供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型水的不可替代性和人們生存的必需性,決定了供水管網(wǎng)安全運(yùn)行的重要性。但是由于主客觀多方面的原因,管道往往要出現(xiàn)一些故障,管網(wǎng)總是要不斷更新改造,用水戶經(jīng)常要有增減因此局部管段的停水現(xiàn)象就是難以避免。為了縮小停水范圍,在管網(wǎng)內(nèi)適當(dāng)?shù)匕惭b控制閥門乃是十分必要。因此在一座城市的供水管網(wǎng)中,閥門數(shù)量成千上萬,且無規(guī)則地分布于城市街道的下面。在一套完整的供水設(shè)備中,閥門是*的,所以閥門的選擇就顯得尤為重要,下面是一些閥門的選型原則以及選型的方法: 供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型閥門的選型方法 管網(wǎng)中的閥門要求啟閉靈、關(guān)得嚴(yán)、開啟足、無內(nèi)泄和外漏。據(jù)發(fā)達(dá)國家有關(guān)文獻(xiàn)介紹,供水管理部門要求閥門的期望使用壽命:對于截止閥、閘閥目標(biāo)值是50年,對于蝶閥是20年。 近些年來我們在管網(wǎng)閥門選型上的原則是:選擇、可靠、適用性強(qiáng)的閥門,對于長期以來不能滿足要求的類型,應(yīng)考慮采用新型的、更為*閥門。 管網(wǎng)中的閥門(不包括排氣閥、水力控制閥等其他閥門)選型主要是按口徑、用途確定。 供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型閥門的設(shè)置原則 (1)供水主管每隔500~1000m應(yīng)設(shè)置一個檢修閥門;干管上的閥門,在2~3個主要分支管后加設(shè)一個;支管上的閥門設(shè)置不隔斷5個以上消火栓;在過河及穿越主要鐵路處,適當(dāng)增設(shè)閥門。 (2)在分支管上引向用水支管可不設(shè)立閥門。 (3分支管從主干管上引出時設(shè)立支管閥門。 (4)三通、四通兩側(cè)的閥門分散設(shè)立,單獨(dú)設(shè)井,一井多閥的形式不利于從地面上對閥門的啟閉作業(yè),也不利于對閥門等的維修。 閥門在供水管網(wǎng)中作用大、數(shù)量多、分布廣,問題不少。供水管網(wǎng)中的閥門操作并不頻繁,長期待命,一旦召喚,難以奏效。因此,在閥門選型、閥門制造、閥門檢驗(yàn)、閥門組裝、閥門管理上均有許多內(nèi)容值得商討。 閘閥與蝶閥在供水管網(wǎng)中為了降低管道覆土深度,一般口徑較大管道選配蝶閥,對覆土深度影響不大的,力求選配閘閥,致于口徑的分界線應(yīng)各地按具體情況考慮。從近十年使用情況而言,蝶閥出現(xiàn)的故障比閘閥高,因此在條件許可的情況下,擴(kuò)大閘閥的使用范圍是值得關(guān)注的。
供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型給水管道上使用的閥門選擇原則 1、管徑不大于50mm時,宜采用截止閥,管徑大于50mm時采用閘閥、蝶閥 2、需調(diào)節(jié)流量、水壓時宜采用調(diào)節(jié)閥、截止閥 3、要求水流阻力小的部位(如水泵吸水管上),宜采用閘板閥 4、水流需雙向流動的管段上應(yīng)采用閘閥、蝶閥,不得使用截止閥 5、安裝空間小的部位宜采用蝶閥、球閥 6、在經(jīng)常啟閉的管段上,宜采用截止閥 7、口徑較大的水泵出水管上宜采用多功能閥 (二)給水管道上閥門設(shè)置位置 1、居住小區(qū)給水管道從市政給水管道的引入管段上 2、居住小區(qū)室外環(huán)狀管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處,應(yīng)按分隔要求設(shè)置。環(huán)狀管段過長時,宜設(shè)置分段閥門 3、從居住小區(qū)給水干管上接出的支管起端或接戶管起端 4、入戶管、水表和各分支立管(立管底部、垂直環(huán)形管網(wǎng)立管的上、下端部) 5、環(huán)狀管網(wǎng)的分干管、貫通枝狀管網(wǎng)的連接管 6、室內(nèi)給水管道向住戶、公用衛(wèi)生間等接出的配水管起端,配水支管上配水點(diǎn)在3個及3個以上時設(shè)置 7、水泵的出水管,自灌式水泵的吸水泵 8、水箱的進(jìn)、出水管、泄水管 9、設(shè)備(如加熱器、冷卻塔等)的進(jìn)水補(bǔ)水管 10、衛(wèi)生器具(如大、小便器、洗臉盆、淋浴器等)的配水管 11、某些附件,如自動排氣閥、泄壓閥、水錘消除器、壓力表、灑水栓等前、減壓閥與倒流防止器的前后等 12、給水管網(wǎng)的低處宜設(shè)置泄水閥
