進水球閥課件

1、水輪機進水閥QF612-WY-120介紹杜 明 遠1 為了滿足水電站機組運行與檢修的需要，在水電站的引水系統(tǒng)和水輪機的過流系統(tǒng)中，不同位置應裝設相應的閘門或閥門對水流加以控制，如進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。通常將裝設在水輪機蝸殼前的閥門稱為進水閥(又稱主閥)。水輪機主閥是機組和電站的一種重要安全保護設備，通常只有全開和全關兩種狀態(tài)，不允許部分開啟來調節(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。水輪機進水閥是水電站進水管線系統(tǒng)中截斷或接通水流的控制設備。其主要作用如下： 進水球閥的作用2用 途為水輪發(fā)電機組檢修提供安全工作條件，即機組檢修時，在靜水中

2、關閉進水閥，截斷機組進水。當水輪機組需長時間停用時，截斷上游來水，以減少導葉漏水及因漏水造成的間隙之間的氣蝕損壞。還可避免機組長期運行后,因導葉漏水量增大而不能停機的問題。重新開機 時還可縮短機組所需的時間。當水輪機組調速系統(tǒng)發(fā)生故障，機組轉速升高到整定值的情況下，動水緊急關閥,防止事故擴大。水輪機雙密封進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，不影響其它機組的正常運行。3進水球閥的工作原理 進水球閥廣泛應用在中、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。現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、操作機構等組成, 活門為一旋轉的球體,關閉水道時利用球體擋水；旋轉90后開啟,水流經球體中心與水道直徑一致的圓柱孔通過,無阻水構件，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，現在以雙面密封球閥居多,即在上游進口端設檢修密封,下游出口端設工作密封。球閥的優(yōu)點是關閉嚴密,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；閥門開關時兩密封副無磨擦旋轉,故啟閉操作力矩小；可進行動水緊急關閉等。4系 統(tǒng) 組 成 及 作 用水輪機進水球閥系統(tǒng)由液動雙密封球閥、液壓系統(tǒng)、電

4、氣系統(tǒng)及附屬設備等組成。液動雙密封球閥基本形式為臥軸雙密封結構。液壓系統(tǒng)由油壓裝置和操作機構二部分組成。控制系統(tǒng)以PLC為核心, 可就地操作或遠程控制，也可采用觸摸屏進行操作和顯示。進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口管現場焊接，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，便于設備維護時人員進出。7伸縮節(jié)進水管伸縮節(jié):進水管伸縮節(jié)（松套法蘭式）安裝在工作溫度-1065的液體管道上，在一定范圍內可伸縮調節(jié)閥門與管道的連接，是管道安裝過程中一種必需設備。進水管伸縮器在一定的范圍內可軸向伸縮，伸縮管的伸縮可得到最大或最小的結構尺寸(伸縮量為30mm)，不僅在一定范圍內可補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克服因管道安裝不同軸而產生的偏移，對于閥門的安裝、維修、更換可帶來很大的方便。按結構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的壓力差大于1.0Mpa時進行）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。針閥開關時間調整在10 20S之間，在調試過程中可以調整針閥進出油口的節(jié)流片進行擴孔處理，來達到實際需要的開關時間。9空氣閥的作用 空氣閥: 也可以叫做自動

7、進排氣系統(tǒng)由自動進排氣閥（空氣閥）、檢修閘閥、管路等組成。安裝在下游連接管頂部，在打開進水閥過程中，自動排除進水閥下游蝸殼內空氣；在關閉進水閥過程中，由于蝸殼排空，管內出現真空自動補氣。檢修閥工作過程中處于常開狀態(tài)，只有自動進排氣閥需要維修時才關閉檢修閥，對自動進排氣閥進行維修。在機組正常運行時，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中對需要進入蝸殼內的工作都需要將放空閥門打開，將蝸殼內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。以保證工作人員進入蝸殼工作的安全。11開啟旁通閥開 閥閥前后壓力差達到設定值退出工作密封鎖定已解除退出液壓鎖定止漏環(huán)退出進水球閥開啟到位開啟進水球閥關閉旁通閥關 閥止漏環(huán)投入到位進水球閥關閉到位關閉進水球閥投入工作封投入到位關閉到位開閥完成關閥完成進水球閥運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閉旁通閥關閉到位12水輪機進水球閥設有上、下游兩個密封裝置，即在出水端設置工作密封，在進水端設置檢修密封。正常工作時僅工作密封投入使用；當工作密封需要檢修時，為了不排空壓力鋼管，且不影響其它機組的正常運行，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、安裝后在結構上形成上下兩個壓力腔通過進入不同壓力腔的壓力水來推動止漏環(huán)的投入和退出。當止漏環(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、工作密封止漏環(huán)底部下游側都設置有沖沙孔，可以定期開啟沖沙孔來排除密封腔內的雜質。 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。由導環(huán)（中間環(huán)）、止漏環(huán)、固定密封環(huán)、行程接近開關以及緊定裝置組成。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當活門旋轉時，動密封環(huán)先行（必須）脫離，使密封面間無旋轉磨擦，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。在閥門外部設有指示機構（密封裝置位置開關）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構，在活塞內兩側不受壓力的情況下可保證在管道內的水壓（或油壓）下,檢修密封處于開啟位置，可有效地保護檢修密封。因采用特殊的差動設計，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，排除操作腔內面的氣體。檢修密封設有可靠的鎖定裝置。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工作密封結構特征 工作密封采用硬橡膠

11、不銹鋼密封結構?；铋T的密封圈采用高硬度橡膠圈，整體硫化， 無縫連接，用經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進水法蘭根部，共有8組。每組鎖定裝置主要由安裝在內側的鎖錠桿和一個安裝在外側的鎖定鎖定螺桿組成內側的鎖錠桿可通過其端部的螺孔從

12、上游側拉出以便更換密封圈。 檢修密封17主閥結構及其主要特點 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。軸承兩側均設有密封，內側密封主要是防止泥沙污物進入軸承密封面。封水密封位于軸承的外側，密封為運動密封，為了克服頻繁運動產生的軸端密封磨損，在軸承外側設置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入軸承內，又使得密封更嚴密可靠，采用箱式結構，同時便于調整、拆卸和更換。后端采用預壓可調成型填料結構，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構，可形成四個密封環(huán)，相當于四道橡膠密封圈，當長期運行產生一定磨損后，通過調節(jié)填料壓蓋上的調節(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水輪機組及主閥工作密封環(huán)需要檢修、維護時，關閉液動球閥后必須投入主接力器機械鎖定和檢修密封機械鎖定后，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