第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥

主講人余波副教授林其玉講師熊朝坤講師第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第一節(jié)進(jìn)水閥的作用與設(shè)置一、進(jìn)水閥的作用1．為機(jī)組檢修提供安全工作條件2．停機(jī)時(shí)減少機(jī)組漏水量，開機(jī)時(shí)縮短起動(dòng)所需要的時(shí)間3．防止機(jī)組飛逸事故擴(kuò)大第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第一節(jié)進(jìn)水閥的作用與設(shè)置二、設(shè)置進(jìn)水閥的條件（1）聯(lián)合供水方式的電站，應(yīng)在每臺(tái)水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥。（2）單元供水方式的電站（一臺(tái)機(jī)組一根壓力管道),當(dāng)水頭大于120m時(shí)可考慮在每臺(tái)水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥。因?yàn)樗^高時(shí)壓力管道往往較長(zhǎng)，而且水輪機(jī)漏水較嚴(yán)重。（3）當(dāng)水頭低于I20m時(shí)，一般不設(shè)進(jìn)水閥，但應(yīng)在進(jìn)水口設(shè)置快速閘門。必要時(shí)，應(yīng)經(jīng)過論證才設(shè)水輪機(jī)進(jìn)水閥。如某些多泥沙河流上的中、低水頭電站，由于進(jìn)水口閘門容易磨損和淤沙，不能保證快速切斷水流，因而也設(shè)置了進(jìn)水閥。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第一節(jié)進(jìn)水閥的作用與設(shè)置三、對(duì)進(jìn)水閥的技術(shù)要求（1）進(jìn)水閥應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，工作可靠而操作方便。（2）應(yīng)有嚴(yán)密的止水裝置，關(guān)閉時(shí)漏水量少。（3）進(jìn)水閥及其操作機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度，應(yīng)能承受各種工況下的水壓力。機(jī)組發(fā)生事故時(shí)能在動(dòng)水中快速關(guān)閉，其關(guān)閉時(shí)間應(yīng)滿足機(jī)組允許的飛逸時(shí)間及水錘壓力要求，一般不大于2min（4）進(jìn)水閥全開時(shí)對(duì)水流的阻力應(yīng)盡量小。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和結(jié)構(gòu)水電站常用的進(jìn)水閥有蝴蝶閥、閘閥和球閥三種。其中，閘閥用于小機(jī)組上DN可達(dá)350~400。一、蝴蝶閥1．蝴蝶閥的結(jié)構(gòu)組成蝴蝶閥由閥體、活門、止水結(jié)構(gòu)、旁通閥、空氣閥等部分構(gòu)成。圓筒形的閥體內(nèi)安裝可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的餅形活門，全關(guān)時(shí)活門四周與閥體接觸，切斷水流通路；全開時(shí)活門與水流方向平行，水從活門兩側(cè)繞過，如圖所示。第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用一、蝴蝶閥2.蝴蝶閥的型式按裝置方式不同，蝴蝶閥分為臥軸和立軸兩種型式。兩種型式蝴蝶閥運(yùn)行情況均良好，主要由生產(chǎn)廠的設(shè)計(jì)、制造情況決定。立軸蝴蝶閥，操作機(jī)構(gòu)位于閥體頂部，結(jié)構(gòu)上比較緊湊而且占地面積小。操作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行維護(hù)和檢修都較方便，還便于防潮。但是，活門軸豎直布置，底部必須設(shè)推力軸承，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜還容易被泥沙淤塞，維護(hù)和檢修也較困難。臥軸蝴蝶閥不需要推力軸承，結(jié)構(gòu)相應(yīng)簡(jiǎn)單。其操作機(jī)構(gòu)布置于閥體一側(cè)或兩側(cè)，占地面積大，也不利于檢修。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

一、蝴蝶閥3.蝶閥主要部件閥體與活門軸承密封裝置鎖定裝置第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

一、蝴蝶閥3.蝶閥主要部件密封裝置鎖定裝置第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

二、閘閥1.閘閥的結(jié)構(gòu)組成由閥體、閥蓋、閘板、操作機(jī)構(gòu)及附屬裝置構(gòu)成。閘閥關(guān)閉時(shí)，閘板的四周與閥體接觸，封閉水流通路。開啟時(shí)，閘板沿閥體中的閘槽上升，直至完全讓出水流通道。全開時(shí)閘閥的水力損失較小。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

