调流调压阀选型技巧

之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用，现在介绍调流调压阀选型技巧调流调压阀是一种活塞式的多功能控制阀，多用于大型给水工程中。详细介绍了调流调压阀的应用原理、应用指标、应用现状，并对其应用前景进行了讨论。调流调压阀又称活塞式多功能控制阀，因其具有多种控制功能(如水位控制功能、减压控制功能、持压泄压控制功能、流量控制功能等)，能起到无气蚀、无紊流、无振动、耐泥沙等作用，故在当今大型给水工程中广泛应用，例如长江三峡左岸电站工程、黄河小浪底水电站水利枢纽工程、内蒙古华电包头第二热电厂给水工程、太原市城市供水管网调流调压工程等。下面将对其应用原理、应用指标、应用现状、应用前景进行讨论。

1、调流调压阀选型技巧调流调压阀的应用原理调流调压阀主要由阀体、活塞、活塞导轨、内置曲柄滑块机构、密封、内部零件等组成。主要采用曲柄滑块带动活塞运动，在阀体内部形成轴向对称的环形流道，并有效地控制流通面积，形成从入口到出口截面为递减的流道，从而使流体的流速渐升，并通过圆周方向上的多孔，向管路中心方向形成射流对撞，从而达到消能减压、调节流量的目的。其具体结构见图1。

调流调压阀选型技巧调流调压阀剖面图图1 调流调压阀剖面图

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀调流调压阀在小流量工况时阀门对流体具有良好的消能效果，有效防止气蚀;当大流量工况时，阀门可消减流体部分能量，并对流体的部分能量有所保留，保证阀门具有足够的过流能力。其主要优点如下：实现流量的控制，可以保持恒定流量;实现大压差范围内的调节，保持阀后压力稳定;可以选择手动和电动两种控制方式，电动调流调压阀还可以实现远程控制，操作人员无需到达现场，即可根据需要进行高精度调节。

2、调流调压阀的应用指标2.1、水力工况

规格：公称直径DN100mm～DN1600mm；适用介质：水；适用温度：0℃～70℃；公称压力：PN=1.0MPa～4.0MPa。

工况基本条件：在输配水管道上安装阀门，使水通过调流调压阀后，流量、压力在一定范围内变化，以满足工况要求。

2.2、结构与性能规范

(1)阀体一体化整体铸造，确保坚固耐用。阀门整体及阀体、活塞、阀轴等主要部件，使用寿命不少于50年。

(2)阀门安装在输水管道上，起调节压力、流量、消除气蚀及通断水流作用。其进出口结构做到平滑顺畅，避免因流道结构变化造成的水流紊乱而产生的振动、噪声和气蚀，其开启度与流量成线性关系。

(3)阀门与管道的连接形式为法兰连接，法兰连接尺寸符合现行国标。

(4)活塞阀采用金属与橡胶双重密封，实现气泡级密封、零泄漏。

(5)阀门有效启闭次数可达5万次以上。

(6)阀门自身水头损失不大于2m水柱。

2.3、设备材质及防腐规范

2.3.1、设备材质

(1)设备制造和安装设备所使用的材料，从强度、韧性和耐久性方面都满足要求，材料没有任何损伤和缺陷。

(2)设备所使用的与水接触的材料，都不含有异味或有毒性的物质，也不含有影响人身健康的对所输水的水质不利的物质。厂家对所使用材料出具部门的卫生合格证。

(3)设备所使用的材料不会产生机械负荷或电气负荷的过载。

(4)以下为阀门各部件材质。阀体：球墨铸铁QT500-7;活塞：不锈钢1Cr18Ni9Ti;活塞导轨：锡黄铜HSn62-1;内置曲柄滑块机构：不锈钢2Cr13;密封圈：橡胶，阀体密封圈采用1Cr18Ni9Ti组合材料;阀门其他零部件：不锈钢;齿轮箱：选用涡轮蜗杆齿轮箱(配限位开关、位置指示器)。

2.3.2、防腐

阀体内外采用静电粉末喷涂蓝色环氧树脂，符合GB或同等标准。

2.4、电动执行机构

(1)供电电源：380V±38V，50Hz。

(2)根据IEC529，耐候防护等级符合IP68，防尘防水，可全天候工作。

(3)适用于环境温度：-25℃～70℃;100%的相对湿度。

(4)开/关极限位置均配限位开关，开和关的方向均配扭矩开关以防过载。开关触点为纯银制作，具有高额定容量(220V/AC/)和长寿命。

(5)带有现场机械式阀位指示器，配离合式紧急手轮，供现场进行手动操作。

(6)配备现场控制箱(与电动执行器为机电一体化)，功能要求如下：有阀位开度位置反馈传感器RWG(两线制)，输出4mA～20mA模拟量信号;有阀门定位器，能接受4mA～20mA的控制信号，使阀门定位，灵敏度为0.25%～2.5%;可进行远程/手动两种控制方式的选择，而且可以锁定在其中一种方式下，以免出现误操作;现场有开、停、关3个控制按钮及相应的指示灯;用于遥控的信号继电器有远程/手动选择、开/关选择。

(7)阀门的自动调节控制，由阀门的现场控制柜内完成。现场控制柜需满足现场室外安装的需要，防护等级不小于IP65。阀门现场控制柜可与总控室通过GPRS进行无线数据通信，将现场的工作状态定时传送给总控室，并接收控制点的数据进行自动调节。在现场出现突况(如突然断电、雷击、不明故障等)时，活塞阀应可自动锁定保持原有状态，或增加自锁装置，增加设定值，突发意外情况时，自动按设定值操作。

