调节阀

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汇金阀门讯:浅析长距离输水管道调压调流阀的技术要求

 金钟水利枢纽引水配套工程水源取自金钟水库和双溪口水库,通过隧洞与引水工程管道相连,包括输水干线、妈祖支线和莆田支线,具有“口径大、距离长、压力高、管材新”的特点。工程设计流量4.21m3/s,输水总长89.1km,总投资5.84亿元。其中输水干线设计流量4.21m3/s,管径1800mm,总长12.94km,从莆田市仙游县的宝峰至盖尾,气动V型调节切断球阀在盖尾处分为妈祖支线和莆田支线。妈祖支线设计流量2.34m3/s,管径1400mm,总长51.41km,沿途经过7个乡镇至莆田市湄洲湾北岸妈祖对台贸易城。莆田支线设计流量1.26m3/s,管径1000mm,总长24.75km,沿途经过华亭镇至新度工业园区。工程为重力流输水,管材主要采用新兴管材预应力钢筒混凝土管(简称PCCP管),设计工作压力为1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa三种,比较国内其他大型调水工程,工作压力之高为国内少见。

 
    汽蚀的直接原因是管道流体因阻力的突变产生了闪蒸及空化。阀门调压调流通过可移动的阀瓣与不动的阀座间形成的节流窗口大小改变阻力特性。当阻力突变时,极易产生汽蚀现象。流体经节流孔时,由于流量不变,过水断面变小,致使流速突然增加。根据流体能量守恒定律,流速增加,静压力骤然下降,节流孔处的压力降到流体的饱和蒸汽压时,部分液体汽化为气体,气泡在流束中形成。当气动调节阀出口压力仍低于饱和蒸汽压时,气泡将保持在阀后,形成气液两相共存的现象,即“闪蒸”。产生闪蒸后,流体节流孔后随着过水断面的增大,流速相应减小,气动活塞切断闸板阀后压力急骤上升。当阀后压力恢复到高于液体饱和蒸汽压时,压力压缩闪蒸产生的气泡由圆形变为椭圆形,随后达到临界尺寸的气泡上游表面开始变平,然后突然爆裂,此过程称为“空化”。所有的能量集中在破裂点上,产生巨大的冲击力,冲撞在阀瓣、阀座和阀体上,使其表面产生塑性变形,形成一个个粗糙的蜂窝渣孔,这便是气蚀形成的过程。
 
    对于长距离重力流输水管道,在水源水位变化较大、工作压力较高的情况下,通过分析计算汽蚀系数,一般都要设置调压调流阀。随着越来越多长距离调水工程的建成,调压调流阀的运用将越来越广泛。根据电动调节阀各种工程工况要求,从特性、流通能力、汽蚀系数等技术参数分析计算,从适用性、先进性、造价等方面综合比较,合理选择调压调流阀,气动O型切断球阀对确保输水管道安全、稳定、高效运行具有重要意义。