水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門課件

第1章水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門主要內(nèi)容1、進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件2、進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件3、進(jìn)水閥的操作系統(tǒng)4、水電站常用閥門的種類、作用與結(jié)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)1、進(jìn)水閥的作用2、蝴蝶閥、球閥和筒形閥的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3、蝴蝶閥的操作條件及操作過程第1章水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門主要內(nèi)容第1.1節(jié)進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件

1、進(jìn)水閥定義水輪機(jī)進(jìn)水閥

安裝在水輪機(jī)進(jìn)口前的閥門稱為水輪機(jī)進(jìn)水閥，又稱主閥。進(jìn)水閥多安裝在壓力管道與蝸殼進(jìn)口之間（蝶閥和球閥等），也有的安裝在固定導(dǎo)葉與活動(dòng)導(dǎo)葉之間（筒形閥）。第1.1節(jié)進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件1、進(jìn)水閥定義水輪機(jī)進(jìn)水2、進(jìn)水閥作用1>作為機(jī)組過速的后備保護(hù)；（調(diào)速系統(tǒng)故障時(shí)能緊急切斷水流，以防飛逸事故）2、進(jìn)水閥作用2、進(jìn)水閥作用2>停機(jī)時(shí)減少機(jī)組漏水量和縮短開停機(jī)時(shí)間；（停機(jī)時(shí)導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)）（高水頭長引水管道）3>提高水輪機(jī)運(yùn)行的靈活性和速動(dòng)性；4>機(jī)組檢修時(shí)，用于截?cái)嗨啓C(jī)上游的水流。

（岔管引水檢修機(jī)組時(shí)不影響其他機(jī)組正常運(yùn)行）2、進(jìn)水閥作用3、進(jìn)水閥設(shè)置條件：

進(jìn)水閥在一些電站起著非常重要的作用，但并非所有電站均應(yīng)設(shè)置進(jìn)水閥。1>軸流式（水頭低、管道短、單元布置）：設(shè)進(jìn)口快速閘門，可不設(shè)進(jìn)水閥2>貫流式（水頭低、流量大）：水輪機(jī)進(jìn)口或尾管出口設(shè)快速閘門3>混流式（水頭高）設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮：單管多機(jī)：每臺(tái)水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥；水頭大于150m的單元引水：進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，同時(shí)在水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥；最大水頭小于150m的短管單元引水：進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，在水輪機(jī)前可不設(shè)置進(jìn)水閥。進(jìn)口設(shè)事故閘門的單元引水，泥沙多利用小時(shí)低且無其他防飛逸措施：設(shè)置進(jìn)水閥。3、進(jìn)水閥設(shè)置條件：4、進(jìn)水閥技術(shù)要求：

進(jìn)水閥是機(jī)組和水電站的重要安全保護(hù)設(shè)備，對其結(jié)構(gòu)和性能有較高的要求：1>工作可靠、操作簡便；2>全開時(shí)，水力損失??；3>結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，重量輕；4>止水性能好；5>閥門本身及其操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度應(yīng)滿足運(yùn)行的要求（比如承壓能力）；6>機(jī)組事故時(shí)，能在動(dòng)水下安全、可靠、迅速關(guān)閉4、進(jìn)水閥技術(shù)要求：5、進(jìn)水閥的工作狀態(tài)：

進(jìn)水閥通常只有全開或全關(guān)兩種工作狀態(tài)。不宜作部分開啟來調(diào)節(jié)流量（水流穩(wěn)定破壞、引起機(jī)組振動(dòng)、水力損失過大）進(jìn)水閥一般不允許在動(dòng)水情況下開啟，因?yàn)檫@樣需更大的操作功，同時(shí)還伴隨著產(chǎn)生強(qiáng)大的振動(dòng)，從運(yùn)行的角度也沒有必要。5、進(jìn)水閥的工作狀態(tài)：第1.2節(jié)進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件

