閥門(mén)知識(shí)
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自來(lái)水廠(chǎng)的閥門(mén)選用知識(shí)講解
自來(lái)水廠(chǎng)的常規(guī)制水工藝從原水取水，沉淀池絮凝沉淀，濾池過(guò)濾，直至后的出水泵房輸出供水，都離不開(kāi)閥門(mén)的使用。但是在不同的部位對(duì)于閥門(mén)的選用要求是大不相同的。主要區(qū)別在于閥門(mén)的口徑，閥門(mén)的類(lèi)型和閥門(mén)的控制方法上。
水廠(chǎng)常規(guī)制水系統(tǒng)的閥門(mén)分布
1 原水取水的工藝閥門(mén)
頭部原水的閥門(mén)其特點(diǎn)是閥門(mén)口徑較大，無(wú)須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門(mén)長(zhǎng)期處于常開(kāi)或常閉狀態(tài)。
因此從控制方法上，95％以上選用的是手動(dòng)閥門(mén)，從閥門(mén)類(lèi)型上均為閘閥或者蝶閥，由于閘閥的水頭損失要優(yōu)于蝶閥，頭部閥門(mén)閘閥略多于蝶閥。
口徑集中在1200~1600mm，在頭部進(jìn)水管道上也存在口徑3000mm的閥門(mén)。
1 原水取水的工藝閥門(mén)
頭部原水的閥門(mén)其特點(diǎn)是閥門(mén)口徑較大，無(wú)須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門(mén)長(zhǎng)期處于常開(kāi)或常閉狀態(tài)。
因此從控制方法上，95％以上選用的是手動(dòng)閥門(mén)，從閥門(mén)類(lèi)型上均為閘閥或者蝶閥，由于閘閥的水頭損失要優(yōu)于蝶閥，頭部閥門(mén)閘閥略多于蝶閥。
口徑集中在1200~1600mm，在頭部進(jìn)水管道上也存在口徑3000mm的閥門(mén)。
2 沉淀池閥門(mén)
沉淀池的閥門(mén)主要是進(jìn)水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開(kāi)狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種閥門(mén)都選用手動(dòng)閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進(jìn)水閥承擔(dān)著水量分配的重要職責(zé)，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個(gè)沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)于制水線(xiàn)是根據(jù)出水量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進(jìn)行PID動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時(shí)對(duì)于閥門(mén)的全行程時(shí)間，允許的起停頻率都會(huì)有相應(yīng)的要求。
沉淀池的閥門(mén)主要是進(jìn)水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開(kāi)狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種閥門(mén)都選用手動(dòng)閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進(jìn)水閥承擔(dān)著水量分配的重要職責(zé)，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個(gè)沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)于制水線(xiàn)是根據(jù)出水量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進(jìn)行PID動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時(shí)對(duì)于閥門(mén)的全行程時(shí)間，允許的起停頻率都會(huì)有相應(yīng)的要求。
3 濾池閥門(mén)
常見(jiàn)的濾池為四閥濾池，這也是濾池的基本配置。即無(wú)論哪種濾池都至少有進(jìn)水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類(lèi)閥門(mén)。當(dāng)然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個(gè)進(jìn)水閥等等情況。從閥門(mén)的結(jié)構(gòu)上來(lái)分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)而沖洗閥也會(huì)有調(diào)節(jié)沖洗強(qiáng)度的需求。而進(jìn)水和排水通常通過(guò)渠道進(jìn)行，故而進(jìn)水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進(jìn)水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來(lái)看，這四類(lèi)閥門(mén)都采用電動(dòng)控制或者氣動(dòng)控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進(jìn)水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線(xiàn)和模塊化的設(shè)計(jì)方法，濾池閥門(mén)可以選用總線(xiàn)型的控制模式或者PLC站點(diǎn)化的控制模式。前者的好處是省布線(xiàn)空間，后者的有點(diǎn)在于，分離單格濾池，便于維護(hù)管理和移植。
