四川自高阀门的水轮机进水蝶阀公称通径选择

1、一、前言一、前言水电站水轮机的进水蝶阀,安装在水轮机前的蜗壳延伸管上,起保护水轮机的作用,其公称通径应与蜗壳直径相同,且应与压力钢管直径匹配。在GB/T14478-1993大中型水轮机进水阀基本技术条件中3.1规定:进水阀门与上下游压力水管相连接处的阀体的通流内径(若二者内径不相同,则取小值。同时,JB/T9576-2000大中型水轮机进水阀门系列中的A6条也有相同的规定;根据该标准规定,进水蝶阀的公称通径以法兰联接处的较小值为准。在管道元件的通用标准GB/T1047-2005管道元件、DN(公称尺寸的定义和选用中定义如下:除非在相关标准中另有规定,字母DN后面的数值不代表测量值,也不能用于计

2、算。该标准第3条同时规定了优先选用的DN数值。在GB/T12238-2008法兰和对夹连接弹性密封蝶阀中4.7条规定了各公称通径阀门阀座流道的最小值。该标准对蝶阀的阀座尺寸进行了规定,但对阀门法兰联接处内径未做明确规定,理论上可略大于或略小于公称通径。二、进水蝶阀结构分析进水蝶阀一般采用单密封形式,其主密封结构如下:阀体密封圈(即阀座在阀体内腔,蝶板密封圈(橡胶或不锈钢通过压环用内六角螺钉固定在蝶板外圈,主密封一般采用双偏心结构,因此,为保证蝶板密封圈开启时不与阀体体筒内壁干涉,体筒内壁直径一般大于阀座内径,因设计结构长度不同,有两种不同结构,如图1、图2所示。 图1进水蝶阀结构一1.下游法兰

3、2.阀座3.蝶板密封圈4.压环5.内六角螺钉6.蝶板 1.下游法兰2.阀座3.蝶板密封圈4.压环5.内六角螺钉6.蝶板两种结构最大的不同在于阀体的结构长度不同,按图1设计的阀体结构长度比图2要短;两结构相同之处在于法兰联接尺寸、阀体体筒内腔D1和阀座尺寸D2完全相同,蝶板密封圈尺寸也完全相同。根据GB/T14478-1993的规定,按图1设计的进水蝶阀,因其进水端法兰内孔D1大于出水端法兰内孔D2,故其公称通径应为D2;而按图2设计的进水蝶阀,因其进水端法兰内孔和出水端法兰内孔都D1,故其公称通径应为D1;这就出现了相同的法兰联接尺寸、阀座尺寸、蝶板密封圈尺寸但公称通径完全不同且差别较大的情况

4、。三、国外部分厂家和标准情况根据与国外水电设备厂家的合作交流情况来看,一些欧洲国家缺乏专门的水轮机进水阀技术标准;也没有关于进水蝶阀公称通径的规定。德国福伊特西门子(VoithSiemens水电集团是世界著名的水电设备制造商,在与其合作交流中,发现其以进水蝶阀的进口法兰内径作为阀门的口径,即无论图1结构还是图2结构,阀门的公称通径都是D1。挪威睿博(Rainpower有限公司是世界上高水头混流式水轮机、水泵水轮机和冲击式水轮机技术的领导者之一。在与他们的合作交流中,发现其要求进水蝶阀的进口法兰和出口法兰内径相同,允许阀座圆滑过渡,即要求图2结构,阀门的公称通径为D1。在印度标准IS7326-1

5、992水电站及系统用压力钢管和水轮机进水蝶阀标准“第一部分结构和液压设计的标准(第1次修订”中,其仅推荐了阀门的口径系列,没有关于进水蝶阀公称通径的具体规定。四、结语水轮机进水蝶阀的公称通径的确定,应与蜗壳和压力钢管内径一致,因阀座大小与发电机的出力有直接关系,为避免出现两种结构的争论,建议参考GB/T12238-2008标准,取消GB/T14478-1993中公称通径的规定,增加最小阀座尺寸的规定。参考文献1全国水轮机标准化技术委员会.GB/T14478-1993大中型水轮机进水阀门基本技术条件S.北京:中国标准出版社,1993.2全国管路附件标准化技术委员会.GB/T1047-2005管道