大中型水輪機(jī)進(jìn)水管道上的閥門，常用的有蝴蝶閥、球閥和筒形閥三種；中小型水輪機(jī)還有轉(zhuǎn)筒閥、閘閥等。1、蝴蝶閥（適用于最大工作水頭在250m以下）1>裝置結(jié)構(gòu)

蝴蝶閥，簡稱蝶閥，主要由圓筒形的閥體和可在其中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活門以及閥軸、軸承、密封裝置及操作機(jī)構(gòu)等組成。閥門關(guān)閉時(shí)，活門的四周與圓筒形閥體接觸，封閉水流的通路；閥門開啟時(shí)，水流繞活門兩側(cè)流過。第1.2節(jié)進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件大中型水輪機(jī)進(jìn)全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體活門流道閥軸全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體活門流道閥軸水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門課件立式蝶閥臥式蝶閥2>裝置型式

蝴蝶閥有立軸和臥軸兩種型式，并各有優(yōu)勢。立軸蝶閥具有結(jié)構(gòu)緊湊，占用的場地面積小，而且立軸碟閥的操作機(jī)構(gòu)位于閥體頂部，便于檢修和維護(hù)，但立軸的下部軸承易積泥沙且結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些；臥軸蝶閥正好相反，其結(jié)構(gòu)相對簡單，且無泥砂沉積問題。在河流泥沙較多的電站，宜選用臥式蝶閥。立式蝶閥臥式蝶閥2>裝置型式3>裝置特點(diǎn)蝴蝶閥的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小，重量較輕，造價(jià)便宜，構(gòu)造簡單，操作方便，能動(dòng)水關(guān)閉。其缺點(diǎn)是對水的流態(tài)有影響，引起水力損失和汽蝕，密封性能不如其他閥門。3>裝置特點(diǎn)4>活門活門在全關(guān)位置時(shí)，承受全部水壓，在全開位置時(shí)處于水流中心，因此，它不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，而且要有良好的水力性能?；铋T主要有如下幾種結(jié)構(gòu)形式：4>活門雙平板形：其封水面與轉(zhuǎn)軸不在同一平面上，密封設(shè)在上游平板的外緣?；铋T兩側(cè)各有一塊圓形平板，兩平板間由若干沿水流方向的筋板連接，活門全開時(shí)，兩平板之間也能通過水流，其特點(diǎn)是水力阻力系數(shù)小，且當(dāng)活門全關(guān)后封水性能好，但受結(jié)構(gòu)、加工、運(yùn)輸?shù)葪l件的限制，一般用于直徑小于4m的蝶閥。菱形：水力阻力系數(shù)最小，但其強(qiáng)度較弱，適用于工作水頭較低的電站雙平板形：其封水面與轉(zhuǎn)軸不在同一平面上，密封設(shè)在上游平板的外鐵餅形：斷面外形由圓弧或拋物線構(gòu)成，其水力阻力系數(shù)較菱形和平斜形大，但強(qiáng)度較好，適用于高水頭電站平斜形：斷面中間部分為矩形，兩側(cè)為三角形，適用于直徑大于4m的分瓣組合的蝶閥，其水力阻力系數(shù)介于菱形和鐵餅形之間鐵餅形：斷面外形由圓弧或拋物線構(gòu)成，其水力阻力系數(shù)較菱形和平5>密封裝置（有兩處需密封）端部密封（閥體與閥軸連接處）：對小型蝶閥，常采用漲圈式密封；對大中型蝶閥則采用橡膠圍帶式密封。周圈密封（活門外圓的圓周）：對小型蝶閥，常采用以固定在活門上的環(huán)形硬橡膠板或青銅制成的密封環(huán)，與蝶閥的閥體構(gòu)成壓緊式圓周密封；對大中型蝶閥，則采用以裝在閥體上的橡膠空氣圍帶與活門構(gòu)成的空氣圍帶式圓周密封。5>密封裝置（有兩處需密封）6>附屬部件

