為了防止泥沙沉積妨礙閥門的打開,船用蝶閥的下緣逆水流而關,動彎矩m總是朝向關閉閘門的方向,閘門上的動水壓沿著水流方向的分力p向水流方向流動,垂直分力P1方向向上。
閘門關閉時,水完全靜止,閘門承受靜水壓。 由于閘門上下位置的不同,靜水壓的作用中心是活的門中心線以下。 因此,在橫軸船用蝶閥的閘門上產生了使閘門旋轉的靜力矩。
芹山在水電站中,船用蝶閥處于接近全閉的位置,無法正常關閉。
閥操作中,操作機構的各旋轉銷存在摩擦力和摩擦力矩。 其中,閥軸與金屬之間的摩擦力和力矩為主,其數值占總摩擦力摩擦減小力矩的大部分。
根據設計情況,閥軸和鑄鋁青銅的摩擦系數一般取禮=0.15,因此最高水頭121.5m時,船用蝶閥可以用自身配置的重錘自動關閉。 防止蝶閥自動關閉的必要條件是> 0.27。 因此,可以得出以下結論。
芹山水電站#1、#2蝶閥運行兩年后,在一定程度上發生了關閉時不能關閉在全閉位置的現象。 分析表明,發生這種情況的原因有以下兩點。
1 )船用蝶閥經過2年以上的運行后,閥軸與軸承之間沉淀了泥沙,閥軸與軸承之間的間隙減少,軸承摩擦系數可能會增加。 在關閉閥門的過程中,閘板接近全閉位置時,閘板上下游之間會產生壓力差。 該壓力差會在閥軸中產生阻礙關閉的力矩。 該阻力矩與軸承的摩擦系數成正比,阻力矩大于閥關閉力矩時,會發生這種現象。
2 )經過一段時間后,軸承的潤滑面可能會腐蝕、軸承磨損、摩擦系數增加。
4處理方法
1 )改變關閉蝶船用閥的操作順序。 關閉蝶閥的同時打開旁通閥,關閥結束后,關閉旁通閥。 這樣,蝶閥關閉期間,前后水壓始終平衡,關閥之間的蝶閥上下游之間的壓力差消失,關閉時的摩擦阻力大幅降低,關閥順利進行。 此外,還可以減少軸承潤滑面的磨損,延長蝶閥閥軸的壽命。
2 )現在配置的2個重錘的側面分別有4個M30的螺紋孔,重錘上安裝鋼板,可以用螺釘緊固。 這樣,重錘的質量增加,船用蝶閥關閉時重錘的力矩增加,即使蝶閥軸承摩擦系數變大,也能順利關閉。以上兩種方法中,如果用第二種方法進行改造,蝶閥可以在一段時間內比較順利地自動關閉,但是如果運轉時間變長,隨著閥軸和軸承之間的泥沙沉淀和軸承潤滑面的進一步磨損,會產生摩擦阻力因此,考慮到處理上述問題的難度和電站的安全經濟運行,采用了修改蝶閥關閉工藝的方法。 如圖1所示,灰色為了改善,增加了流程部分。