二、閘閥2．閘閥的型式閘閥，按閥桿螺紋和螺母是否與水接觸，分為明桿式和暗桿式。明桿式閘閥，如圖所示。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

二、閘閥3．閘閥的主要部件(1）閥體與閥蓋。閥體是閘閥的承重部件，呈圓筒形，水流從其中通過。閥體上部開有供閘板啟、閉的孔口，內(nèi)部留有相應(yīng)的閘槽。全關(guān)時(shí)閘板四周與閘槽接觸以實(shí)現(xiàn)密封。閥蓋安裝在閥體上部，形成空腔以容納升起的閘板。閥體與閥蓋都用鑄造結(jié)構(gòu)，閥蓋頂部閥桿經(jīng)過的孔內(nèi)常設(shè)石棉盤根密封。（2）閘板。閘板按結(jié)構(gòu)不同分為楔式，和平行式兩類。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

三、球閥球閥的閥體由兩個(gè)可拆卸的半球構(gòu)成，圓筒形的活門可在閥體內(nèi)作90°旋轉(zhuǎn)。全開時(shí)，活門的過水?dāng)嗝媾c鋼管直通，相當(dāng)于一般管道，幾乎不增加水流阻力。全關(guān)時(shí)，活門旋轉(zhuǎn)90°后，由活門外壁截?cái)嗨?，靠專門的球面密封結(jié)構(gòu)止水，密封性能良好。球閥通常為臥輪裝置型式。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

三、球閥球閥的密封球閥的密封裝置有單側(cè)和雙側(cè)兩種結(jié)構(gòu)。單側(cè)密封只在下游側(cè)設(shè)置密封裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但不便于球閥自身的檢修。雙側(cè)密封在上游側(cè)設(shè)檢修密封，下游側(cè)設(shè)工作密封，必要時(shí)可比較方便地檢修工作密封。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

三、球閥三類進(jìn)水閥中，球閥關(guān)閉最嚴(yán)密，水力損失也最小，而且操作力小，但結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，體積大、造價(jià)高，通常用于高水頭的大中型機(jī)組。閘閥全開時(shí)水力損失小，全關(guān)后密封性能也好，而且不會(huì)因水流沖擊自行開啟，因而不需要鎖錠裝置。但是，閘閥為升降啟閉，所需的操作力大，高度大、自重大，啟閉的時(shí)間較長(zhǎng)，通常用于較高水頭的小型機(jī)組，通流直徑一般不大于lm。蝴蝶閥外形尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、操作方便，但是全開時(shí)水力損失大，全關(guān)時(shí)密封性能較差，因此用于較低水頭（200～250m以下）。通流直徑的范圍較寬，大、中、小型機(jī)組均可應(yīng)用。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

四、進(jìn)水閥的附屬部件1．旁通管與旁通閥為消除進(jìn)水閥開啟時(shí)活門兩側(cè)的水壓力差，使進(jìn)水閥在靜水中開啟減少所需的操作力。進(jìn)水閥裝有連接上、下游側(cè)的旁通管和旁通閥（個(gè)別直徑很小的除外）。2．空氣閥為防止蝴蝶閥、球閥緊急關(guān)閉時(shí)閥后壓力管道形成真空而遭到破壞，需要向閥后補(bǔ)入空氣。同時(shí)，進(jìn)水閥開啟前閥后充水時(shí)又需要排出空氣。為此在進(jìn)水閥后的壓力管道上設(shè)置空氣閥。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥的型式和作用

四、進(jìn)水閥的附屬部件3．伸縮節(jié)進(jìn)水閥的上游（或下游）側(cè)，壓力鋼管上設(shè)有伸縮節(jié)，既可補(bǔ)償鋼管的溫度變形，又方便進(jìn)水閥的安裝與檢修。伸縮節(jié)的一般結(jié)構(gòu)如圖所示。伸縮節(jié)與進(jìn)水閥用螺栓連接，伸縮縫中裝有3～4層石棉盤根或橡膠盤根，用壓環(huán)擠緊以防漏水。第六章水輪機(jī)進(jìn)水閥第二節(jié)進(jìn)水閥