3 、调流调压阀的应用现状调流调压阀在大型给水工程中安装在输水管道上，主要发挥调节压力、流量、消除气蚀及通断水流的作用。1、管道要求。调流调压阀的开度需要依靠阀前压力传感器、阀后压力传感器或流量传感器将压力或流量信号传送到控制室，由控制室根据需要进行控制。要得到稳定的信号就要求阀前和阀后的水流要稳定，一般要求阀前直管段长度为3～5道直径长度，阀后由于调流调压阀使水流对撞产生旋流消能后，管道中会形成很多待爆炸的气泡，阀后直管段长度不少于5倍的管道直径长度。2、检修。调流调压阀结构复杂，出流孔小，重量很重，如DN1800的调流调压阀一台重达28t，管道水中的杂物如树枝，塑料等一旦进入阀体，很容易堵塞阀腔和出流孔，需要设置进入孔对调流调压阀进行一般的检修，清除杂物，解决拆除调流调压阀后才能检修的问题。为能进入检修，需要在阀前和阀后各设置1台蝶阀(进入孔设置在蝶阀与调流调压阀之间)，以切断上下游管道中水。蝶阀与调流调压阀的距离要求要符合阀前和阀后对直管道的长度要求，一来可以保证稳定的水流，二来可以避免汽蚀蝶阀。3、设置方式。调流调压阀设置方式类似于泵组设置，可以是几台阀并联设置，其中一台阀备用。确定并联的阀台数和选型，流通能力C是主要参数之一。调节阀流通能力定义为:当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流经调节阀的流量数，也称流量系数。Cv值按下式计算调流调压阀.jpg式中：Q为液体流量ρ为液体密度；△P为阀前后压差。在流体为水流时，△P=1m左右为的情况下，Cv=C设，与局部水头损失计算公式△H=ξ/(2g)联合可以确定阀的台数。当然阀台数的确定还要考虑土建费用。选型流量系数Cv计=1.5Cv，可以确定调流调压阀型号。调流调压阀台数多,适应流量变化的范围广。通过开启台数的变化，在保证流量的前提下，调流调压阀处于开启度下运行，降低了运行噪音，延长了使用寿命。在水库水位低于zui小设计水位时，即不需要调流调压阀降压时，为zui大限度保持流量，调流调压阀需要全开，但过阀的水头损失很大，这时需要设置超越管超越调流调压阀，超越管段设置蝶阀。需要降压时，蝶阀关闭，超越管不通水，水由调流调压阀过。不需要降压时，调流调压阀关闭，蝶阀开启，水从超越管过。

4、与稳压塔位置关系。稳压塔的设置是为了保证在各种运行工况时不溢流的前提下，使输水系统出现静压时尽量接近管道的工作压力，达到降低工程造价的目的。若稳压塔设置在调流调压阀上游，势必要求稳压塔高度高于工程进水口的水位，一般将造成稳压塔高度较高，增加工程投资，且运行不方便，所以调流调压阀设置在稳压塔上游。

内蒙古华电包头发电有限公司拥有2台装机容量60kWh机组，2006-2008年期间采用黄河水为其主要水源，供凉水塔补水使用，现状主要使用包头钢铁厂中水及城市中水，安装有一台DN800mm调流调压阀作为黄河水进水的流量控制阀门。该调流调压阀2005年底试安装运行，2006年3月正式使用。根据运行人员介绍，zui大流量2200m3/h，zui小流量200m3/h，具有良好的线性参数。

上海市自来水市北有限公司杨树浦水厂始建于1881年，1883年投产，为上海市zui大的水厂。该水厂出水经过二级加压泵站加压后，供向市区管网。两台DN800mm调流调压阀安装在杨树浦水厂下属二级加压泵站清水池进水口处，2004年投入使用，采用电动控制，保持清水池流量恒定。

太原市现状黄河水均由呼延水厂处理后供向市区。现状呼延水厂清水池池底标高为851m，采用重力流供水方式，因市区管网大多年久失修，无法承受如此巨大的压力，所以出厂调流调压阀将出厂水水头调整为830m，是对能源的一种极大浪费。另外，一旦呼延水厂出厂调流调压阀发生故障，没有可靠的挽救措施，将对下游管网造成巨大冲击，新建调流调压阀既可以防止此类事故发生(据了解，此类事故发生过一次，引起太原市城区管网同时发生多处爆管事件)，又可减少对能源的浪费。伴随着太原市的道路新建及改造工程，太原市自来水公司将配套建设胜利东街加压站、阳兴河街加压站、太行路加压站。目前各加压站选址已基本确定，急需提高管网压力以保证加压站进水，从而扩展供水区域。新建调流调压阀可以提高上游压力，扩大选址范围。基于以上诸多原因，太原市城市供水管网调流调压工程中使用了3台调流调压阀(1台DN800mm、2台DN1200mm)。DN800mm调流调压阀：调节流量范围0m3/h～3760m3/h，阀前压力0.6MPa～0.8MPa，阀后压力0.3MPa～0.4MPa;DN1200mm调流调压阀：调节流量范围0m3/h～8200m3/h，阀前压力0.6MPa～0.8MPa，阀后压力0.3MPa～0.4MPa。调流调压阀均采用电动远程控制，具备良好的压力线性参数。

4、调流调压阀的应用前景调流调压阀是实现流量及压力控制的阀门，现作为一种成熟产品在全国各地大中城市广泛使用。其市场使用经验已有10多年的历史，受到普遍好评。未来随着城市供水区域扩大，工程要求提高以及自动化程度增强，调流调压阀必将得到更广阔的发展空间。与本产品相关论文：禁油脱脂氧气减压阀操作维护