為了確保蝶閥的正常啟閉，在蝶閥上通常設(shè)有旁通閥和空氣閥等附屬部件。旁通管與旁通閥：是為滿足蝶閥應(yīng)在活門兩側(cè)平壓時(shí)才能開啟而專門設(shè)置的。旁通閥由旁通管與蝶閥活門的上下兩側(cè)連通。當(dāng)需要開啟蝶閥時(shí)，先開旁通閥對閥后充水，平壓后再開啟蝶閥。旁通管的斷面面積，一般取蝶閥過流面積的1~2%，但經(jīng)過旁通管的流量必須大于導(dǎo)葉的漏水量，否則無法實(shí)現(xiàn)平壓。

6>附屬部件空氣閥：為了在蝶閥關(guān)閉時(shí)向閥后補(bǔ)氣，和在蝶閥開啟前向閥后充水時(shí)排氣，必須在閥門下游側(cè)壓力鋼管的頂部設(shè)置空氣閥?？諝忾y：為了在蝶閥關(guān)閉時(shí)向閥后補(bǔ)氣，和在蝶閥開啟前向閥后充水

該閥由一個(gè)空心浮筒懸掛在導(dǎo)向活塞之下，浮筒浮在蝸殼或管道中的水面上，空氣閥的通氣孔與大氣相通。當(dāng)水還沒充滿鋼管時(shí)，空氣閥的空心浮筒在自重的作用下而開啟，使蝸殼內(nèi)的空氣在充入的水體的排擠下，經(jīng)空氣閥排出；當(dāng)管道和蝸殼充滿水后，浮筒上浮至極限位置，蝸殼和管道與大氣隔斷，以防止水流外溢。當(dāng)進(jìn)水閥和旁通閥都關(guān)閉后，在進(jìn)行蝸殼排水時(shí)，隨著鋼管內(nèi)

的水位下降，空氣閥的空心浮筒在自重作用下而開啟，自由空氣經(jīng)空氣閥向蝸殼充氣。

該閥由一個(gè)空心浮筒懸掛在導(dǎo)向活塞之下，浮筒浮在蝸殼或管道7>鎖錠裝置由于蝴蝶閥活門在稍偏離全開位置時(shí)即有自關(guān)閉水力矩，因此在全開位置必須有可靠的鎖錠裝置。同時(shí)，為了防止因漏油或液壓系統(tǒng)事故以及水的沖擊作用而引起誤動(dòng)，一般在全開或全關(guān)位置都應(yīng)投入鎖錠裝置。7>鎖錠裝置銷操作機(jī)構(gòu)銷孔閥軸銷操作機(jī)構(gòu)銷孔閥軸2、球閥（適用于最大工作水頭在200m以上）1>裝置結(jié)構(gòu)

球閥主要由閥體、活門、閥軸、軸承、密封裝置及操作機(jī)構(gòu)等組成。球閥通常采用臥軸型式。球閥在開啟位置時(shí)，圓筒形活門的過水?dāng)嗝媾c引水鋼管直通，閥門對水流不產(chǎn)生阻力，有利于提高水輪機(jī)的工作效率；球閥關(guān)閉時(shí)，活門旋轉(zhuǎn)90度來截?cái)嗨鳌?、球閥（適用于最大工作水頭在200m以上）水流方向全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體球形活門水流方向全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體球形活門水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門課件2>密封裝置（有兩種）工作密封：位于球閥的下游側(cè)，主要部件有密封環(huán)和密封蓋。球閥開啟前，先由旁通閥向下游充水，同時(shí)將密封蓋內(nèi)的壓力水由c孔排出，由于下游水壓力的逐漸升高，在彈簧和下游水壓的作用下將密封蓋壓入，使密封口脫開，以便開啟球閥活門；當(dāng)球閥關(guān)閉后，孔c關(guān)閉，壓力水由活門

