自來水廠的常規制水工(gōng)藝從原水取水,沉澱池絮凝沉澱,濾池過濾,直至後期的出水泵房輸出供水,都離不開閥門的使用(yòng)。但是在不同的部位對于閥門的選用(yòng)要求是大不相同的,正确、合理(lǐ)的選擇,可(kě)以獲得閥門經濟的使用(yòng)壽命和性能(néng)。主要區(qū)别在于閥門的口徑,閥門的材料、閥門的類型和閥門的控制方法上。本文(wén)主要針對自來水廠的閥門選用(yòng)進行簡要分(fēn)析。
1、閥門在城鄉供水管網中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)
在水資源的配送過程中(zhōng),不可(kě)缺少的,它發揮着一個運輸中(zhōng)介的作(zuò)用(yòng),城鄉供水管網的使用(yòng)十分(fēn)廣泛,建設工(gōng)程也十分(fēn)浩大,不同類型的城鄉供水管網能(néng)夠滿足人們不同的需求。在平常的管理(lǐ)中(zhōng),閥門不總是應用(yòng)到的,但是在緊急情況下,一個合格的閥門必須能(néng)夠實現靈活控制,對水流量進行控制。閥門在選擇時,主要關注類型、材料、生産(chǎn)廠家、生産(chǎn)技(jì )術等,從各個方面确定閥門的質(zhì)量符合标準。
2、水廠常規制水系統的閥門分(fēn)布
2.1原水取水的工(gōng)藝閥門
頭部原水的閥門其特點是閥門口徑較大,無須經常操作(zuò),大部分(fēn)屬于一年甚至幾年才需要操作(zuò)一次,閥門長(cháng)期處于常開或常閉狀态。因此從控制方法上,95%以上選用(yòng)的是手動閥門,從閥門類型上均為(wèi)閘閥或者蝶閥,由于閘閥的水頭損失要優于蝶閥,頭部閥門閘閥略多(duō)于蝶閥。口徑集中(zhōng)在1200~1600mm,在頭部進水管道上也存在口徑3000mm或3000mm以上的閥門。
2.2沉澱池閥門
沉澱池的閥門主要是進水閥,出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀态,隔離閥基本處于常閉狀态,一年操作(zuò)一次,故而這兩種閥門都選用(yòng)手動閘闆閥,規格分(fēn)布在2200×1800~1200×840之間。而沉澱池的進水閥承擔着水量分(fēn)配的重要職責,要求調節頻繁,性能(néng)可(kě)靠,且分(fēn)布在各個沉澱池前,分(fēn)布比較散,均采用(yòng)帶有(yǒu)智能(néng)控制系統的電(diàn)動調節閥。它是決定着沉澱池的水量和系統平衡的關鍵一環,對于制水線(xiàn)是根據出水量動态調節的系統,尤為(wèi)重要,并且還需要進行PID動态跟蹤調節,這時對于閥門的全行程時間,允許的起停頻率都會有(yǒu)相應的要求。
2.3濾池閥門
常見的濾池為(wèi)四閥濾池,這也是濾池的基本配置。即無論哪種濾池都至少有(yǒu)進水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當然現在也有(yǒu)不少五閥、六閥(V型濾池)甚至七閥濾池,還配備了氣沖閥,初濾水閥或者多(duō)配備一個進水閥等等情況。從閥門的結構上來分(fēn)清水閥和沖洗閥通常選用(yòng)蝶閥,這主要原因是清水閥和沖洗閥都安(ān)裝(zhuāng)在管廊内的管道上,且清水閥需要頻繁調節,而沖洗閥也會有(yǒu)調節沖洗強度的需求。而進水和排水通常通過渠道進行,故而進水閥與排水閥基本上都選用(yòng)閘闆閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑,沖洗閥根據濾池面積、沖洗強度和沖洗時間等要求基本上在DN600~DN800,而清水閥根據流量、濾速等要求則在DN400~DN600。進水閥和排水閥的尺寸與沉澱池設計流量、渠道尺寸相關。
2.4泵房閥門
