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技術(shù)文章
淺析重錘式蝶閥的技術(shù)原理及應(yīng)用范疇
點(diǎn)擊次數(shù)：364 發(fā)布時(shí)間：2013-8-3
1、技術(shù)原理
重錘式蝶閥由蝶閥本體、液壓聯(lián)動(dòng)旁通閥、重錘、釋放裝置、手動(dòng)油泵（或電動(dòng)油泵）、齒條傳動(dòng)油缸及電子控制等部分組成。由油泵的壓力油輸入齒條傳動(dòng)油缸，經(jīng)活塞上齒條推動(dòng)蝶板主軸上的齒輪旋轉(zhuǎn)來開啟蝶板，并將同軸上的重錘舉至高點(diǎn)。重錘上的棘爪通過釋放裝置上的鎖錠軸鎖錠；鎖錠軸的固定，由電磁鐵和支托裝置來控制。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，由于電子控制部分的動(dòng)作，電磁鐵斷電，鎖錠軸失去控制，在重錘的自重作用下脫扣繞軸旋轉(zhuǎn)，使蝶閥自動(dòng)關(guān)閉。
該蝶閥的油壓系統(tǒng)，利用二段節(jié)流來控制蝶閥的關(guān)閉速度，開始時(shí)關(guān)閉速度較快，以減少飛車時(shí)間的持續(xù)和速率上升；后階段關(guān)閉緩慢以控制水壓上升率。
2、技術(shù)特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)
2.1技術(shù)特點(diǎn)
具有整機(jī)裝配的手電兩用油壓系統(tǒng)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
在沒有外來電源的情況下，能利用重力蓄能自行關(guān)機(jī)。當(dāng)機(jī)組過速、軸承過熱及發(fā)電機(jī)失磁時(shí)均能自動(dòng)關(guān)閉，從而對(duì)機(jī)組進(jìn)行了自動(dòng)保護(hù)。
具有快慢兩段關(guān)閉特性。
采用電磁鐵控制的鎖錠機(jī)構(gòu)，既安全可靠、操作力又小。
2.2主要技術(shù)參數(shù)、指標(biāo)
以D741-10型重錘式蝶閥為例，主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：壓力，1MPa；直徑，φ400、φ500、φ600、φ800、φ1000、φ1200；zui高使用水頭，100m；zui高升壓水頭，145m；開啟時(shí)間，手動(dòng)5min左右、電動(dòng)1min左右；關(guān)閉時(shí)間，快關(guān)段5～10s；慢關(guān)段10～50s；過速保護(hù)范圍，1.8倍額定轉(zhuǎn)速（可調(diào)）。
3、具體應(yīng)用地點(diǎn)及效果
浙江省臨海市柴坦水電站采用浙江平陽縣水電自動(dòng)設(shè)備廠生產(chǎn)的兩臺(tái)D741X-10重錘式蝶閥。電站型式為混合式，有壓隧洞1100m，洞徑2.6m，壓力管長50m，管徑1.2m，設(shè)計(jì)水頭45.5m，zui高水頭47m，設(shè)計(jì)流量1.8m3/s，水輪機(jī)HL220-WJ-50A，發(fā)電機(jī)SFW-630-6/990（電抗分流勵(lì)磁），額定電壓400V，額定容量630kW，額定轉(zhuǎn)速1000r/min。1991年1月2日并入大電網(wǎng)發(fā)電至1993年3月，兩臺(tái)機(jī)合計(jì)運(yùn)行7780h。重錘閥運(yùn)行情況良好，評(píng)價(jià)如下：（1）設(shè)備動(dòng)作正確，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，兩臺(tái)蝶閥開啟203次、關(guān)閉203次，動(dòng)作正確率100%；（2）電動(dòng)開啟平均時(shí)間為55s，甩負(fù)荷時(shí)快關(guān)時(shí)間設(shè)定為5s，先快利于減少轉(zhuǎn)速上升率，上升率控制在40%之內(nèi)，慢關(guān)時(shí)間設(shè)定為20s，后慢在于減少水壓上升率，上升率控制在21%之內(nèi)；（3）在事故停機(jī)過程中機(jī)組過速，當(dāng)超過1.4倍額定轉(zhuǎn)速時(shí)，由測(cè)速裝置發(fā)令，重錘自動(dòng)脫扣關(guān)閉進(jìn)水閥，避免事故擴(kuò)大，增加了運(yùn)行安全感。
4、結(jié)語
首先，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保證了安全停機(jī)。其次，減輕了運(yùn)行工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了維護(hù)工作量。兩臺(tái)機(jī)組減少值班人員4名，每年約節(jié)支8萬元。
另外，該閥在無人（少人）值班并網(wǎng)電站或孤立電站中當(dāng)失去廠用電時(shí)能自動(dòng)脫扣重錘關(guān)閉，而無需備用直流操作電源。
在一些電站設(shè)計(jì)中，若在已定的機(jī)組GD2和水工建筑物布置的條件下，無法找到合適的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間以保證機(jī)組速率上升值和水壓力上升值均不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值，此時(shí)可采取重錘式蝶閥快慢二段關(guān)閉，先快以利減少轉(zhuǎn)速升高，后慢又能減少水壓力升高。此法比設(shè)置人工電阻可靠，比設(shè)置調(diào)壓井經(jīng)濟(jì)。