和密封蓋的護(hù)圈之間的間隙流入密封蓋內(nèi)腔，隨著下游水壓的下降，密封蓋在上游水壓的作用下逐漸突出，直至密封口壓嚴(yán)為止。2>密封裝置（有兩種）和密封蓋的護(hù)圈之間的間隙流入密檢修密封：為便于球閥的檢修，可在球閥的上游側(cè)再設(shè)一道檢修止水密封，利用檢修止水密封，為工作密封裝置的檢修與維護(hù)提供方便。左上側(cè)為機(jī)械操作的密封，利用螺桿5和螺母6調(diào)整密封環(huán)，壓緊密封面；左下側(cè)為水壓密封，當(dāng)打開密封時(shí)，孔b接通壓力水，孔a接通排水，密封環(huán)后退，密封口打開；反之孔b接通排水，孔a接通壓力水，密封環(huán)前伸，密封口貼合。檢修密封：為便于球閥的檢修，可在球閥的上游側(cè)再設(shè)一道檢修止水

在球閥上僅設(shè)有工作密封的，也稱為單側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥；同時(shí)設(shè)有工作密封和檢修密封的，稱為雙側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥。3>裝置特點(diǎn)

球閥雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體笨重，造價(jià)較高，但它承受的水壓高，關(guān)閉嚴(yán)密，啟閉操作力矩小；而且由于球閥活門的剛性比蝶閥好，在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)的振幅??；球閥在全開啟狀態(tài)下，其水阻力近似為0。在球閥上僅設(shè)有工作密封的，也稱為單側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥3、筒形閥（適用于工作水頭在60~400m）1>介紹筒形閥從結(jié)構(gòu)、布置和作用等方面來說，均與常規(guī)意義上的進(jìn)水閥有一定的差異。筒形閥由法國的Neyrpid公司于1947年提出，并于1962年在Monteynard水電站首次投運(yùn)，之后經(jīng)過不斷的改進(jìn)與完善而逐步得到認(rèn)可。筒形閥在國內(nèi)則是隨著1993年在漫灣水電站的成功投運(yùn)，正越來越多地得到水電行業(yè)廣泛的重視與肯定。目前筒形閥在國內(nèi)外的典型應(yīng)用情況如下表所示。3、筒形閥（適用于工作水頭在60~400m）表1：筒形閥在國內(nèi)外電站中的典型應(yīng)用電站名稱國家機(jī)組數(shù)單機(jī)容量(MW)水頭(m)筒形閥外徑(mm)筒體厚度(mm)筒體高度(mm)投運(yùn)年份Monteynard法國4831273560759801962TeilletArgenty法國

16.441.73410307461965Outardes3加拿大419614465001009641969Monicouagan3加拿大619794.2720010013151976LaGrand2加拿大16338.5137.2784612714601979Sarrans法國163.5844074858601981St-EtiennedeCantales法國138.5624074858601981L’Aigle法國113377624012013321982St-Guillenne法國25827531501002581982LaGrand4加拿大9300116.7764012014441983Coueague法國160.556520010011541984SfPierreMareges法國112173624012013321985Torrao(可逆機(jī)組)葡萄牙273.15/74.553/53.8804014514241986LaGrand2A加拿大6338138.57430

13601991則連丘原蘇聯(lián)1822343200

360

羅貢原蘇聯(lián)66153209800400860

洛夫斯克(可逆機(jī)組)原蘇聯(lián)7388/416.6155.46/165.61102527810491993漫灣中國5250100745010814501993小浪底中國6306112839014517102000石泉二期中國24547.5537512014852000大朝山中國622587.9793712018152001漫灣二期中國130099.2827813018902007南沙中國350181.7586011014052007光照中國4260164.4659010013402008小灣中國670075900015013502009表1：筒形閥在國內(nèi)外電站中的典型應(yīng)用電站名稱國家機(jī)組數(shù)單機(jī)容2>裝置結(jié)構(gòu)

筒形閥主要由筒體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步控制機(jī)構(gòu)組成。筒體是薄而短的大直徑圓筒。操動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制筒體上下運(yùn)動(dòng)以啟閉筒形閥。同步控制機(jī)

構(gòu)用于協(xié)調(diào)筒形閥的多套操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致，從而保證筒形閥的平穩(wěn)啟閉并避免在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)水流沖擊引起的晃動(dòng)。