常見(jiàn)的濾池為四閥濾池，這也是濾池的基本配置。即無(wú)論哪種濾池都至少有進(jìn)水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類(lèi)閥門(mén)。當(dāng)然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個(gè)進(jìn)水閥等等情況。從閥門(mén)的結(jié)構(gòu)上來(lái)分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)而沖洗閥也會(huì)有調(diào)節(jié)沖洗強(qiáng)度的需求。而進(jìn)水和排水通常通過(guò)渠道進(jìn)行，故而進(jìn)水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進(jìn)水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來(lái)看，這四類(lèi)閥門(mén)都采用電動(dòng)控制或者氣動(dòng)控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進(jìn)水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線(xiàn)和模塊化的設(shè)計(jì)方法，濾池閥門(mén)可以選用總線(xiàn)型的控制模式或者PLC站點(diǎn)化的控制模式。前者的好處是省布線(xiàn)空間，后者的有點(diǎn)在于，分離單格濾池，便于維護(hù)管理和移植。
4 泵房閥門(mén)
泵房?jī)?nèi)的閥門(mén)主要是水泵機(jī)組上的進(jìn)水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門(mén)基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進(jìn)水閥和檢修閥只需要手動(dòng)閥門(mén)即可，因?yàn)樗麄円粋�(gè)處于常開(kāi)狀態(tài)，一個(gè)處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開(kāi)停水泵時(shí)都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來(lái)滿(mǎn)足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用靜音止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時(shí)也會(huì)選用多功能閥，集出水止回功能于一體。
泵房?jī)?nèi)的閥門(mén)主要是水泵機(jī)組上的進(jìn)水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門(mén)基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進(jìn)水閥和檢修閥只需要手動(dòng)閥門(mén)即可，因?yàn)樗麄円粋�(gè)處于常開(kāi)狀態(tài)，一個(gè)處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開(kāi)停水泵時(shí)都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來(lái)滿(mǎn)足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用靜音止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時(shí)也會(huì)選用多功能閥，集出水止回功能于一體。
水廠(chǎng)加藥系統(tǒng)的閥門(mén)
水廠(chǎng)加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門(mén)口徑小，流量小，但是對(duì)流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門(mén)使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門(mén)還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會(huì)用到球閥作為開(kāi)關(guān)閥、背壓閥等。
閥門(mén)的選擇步驟
水廠(chǎng)加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門(mén)口徑小，流量小，但是對(duì)流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門(mén)使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門(mén)還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會(huì)用到球閥作為開(kāi)關(guān)閥、背壓閥等。
閥門(mén)的選擇步驟
確定工藝要求，即確定現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)的壓力、流量。
根據(jù)管道的口徑、現(xiàn)場(chǎng)工況，選擇閥門(mén)的類(lèi)型，結(jié)合第一步的工藝參數(shù)，選擇閥門(mén)，同時(shí)根據(jù)閥門(mén)的安裝位置，決定是否要加裝加長(zhǎng)管。
根據(jù)傳動(dòng)形式選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，水廠(chǎng)的蝶閥多以多回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為主，閘板閥則是直行程的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
確定控制方式，對(duì)于氣控系統(tǒng)就是氣缸與配套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇，對(duì)于電控系統(tǒng)則是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇。
對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇即根據(jù)閥門(mén)要求的全行程時(shí)間、閥門(mén)的扭矩等參數(shù)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的速比和輸出力矩，接口類(lèi)型，確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等。
考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)、通訊方法，是否選用可控硅等其他配置。
隨著自動(dòng)化水平的提高，水廠(chǎng)對(duì)閥門(mén)的要求也越來(lái)越高，越來(lái)越多，但是無(wú)論如何變化，常規(guī)的選用上大致在本文所講的范圍內(nèi)。主要的閥門(mén)本文都有所提及，當(dāng)然水廠(chǎng)還有用到排氣閥、電磁閥等，這里就不再詳細(xì)介紹了。
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