(三)供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型止回閥的選擇 止回閥一般應(yīng)按其安裝部位、閥前水壓、關(guān)閉后的密閉性能要求和關(guān)閉時引發(fā)的水錘大小等因素來選擇: 1、閥前水壓小時,宜選用旋啟式、球式和梭式止回閥 2、關(guān)閉后的密閉性能要求嚴(yán)密時,宜選用有關(guān)閉彈簧的止回閥 3、要求削弱關(guān)閉水錘時,宜選用速閉消聲止回閥或有阻尼裝置的緩閉止回閥 4、止回閥的閥掰或閥芯,應(yīng)能在重力或彈簧力作用下自行關(guān)閉 (四)給水管道設(shè)置止回閥 引入管上;密閉的水加熱器或用水設(shè)備的進(jìn)水管上;水泵出水管上;進(jìn)出水管合用一條管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。 注:裝有管道倒流防止器的管段,不需在裝止回閥。 (五)給水管道設(shè)置排氣裝置的位置 1、間歇性使用的給水管網(wǎng),其管網(wǎng)末端和高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置自動排氣閥 2、給水管網(wǎng)有明顯起伏積聚空氣的管段,已在該段的峰點(diǎn)設(shè)自動排氣閥或手動閥門排氣 3、氣壓給水裝置,當(dāng)采用自動補(bǔ)氣式氣壓水罐時,其配水管網(wǎng)的高點(diǎn)應(yīng)設(shè)自動排氣閥 供水管網(wǎng)閥門設(shè)計選型各種閥門的優(yōu)缺點(diǎn) 1、閘閥 閘閥是指關(guān)閉件(閘板)沿通道軸線的垂直方向移動的閥門,在管路上主要作為切斷介質(zhì)用,即全開或全關(guān)使用。一般,閘閥不可作為調(diào)節(jié)流量使用。它可以適用低溫壓也可以適用于高溫高壓,并可根據(jù)閥門的不同材質(zhì)。但閘閥一般不用于輸送泥漿等介質(zhì)的管路中 優(yōu)點(diǎn): ①流體阻力小; ②啟、閉所需力矩較小; ③可以使用在介質(zhì)向兩方向流動的環(huán)網(wǎng)管路上,也就是說介質(zhì)的流向不受限制; ④全開時,密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小; ⑤形體結(jié)構(gòu)比較簡單,制造工藝性較好; ⑥結(jié)構(gòu)長度比較短。 缺點(diǎn): ①外形尺寸和開啟高度較大,所需安裝的空間亦較大; ②在啟閉過程中,密封面人相對摩擦,摩損較大,甚至要在高溫時容易引起擦傷現(xiàn)象; ③一般閘閥都有兩個密封面,給給加工、研磨和維修增加了一些困難; ④啟閉時間長。 2、蝶閥 蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種閥門。 優(yōu)點(diǎn): ①結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕,耗材省,別用于大口徑閥門中; ②啟閉迅速,流阻小; ③可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì),依據(jù)密封面的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)。可適用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)節(jié),廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。 缺點(diǎn): ①流量調(diào)節(jié)范圍不大,當(dāng)開啟達(dá)30%時,流量就將進(jìn)95%以上; ②由于蝶閥的結(jié)構(gòu)和密封材料的限制,不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)中。一般工作溫度在300℃以下,PN40以下; ③密封性能相對于球閥、截止閥較差,故用于密封要求不是很高的地方。 3、球閥 球閥是由旋塞閥演變而來,它的啟閉件是一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向,設(shè)計成V形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)功能。 優(yōu)點(diǎn): ①具有低的流阻(實(shí)際為0); ②因在工作時不會卡住(在無潤滑劑時),故能可靠地應(yīng)用于腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中; ③在較大的壓力和溫度范圍內(nèi),能實(shí)現(xiàn)*密封; ④可實(shí)現(xiàn)快速啟閉,某些結(jié)構(gòu)的啟閉時間僅為0.05~0.1s,以保證能用于試驗(yàn)臺的自動化系統(tǒng)中。快速啟閉閥門時,操作無沖擊; ⑤球形關(guān)閉件能在邊界位置上自動定位; ⑥工作介質(zhì)在雙面上密封可靠; ⑦在全開和全閉時,球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,因此高速通過閥門的介質(zhì)不會引起密封面的侵蝕; ⑧結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,可以認(rèn)為它是用于低溫介質(zhì)系統(tǒng)的合理的閥門結(jié)構(gòu); ⑨閥體對稱,尤其是焊接閥體結(jié)構(gòu),能很好地承受來自管道的應(yīng)力; ⑩關(guān)閉件能承受關(guān)閉時的高壓差。