泵房内的閥門主要是水泵機組上的進水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用(yòng)蝶閥,差異在于控制方式上。進水閥和檢修閥隻需要手動閥門即可(kě),因為(wèi)他(tā)們處于常開狀态。水泵出口閥門的選擇,首先需滿足水泵能(néng)閉閥啓動及停止,如果考慮到用(yòng)出水閥調節水量,使水泵擁有(yǒu)不同的工(gōng)況來滿足需求的因素,出水閥也需要是調節型智能(néng)裝(zhuāng)置控制;其次需配備止回閥,在水泵機組意外停機時能(néng)迅速關閉閥門以防止水泵長(cháng)時間反轉,又(yòu)要避免停泵水錘現象的發生。
2.5水廠加藥系統的閥門
水廠加藥系統的特性決定了用(yòng)在上面的閥門口徑小(xiǎo),流量小(xiǎo),但是對流量調節要求高,精(jīng)度要求高,調節速度快,故而通常選用(yòng)流量調節閥,這種閥門使得介質(zhì)流通能(néng)力僅僅取決于閥本身的結構,這樣就做到了流量調節一次完成。水廠加藥系統管道内的介質(zhì)主要是硫酸鋁、硫酸铵、次氯酸鈉等溶液,這就要求閥門還具(jù)有(yǒu)抗腐蝕的能(néng)力。硫酸铵對銅有(yǒu)腐蝕作(zuò)用(yòng),不能(néng)選用(yòng)銅材質(zhì)制作(zuò)的閥門,一般采用(yòng)不鏽鋼球閥或UPVC球閥。次氯酸鈉對鋼、鐵有(yǒu)腐蝕作(zuò)用(yòng),不能(néng)選用(yòng)鋼、鐵材質(zhì)制作(zuò)的閥門,一般采用(yòng)UPVC球閥或聚四氟乙烯内襯哈氏合金閥芯的閥門。
另外加藥系統還會用(yòng)到不鏽鋼球閥、UPVC球閥或蝶閥作(zuò)為(wèi)開關閥、切換閥等。
3、閥門的選擇依據
第一步,所選用(yòng)閥門的用(yòng)途、使用(yòng)工(gōng)況條件和控制方式。
第二步,安(ān)裝(zhuāng)尺寸和外形尺寸,與管道的連接方式。
第三步,對閥門流體(tǐ)特性的要求:水頭損失、流量特性、密封等級等。
第四步,工(gōng)作(zuò)介質(zhì)的性質(zhì):工(gōng)作(zuò)壓力、工(gōng)作(zuò)溫度、腐蝕性能(néng),是否含有(yǒu)固體(tǐ)顆粒。
第五步,如果閥門要用(yòng)于控制,必須确定如下額外參數:控制方式、流量要求、正常流動的壓力降、關閉時的壓力降、閥門的進口壓力。
4、閥門的選擇步驟
第一步,閥門的密封性能(néng)要符合介質(zhì)的要求。
第二步,确定工(gōng)藝要求,即确定現場管道内的壓力、流量和背壓等,再确定管道的公(gōng)稱通徑和閥座孔的直徑,決定閥門的形式和種類。
第三步,根據管道的口徑、現場工(gōng)況條件,選擇閥門的類型,結合第二步的工(gōng)藝參數,選擇閥門,同時根據閥門的安(ān)裝(zhuāng)位置,确定所選用(yòng)閥門的結構長(cháng)度、法蘭連接形式及尺寸、開啓和關閉後閥門高度方向的尺寸、連接的螺栓孔尺寸和數量、整個閥門外形尺寸等。
第四步,根據管線(xiàn)輸送的介質(zhì)、工(gōng)作(zuò)壓力、工(gōng)作(zuò)溫度确定所選閥門的殼體(tǐ)和内件的材料。
第五步,根據傳動形式選擇傳動機構,水廠的蝶閥多(duō)以多(duō)回轉的轉動機構為(wèi)主,閘闆閥則是直行程的傳動機構。
第六步,确定控制方式,對于氣控系統就是氣缸與配套傳動機構選擇,對于電(diàn)控系統則是電(diàn)動執行機構選擇。對于電(diàn)動執行機構的選擇即根據閥門要求的全行程時間、閥門的扭矩等參數,确定傳動機構的速比和輸出力矩,接口類型,确定電(diàn)動機的轉速、功率等。
第七步,考慮執行機構的防護等級、通訊方法,是否選用(yòng)可(kě)控矽等其他(tā)配置。
第八步,利用(yòng)現有(yǒu)的資料:閥門産(chǎn)品目錄、閥門産(chǎn)品樣本等選擇适當的閥門産(chǎn)品。