2>裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)用于協(xié)調(diào)筒形閥的多套操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致，從而3>密封裝置筒體與頂蓋、筒體與底環(huán)間都設(shè)有密封，以減少閥門的漏水量。筒體與頂蓋之間的密封稱為筒形閥的上密封，筒體與底環(huán)之間的密封稱為筒形閥

的下密封。上密封是由水輪機(jī)頂蓋底部外緣處的環(huán)形橡皮板和壓板組成；下密封是由設(shè)在水輪機(jī)底環(huán)外緣的環(huán)形橡皮條和壓板組成。當(dāng)閥門關(guān)閉后，筒形閥上、下緣與密封橡皮壓緊，實(shí)現(xiàn)止水。3>密封裝置的下密封。上密封是由水輪機(jī)頂蓋底部外緣處的環(huán)4>作用主要是保護(hù)具有中、低利用系數(shù)的中、高水頭的混流式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)免受由于過流面與頂蓋和底環(huán)間的端面泄漏引起的泥砂磨損與空蝕，并能和蝶閥或球閥一樣甚至更加快速、可靠和安全地在緊急工況下切斷水流。筒形閥可以替代蝶閥和球閥用于機(jī)組正常停機(jī)時(shí)的截流止水和事故停機(jī)時(shí)的過速保護(hù)，在一定情況下可替代進(jìn)口快速閘門的作用。對多泥沙河流電站中承擔(dān)調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)的機(jī)組，采用筒形閥的操作來實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟?？捎行Ы档蛯?dǎo)葉的磨損與空蝕。筒形閥受其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和安裝位置的制約，目前還無法作為機(jī)組的檢修閥門使用，但國內(nèi)外眾多科研與設(shè)計(jì)單位正在開展相關(guān)研究工作。

4>作用5>優(yōu)點(diǎn)1．筒形閥尺寸不受機(jī)組尺寸大的限制，適用范圍更寬廣

2．可以降低電站建設(shè)的總投資

3．筒形閥過流部件的水力損失小

4．可有效減輕導(dǎo)葉的空蝕和泥沙磨損

5．筒形閥操作靈活、方便

5>優(yōu)點(diǎn)6>缺點(diǎn)1．筒形閥總體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,有些零部件的加工精度要求高,難度大。另外安裝單位的安裝難度大,水輪機(jī)的安裝時(shí)間相應(yīng)較長2．筒形閥目前只能當(dāng)事故防飛逸閘門用和截流止水用，不能當(dāng)作檢修閘門和防引水管道爆裂事故閥門使用。3．由于筒體靠近活動(dòng)導(dǎo)葉,所以當(dāng)有較長異物(如鋼筋、長形木條)卡住活動(dòng)導(dǎo)葉時(shí),筒體下落關(guān)閉時(shí)亦容易卡住筒體,使之不能完全關(guān)閉,從而不能很好地保護(hù)機(jī)組。4．國內(nèi)目前尚無筒形閥的設(shè)計(jì)、制造、安裝等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。制造、設(shè)計(jì)及安裝的經(jīng)驗(yàn)較少。

6>缺點(diǎn)4、閘閥（適用于管徑小水頭高的小型電站）1>介紹閘閥是指啟閉件（閘板）的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直的閥門。閘閥全開時(shí)，閘板上移至閥蓋的空腔中，整個(gè)流道直通，此時(shí)流體的壓力損失幾乎為0；閘閥關(guān)閉時(shí),

閘板下移阻斷流道，同時(shí)閘板上的密封面依靠閘板兩側(cè)流體的壓力差實(shí)現(xiàn)密封；閘板處于部分開啟時(shí)，流體的壓力損失較大并會(huì)引起閘門的振動(dòng)，而振動(dòng)又可能損傷閘板和閥體的密封面，因此閘閥不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用，一般只工作于全開和全關(guān)兩種工況，且不需要經(jīng)常啟閉。

4、閘閥（適用于管徑小水頭高的小型電站）2>裝置結(jié)構(gòu)閘閥由閥體、閥蓋、閥桿、閘板和操作機(jī)構(gòu)等部件組成。閘板是閘閥的啟閉件，閘閥的開啟與關(guān)閉是通過操作與閘板相連的閥桿來實(shí)現(xiàn)的。