⑾全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內(nèi)件不受浸蝕,高使用壽命可達(dá)30年,是石油、天然氣管線閥門。 缺點(diǎn): ①因?yàn)榍蜷y主要的閥座密封圈材料是聚四氟乙烯,它對幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)都有是惰性的,且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點(diǎn)。但聚四氟乙烯的物理特性,包括較高的膨脹系數(shù),對冷流的敏感性和不良的熱傳導(dǎo)性,要求閥座密封的設(shè)計必須圍繞這些特性進(jìn)行。所以,當(dāng)密封材料變硬時,密封的可靠性就受到破壞。而且,聚四氟乙烯的耐溫等級較低,只能在小于180℃情況下使用。超過此溫度,密封材料就會老化。而考慮長期使用的情況下,一般只會在120℃不使用。 ②它的調(diào)節(jié)性能相對于截止閥要差一些,尤其是氣動閥(或電動閥)。 4、截止閥 是指關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式,閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關(guān)系。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短,而且具有非常可靠的切斷功能,又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系,非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。因此,這種類型的閥門非常遷合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。 優(yōu)點(diǎn): ①在開啟和關(guān)閉過程中,由于閥瓣與閥體密封面間的磨擦力比閘閥小,因而耐磨。 ②開啟高度一般僅為閥座通道的1/4,因此比閘閥小得多; ③通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面,因而制造工藝性比較好,便于維修; ④由于其填料一般為石棉與石墨的混合物,故耐溫等級較高。一般蒸汽閥門都用截止閥。 缺點(diǎn): ①由于介質(zhì)通過閥門的流動方向發(fā)生了變化,因此截止閥的小流阻也較高于大多數(shù)其他類型的閥門; ②由于行程較長,開啟速度較球閥慢。 5、旋塞閥 是指關(guān)閉件成柱塞形的旋轉(zhuǎn)閥,通過90°的旋轉(zhuǎn)使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相通或分開,實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉的一種閥門。閥塞的形狀可成圓柱形或圓錐形。其原理與球閥基本相似,球閥是在旋塞閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其主要用于油田開采,同時也用于石油化工。 6、安全閥 是指在受壓容器、設(shè)備或管路上,作為超壓保護(hù)裝置。當(dāng)設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力升高超過允許值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,以防止設(shè)備、容器或管路和壓力繼續(xù)升高;當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時,閥門應(yīng)自動及時關(guān)閉,從而保護(hù)設(shè)備、容器或管路的安全運(yùn)行。 7、蒸汽疏水閥 在輸送蒸汽、壓縮空氣等介質(zhì)中,會有一些冷凝水形成,為了保證裝置的工作效率和安全運(yùn)轉(zhuǎn),就應(yīng)及時排放這些無用且有害的介質(zhì),以保證裝置的消耗和使用。它有以下作用:①能迅速排除產(chǎn)生的凝結(jié)水;②防止蒸汽泄露;③排除空氣及其他不凝性氣體。 8、減壓閥 是通過調(diào)節(jié),將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質(zhì)本身的能量,使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。 9、止回閥 又稱逆流閥、逆止閥、背壓閥和單向閥。這些閥門是靠管路中介質(zhì)本身的流動產(chǎn)生的力自動開啟和關(guān)閉的,屬于一種自動閥門。止回閥用于管路系統(tǒng),其主要作用是防止介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動電動機(jī)反轉(zhuǎn),以及容器介質(zhì)的泄放。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)提供補(bǔ)給的管路上,主要可分為旋啟式(依重心旋轉(zhuǎn))與升降式(沿軸線移動)。
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