故障及排除方法故障情況 原 因 排除方法 工作（或檢修）密封面泄漏 1、工作（或檢修）密封副間夾