重錘式蝶閥由蝶閥本體、液壓聯(lián)動(dòng)旁通閥、重錘、釋放裝置、手動(dòng)油泵（或電動(dòng)油泵）、齒條傳動(dòng)油缸及電子控制等部分組成。由油泵的壓力油輸入齒條傳動(dòng)油缸，經(jīng)活塞上齒條推動(dòng)蝶板主軸上的齒輪旋轉(zhuǎn)來開啟蝶板，并將同軸上的重錘舉至高點(diǎn)。重錘上的棘爪通過釋放裝置上的鎖錠軸鎖錠；鎖錠軸的固定，由電磁鐵和支托裝置來控制。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，由于電子控制部分的動(dòng)作，電磁鐵斷電，鎖錠軸失去控制，在重錘的自重作用下脫扣繞軸旋轉(zhuǎn)，使蝶閥自動(dòng)關(guān)閉。
該蝶閥的油壓系統(tǒng)，利用二段節(jié)流來控制蝶閥的關(guān)閉速度，開始時(shí)關(guān)閉速度較快，以減少飛車時(shí)間的持續(xù)和速率上升；后階段關(guān)閉緩慢以控制水壓上升率。
2、技術(shù)特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)
2.1技術(shù)特點(diǎn)
具有整機(jī)裝配的手電兩用油壓系統(tǒng)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
在沒有外來電源的情況下，能利用重力蓄能自行關(guān)機(jī)。當(dāng)機(jī)組過速、軸承過熱及發(fā)電機(jī)失磁時(shí)均能自動(dòng)關(guān)閉，從而對(duì)機(jī)組進(jìn)行了自動(dòng)保護(hù)。
具有快慢兩段關(guān)閉特性。
采用電磁鐵控制的鎖錠機(jī)構(gòu)，既安全可靠、操作力又小。
2.2主要技術(shù)參數(shù)、指標(biāo)
以D741-10型重錘式蝶閥為例，主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：壓力，1MPa；直徑，φ400、φ500、φ600、φ800、φ1000、φ1200；zui高使用水頭，100m；zui高升壓水頭，145m；開啟時(shí)間，手動(dòng)5min左右、電動(dòng)1min左右；關(guān)閉時(shí)間，快關(guān)段5～10s；慢關(guān)段10～50s；過速保護(hù)范圍，1.8倍額定轉(zhuǎn)速（可調(diào)）。
3、具體應(yīng)用地點(diǎn)及效果
浙江省臨海市柴坦水電站采用浙江平陽縣水電自動(dòng)設(shè)備廠生產(chǎn)的兩臺(tái)D741X-10重錘式蝶閥。電站型式為混合式，有壓隧洞1100m，洞徑2.6m，壓力管長50m，管徑1.2m，設(shè)計(jì)水頭45.5m，zui高水頭47m，設(shè)計(jì)流量1.8m3/s，水輪機(jī)HL220-WJ-50A，發(fā)電機(jī)SFW-630-6/990（電抗分流勵(lì)磁），額定電壓400V，額定容量630kW，額定轉(zhuǎn)速1000r/min。1991年1月2日并入大電網(wǎng)發(fā)電至1993年3月，兩臺(tái)機(jī)合計(jì)運(yùn)行7780h。重錘閥運(yùn)行情況良好，評(píng)價(jià)如下：（1）設(shè)備動(dòng)作正確，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，兩臺(tái)蝶閥開啟203次、關(guān)閉203次，動(dòng)作正確率100%；（2）電動(dòng)開啟平均時(shí)間為55s，甩負(fù)荷時(shí)快關(guān)時(shí)間設(shè)定為5s，先快利于減少轉(zhuǎn)速上升率，上升率控制在40%之內(nèi)，慢關(guān)時(shí)間設(shè)定為20s，后慢在于減少水壓上升率，上升率控制在21%之內(nèi)；（3）在事故停機(jī)過程中機(jī)組過速，當(dāng)超過1.4倍額定轉(zhuǎn)速時(shí)，由測(cè)速裝置發(fā)令，重錘自動(dòng)脫扣關(guān)閉進(jìn)水閥，避免事故擴(kuò)大，增加了運(yùn)行安全感。
4、結(jié)語
首先，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保證了安全停機(jī)。其次，減輕了運(yùn)行工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了維護(hù)工作量。兩臺(tái)機(jī)組減少值班人員4名，每年約節(jié)支8萬元。
另外，該閥在無人（少人）值班并網(wǎng)電站或孤立電站中當(dāng)失去廠用電時(shí)能自動(dòng)脫扣重錘關(guān)閉，而無需備用直流操作電源。
在一些電站設(shè)計(jì)中，若在已定的機(jī)組GD2和水工建筑物布置的條件下，無法找到合適的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間以保證機(jī)組速率上升值和水壓力上升值均不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值，此時(shí)可采取重錘式蝶閥快慢二段關(guān)閉，先快以利減少轉(zhuǎn)速升高，后慢又能減少水壓力升高。此法比設(shè)置人工電阻可靠，比設(shè)置調(diào)壓井經(jīng)濟(jì)。
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