水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理

固定錐形閥做為連續(xù)排放流量控制，通常作為水輪發(fā)電機(jī)組旁通閥的自由排放閥。采用倒置錐形柱塞閥芯而命名錐形閥，固定錐形閥在運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過流通道外部，流道終端設(shè)置有錐形閥芯，固定錐形閥閥體內(nèi)部流道通順滑，整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，固定錐形閥因此流量大而壓降損耗少，固定錐形閥在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，具有良好小流量控制效果，*水力設(shè)計(jì)形體及用來降低振動(dòng)的導(dǎo)流翼葉片支撐其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形，閥體上設(shè)有金屬的閥座和軟密封閥座，流量由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來控制.錐形閥通常作為水輪發(fā)電機(jī)組旁通閥的自由排放閥，或是連續(xù)排放流量控制。由于采用了倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡稱錐形閥，又因其具有優(yōu)異的消能效果，故又稱消能閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之外，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過流通道外部，使得閥體內(nèi)部流道通常順滑，流量大而壓降損耗少，其在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)；在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形，*水力設(shè)計(jì)形體及用來降低振動(dòng)的4個(gè)導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來控制，閥體別設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和或補(bǔ)充性的軟密封閥座，或兩者構(gòu)成了復(fù)合式的閥座確保密封性能。在排放到大氣中時(shí)，水流以寬廣的錐形角度擴(kuò)散，并分解為稀薄噴淋形態(tài)，將能量消耗在空氣之中。通常根據(jù)實(shí)際需求，可以要求控制水流區(qū)域，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與充分水混合，而且還集中流量。

水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理優(yōu)點(diǎn)：

1.水力條件好，具有較其它閥門高的流量系數(shù)u=0.75～0.86或更高；

2.結(jié)構(gòu)簡單，重量輕；所有傳動(dòng)部件均設(shè)置在閥體之外，一目了然，便于維護(hù)檢修；

3.啟閉力小，操作輕便，可適用于無電源的中小形水利工程場所，可設(shè)置電、氣、液動(dòng)操作啟閉機(jī)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無人值守自動(dòng)運(yùn)行；

4.泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀，空中擴(kuò)散摻氣，消能效果好，簡單消能池或不用做消能措施，如設(shè)置為淹沒式出流，則水下之消能亦甚簡單；

5.流體通過內(nèi)部4導(dǎo)流翼進(jìn)行均勻分割，不會(huì)產(chǎn)生漩渦和震動(dòng)；

6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動(dòng)來帶動(dòng)錐形閥芯的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，套筒與閥體之間通過導(dǎo)向環(huán)和O形圈實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和密封，使閥的流量系數(shù)與閥開度具備一定的比例關(guān)系。

7.針對(duì)不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和氟塑軟密封。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)金屬硬密封和軟密封的特性；

8.可限制發(fā)散角度，使流體分解為稀薄噴淋形態(tài)或環(huán)狀對(duì)流達(dá)到?jīng)_擊抵消目的。同時(shí)適應(yīng)不同現(xiàn)場的需求。

9.根據(jù)閥門水平線與中軸線的夾角大小，以180°水平安裝為常見，此外采用方式有45°，60°、90°。

水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理
        固定錐形閥水流經(jīng)閥門入口流入閥內(nèi)，在固定維與套筒之間的流道增速，通過導(dǎo)流孔板后流出。 在隨后的開闊斷面，這些氣泡會(huì)炸裂，由于氣泡壓力很高通常根據(jù)實(shí)際需求，可以要求控制水流區(qū)域，則在出口安裝一個(gè)不同形式的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與充分水混合，而且還集中流量。閥門過流南應(yīng)平整光滑特別是維體及搖背m與閥體相交應(yīng)處避開水流沖擊 氣蝕，是流體通過段漸縮斷面時(shí)， 部分液體氣化，產(chǎn)生微小氣泡。 這些氣泡.般都會(huì)附著血流道壁上,即所謂附壁效應(yīng)。錐形閥設(shè)在高壓泄水管道的出口，具有圓筒形固定的閥殼，用4～6條平行水流方向的肋片把錐頭成90°的錐體固定在閥殼上， 用一活動(dòng)鋼閥套套在錐體外面(或里面)， 閥套與錐體之間的環(huán)形空間用來泄流。用螺桿傳動(dòng)將閥套沿流向前后移動(dòng)， 即可調(diào)節(jié)流量。全部開啟時(shí)流量系數(shù)達(dá)0.85以上。錐形閥結(jié)構(gòu)簡單， 操作方便。由于全閥的重量由根部錨定螺栓承受， 閥殼呈懸臂伸出， 故結(jié)構(gòu)受力條件不利。
錐形閥的布置與樞紐建筑物有密切關(guān)系,如布置不妥,將因射流引起對(duì)建筑物之沖刷或形成的霧氣對(duì)電站的運(yùn)行帶來麻煩,以及放水時(shí)引起的顯著震動(dòng),因此,布置形式必須慎重考慮，我們建議根據(jù)地貌和實(shí)際情況，主要從出口方式、安裝方式和發(fā)散方式三個(gè)方面入手，合理安排錐形閥的布置。

1、水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理出口方式的選擇：

(1) 淹沒式：適合水頭較低的溝渠等灌溉或飲用水系統(tǒng)，出口四周都為寬闊平坦，以沙石地形為主；

(2) 噴射式：適合水頭較高、陡峭山體場合；

2、水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理安裝方式的選擇：

(1) 水平安裝：適合于消能池較薄弱、但場地寬廣、周圍無建筑物；

(2) 垂直安裝：適合場地狹小或近距離建筑物較多。

(3) 可選角度安裝：介于水平安裝與垂直安裝之間。

3、水輪發(fā)電機(jī)組固定錐形閥工作原理發(fā)散形式選擇：

(1) 自由發(fā)散型：在空氣中自由發(fā)散，根據(jù)水頭大小形成不同范圍的發(fā)散區(qū)域；

(2) 限制發(fā)散型：利用導(dǎo)流罩有效控制錐形閥的出口發(fā)散程度：都用于水頭高，出口狹小，涉及建筑物或其他設(shè)施等；如圖所示，用戶應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)消能池或泄洪渠的具體尺寸選擇合適的導(dǎo)流罩，具體如圖所示，a、b為導(dǎo)流罩的夾角延長線，L為消能池或泄洪渠的寬度，H為導(dǎo)流罩夾角頂部到消能池或泄洪渠表面的高度，按等邊三角形原理計(jì)算該選用的導(dǎo)流罩角度。

錐形閥通常作為水輪發(fā)電機(jī)組自由排放的旁通閥，或用于連續(xù)排放及流量控制。由于采用了倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡稱錐形閥，又因其具有優(yōu)異的消能效果，故又稱消能閥。因常用于農(nóng)田灌溉，又稱為灌溉閥。錐形閥除了在流道終端設(shè)置有錐形閥芯之 外，所有運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過流通道外部， 使得閥體內(nèi)部流道通常順滑，流量大而壓降損耗少， 其在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生汽蝕及振動(dòng)，在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。