6、元件DN(公称尺寸的定义和选用S.北京:中国标准出版社,2005.3全国阀门标准化技术委员会.GB/T12238-2008法兰和对夹连接弹性密封蝶阀S.北京:中国标准出版社,2009.,安装在水轮机前的蜗壳延伸管上,起保护水轮机的作用,其公称通径应与蜗壳直径相同,且应与压力钢管直径匹配。在GB/T14478-1993大中型水轮机进水阀基本技术条件中3.1规定:进水阀门与上下游压力水管相连接处的阀体的通流内径(若二者内径不相同,则取小值。同时,JB/T9576-2000大中型水轮机进水阀门系列中的A6条也有相同的规定;根据该标准规定,进水蝶阀的公称通径以法兰联接处的较小值为准。在管道元件的通用标

7、准GB/T1047-2005管道元件、DN(公称尺寸的定义和选用中定义如下:除非在相关标准中另有规定,字母DN后面的数值不代表测量值,也不能用于计算。该标准第3条同时规定了优先选用的DN数值。在GB/T12238-2008法兰和对夹连接弹性密封蝶阀中4.7条规定了各公称通径阀门阀座流道的最小值。该标准对蝶阀的阀座尺寸进行了规定,但对阀门法兰联接处内径未做明确规定,理论上可略大于或略小于公称通径。进水蝶阀一般采用单密封形式,其主密封结构如下:阀体密封圈(即阀座在阀体内腔,蝶板密封圈(橡胶或不锈钢通过压环用内六角螺钉固定在蝶板外圈,主密封一般采用双偏心结构,因此,为保证蝶板密封圈开启时不与阀体体筒

8、内壁干涉,体筒内壁直径一般大于阀座内径,因设计结构长度不同,有两种不同结构,如图1、图2所示。图1进水蝶阀结构一1.下游法兰2.阀座3.蝶板密封圈4.压环5.内六角螺钉6.蝶板 图2进水蝶阀结构二1.下游法兰2.阀座3.蝶板密封圈4.压环5.内六角螺钉6.蝶板两种结构最大的不同在于阀体的结构长度不同,按图1设计的阀体结构长度比图2要短;两结构相同之处在于法兰联接尺寸、阀体体筒内腔D1和阀座尺寸D2完全相同,蝶板密封圈尺寸也完全相同。根据GB/T14478-1993的规定,按图1设计的进水蝶阀,因其进水端法兰内孔D1大于出水端法兰内孔D2,故其公称通径应为D2;而按图2设计的进水蝶阀,因其进水端

9、法兰内孔和出水端法兰内孔都D1,故其公称通径应为D1;这就出现了相同的法兰联接尺寸、阀座尺寸、蝶板密封圈尺寸但公称通径完全不同且差别较大的情况。三、国外部分厂家和标准情况根据与国外水电设备厂家的合作交流情况来看,一些欧洲国家缺乏专门的水轮机进水阀技术标准;也没有关于进水蝶阀公称通径的规定。德国福伊特西门子(VoithSiemens水电集团是世界著名的水电设备制造商,在与其合作交流中,发现其以进水蝶阀的进口法兰内径作为阀门的口径,即无论图1结构还是图2结构,阀门的公称通径都是D1。挪威睿博(Rainpower有限公司是世界上高水头混流式水轮机、水泵水轮机和冲击式水轮机技术的领导者之一。在与他们的

10、合作交流中,发现其要求进水蝶阀的进口法兰和出口法兰内径相同,允许阀座圆滑过渡,即要求图2结构,阀门的公称通径为D1。在印度标准IS7326-1992水电站及系统用压力钢管和水轮机进水蝶阀标准“第一部分结构和液压设计的标准(第1次修订”中,其仅推荐了阀门的口径系列,没有关于进水蝶阀公称通径的具体规定。四、结语水轮机进水蝶阀的公称通径的确定,应与蜗壳和压力钢管内径一致,因阀座大小与发电机的出力有直接关系,为避免出现两种结构的争论,建议参考GB/T12238-2008标准,取消GB/T14478-1993中公称通径的规定,增加最小阀座尺寸的规定。参考文献1全国水轮机标准化技术委员会.GB/T14478-199