第六章水轮机进水阀

主讲人余波副教授林其玉讲师熊朝坤讲师第六章水轮机进水阀第一节进水阀的作用与设置一、进水阀的作用1．为机组检修提供安全工作条件2．停机时减少机组漏水量，开机时缩短起动所需要的时间3．防止机组飞逸事故扩大第六章水轮机进水阀第一节进水阀的作用与设置二、设置进水阀的条件（1）联合供水方式的电站，应在每台水轮机前设置进水阀。（2）单元供水方式的电站（一台机组一根压力管道),当水头大于120m时可考虑在每台水轮机前设置进水阀。因为水头高时压力管道往往较长，而且水轮机漏水较严重。（3）当水头低于I20m时，一般不设进水阀，但应在进水口设置快速闸门。必要时，应经过论证才设水轮机进水阀。如某些多泥沙河流上的中、低水头电站，由于进水口闸门容易磨损和淤沙，不能保证快速切断水流，因而也设置了进水阀。第六章水轮机进水阀第一节进水阀的作用与设置三、对进水阀的技术要求（1）进水阀应结构简单、尺寸小、重量轻，工作可靠而操作方便。（2）应有严密的止水装置，关闭时漏水量少。（3）进水阀及其操作机构应有足够的强度、刚度，应能承受各种工况下的水压力。机组发生事故时能在动水中快速关闭，其关闭时间应满足机组允许的飞逸时间及水锤压力要求，一般不大于2min（4）进水阀全开时对水流的阻力应尽量小。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和结构水电站常用的进水阀有蝴蝶阀、闸阀和球阀三种。其中，闸阀用于小机组上DN可达350~400。一、蝴蝶阀1．蝴蝶阀的结构组成蝴蝶阀由阀体、活门、止水结构、旁通阀、空气阀等部分构成。圆筒形的阀体内安装可绕轴转动的饼形活门，全关时活门四周与阀体接触，切断水流通路；全开时活门与水流方向平行，水从活门两侧绕过，如图所示。第二节进水阀的型式和作用一、蝴蝶阀2.蝴蝶阀的型式按装置方式不同，蝴蝶阀分为卧轴和立轴两种型式。两种型式蝴蝶阀运行情况均良好，主要由生产厂的设计、制造情况决定。立轴蝴蝶阀，操作机构位于阀体顶部，结构上比较紧凑而且占地面积小。操作机构的运行维护和检修都较方便，还便于防潮。但是，活门轴竖直布置，底部必须设推力轴承，其结构复杂还容易被泥沙淤塞，维护和检修也较困难。卧轴蝴蝶阀不需要推力轴承，结构相应简单。其操作机构布置于阀体一侧或两侧，占地面积大，也不利于检修。第六章水轮机进水阀第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

一、蝴蝶阀3.蝶阀主要部件阀体与活门轴承密封装置锁定装置第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

一、蝴蝶阀3.蝶阀主要部件密封装置锁定装置第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

二、闸阀1.闸阀的结构组成由阀体、阀盖、闸板、操作机构及附属装置构成。闸阀关闭时，闸板的四周与阀体接触，封闭水流通路。开启时，闸板沿阀体中的闸槽上升，直至完全让出水流通道。全开时闸阀的水力损失较小。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

二、闸阀2．闸阀的型式闸阀，按阀杆螺纹和螺母是否与水接触，分为明杆式和暗杆式。明杆式闸阀，如图所示。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

二、闸阀3．闸阀的主要部件(1）阀体与阀盖。阀体是闸阀的承重部件，呈圆筒形，水流从其中通过。阀体上部开有供闸板启、闭的孔口，内部留有相应的闸槽。全关时闸板四周与闸槽接触以实现密封。阀盖安装在阀体上部，形成空腔以容纳升起的闸板。阀体与阀盖都用铸造结构，阀盖顶部阀杆经过的孔内常设石棉盘根密封。（2）闸板。闸板按结构不同分为楔式，和平行式两类。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

三、球阀球阀的阀体由两个可拆卸的半球构成，圆筒形的活门可在阀体内作90°旋转。全开时，活门的过水断面与钢管直通，相当于一般管道，几乎不增加水流阻力。全关时，活门旋转90°后，由活门外壁截断水流，靠专门的球面密封结构止水，密封性能良好。球阀通常为卧轮装置型式。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

三、球阀球阀的密封球阀的密封装置有单侧和双侧两种结构。单侧密封只在下游侧设置密封装置，结构相对简单，但不便于球阀自身的检修。双侧密封在上游侧设检修密封，下游侧设工作密封，必要时可比较方便地检修工作密封。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

三、球阀三类进水阀中，球阀关闭最严密，水力损失也最小，而且操作力小，但结构最复杂，体积大、造价高，通常用于高水头的大中型机组。闸阀全开时水力损失小，全关后密封性能也好，而且不会因水流冲击自行开启，因而不需要锁锭装置。但是，闸阀为升降启闭，所需的操作力大，高度大、自重大，启闭的时间较长，通常用于较高水头的小型机组，通流直径一般不大于lm。蝴蝶阀外形尺寸小、重量轻、结构简单、造价低、操作方便，但是全开时水力损失大，全关时密封性能较差，因此用于较低水头（200～250m以下）。通流直径的范围较宽，大、中、小型机组均可应用。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

四、进水阀的附属部件1．旁通管与旁通阀为消除进水阀开启时活门两侧的水压力差，使进水阀在静水中开启减少所需的操作力。进水阀装有连接上、下游侧的旁通管和旁通阀（个别直径很小的除外）。2．空气阀为防止蝴蝶阀、球阀紧急关闭时阀后压力管道形成真空而遭到破坏，需要向阀后补入空气。同时，进水阀开启前阀后充水时又需要排出空气。为此在进水阀后的压力管道上设置空气阀。第六章水轮机进水阀第二节进水阀的型式和作用

四、进水阀的附属部件3．伸缩节进水阀的上游（或下游）侧，压力钢管上设有伸缩节，既可补偿钢管的温度变形，又方便进水阀的安装与检修。伸缩节的一般结构如图所示。伸缩节与进水阀用螺栓连接，伸缩缝中装有3～4层石棉盘根或橡胶盘根，用压环挤紧以防漏水。第六章水轮机进水阀第二节进水阀