閘閥分為明桿式和暗桿式兩種。為了減少閘板移動(dòng)時(shí)的摩擦，在較大閘閥的閘板上可增設(shè)滾輪。

2>裝置結(jié)構(gòu)閘閥分為明桿式和暗桿式兩種。為了減少閘板移動(dòng)3>優(yōu)點(diǎn)(1)閘閥的制造工藝成熟，運(yùn)行維護(hù)方便。(2)閘閥全開時(shí)閥體內(nèi)部的流道是直通的，對水流的阻力幾乎可以忽略。(3)閘閥啟閉時(shí)閘板的運(yùn)動(dòng)方向與水流方向相垂直，使得其結(jié)構(gòu)長度較短，有利于縮小廠房的寬度。(4)閘閥全開時(shí)閘板提升至過水流道之外，閘板上的密封面受沖蝕較小，有利于延長密封面的壽命

。(5)閘閥全關(guān)時(shí)，閘板兩側(cè)的水壓力差，有利于提高閘門的止水性能，減小閘門的漏水

。3>優(yōu)點(diǎn)(4)閘閥全開時(shí)閘板提升至過水流道之外，閘板上的密封4>缺點(diǎn)(1)閘閥啟閉時(shí)閘板與閥體相接觸的密封面之間有相對運(yùn)動(dòng)，易造成密封件的損傷，且密封件的維修比較困難，因此多用于不需經(jīng)常進(jìn)行啟閉操作的場合。(2)閘閥外形尺寸高，安裝及運(yùn)行所需空間高度較大。(3)閘閥啟閉時(shí)所需操作力大。為減小啟閉時(shí)操作力，閘閥的操作機(jī)構(gòu)一般是將輸入的手動(dòng)或電動(dòng)的旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為閘板上下運(yùn)動(dòng)的直線位移，但這種轉(zhuǎn)換使得閘閥的啟閉時(shí)間較長。(4)閘閥動(dòng)水關(guān)閉時(shí)振動(dòng)大，密封面容易磨損和脫落。(5)閥桿處的止水盤根需經(jīng)常處理，以減少漏水；閘板下部的門槽被泥沙淤積后閥門關(guān)閉不嚴(yán)。4>缺點(diǎn)5、轉(zhuǎn)筒閥轉(zhuǎn)筒閥又稱為轉(zhuǎn)動(dòng)閥，是專為密封性要求較高的流道截流而設(shè)計(jì)的，轉(zhuǎn)筒閥的活門為圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒的內(nèi)圓與過水流道平齊，其他其結(jié)構(gòu)類似于球閥，如圖2-15所示。轉(zhuǎn)筒閥因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形尺寸大和重量重等，使用場合和產(chǎn)品研發(fā)均受到嚴(yán)重制約，國內(nèi)僅原南平電機(jī)廠和原杭州發(fā)電設(shè)備廠曾生產(chǎn)過用于沖擊式水電機(jī)組的轉(zhuǎn)筒閥。

5、轉(zhuǎn)筒閥6、快速閘門快速閘門是一種能快速啟閉的閘門，多用于水電機(jī)組壓力引水管的入口和大型水泵機(jī)組出水流道的出口，當(dāng)發(fā)生事故而突然停機(jī)時(shí)，閘門能迅速關(guān)閉，以截?cái)嗨?，避免事故擴(kuò)大。

快速閘門的顯著優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)組運(yùn)行時(shí)閘門全開，阻力損失很小。它的缺點(diǎn)是閘門密封不緊時(shí)，容易漏水，影響對管道的檢修。

6、快速閘門6、快速閘門快速閘門在水電站的應(yīng)用：高水頭電站：因壓力管道較長，水頭高，其進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，以保證機(jī)組突甩負(fù)荷而水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)又恰好遭到破壞或調(diào)速器失靈及鋼管爆破等事故時(shí)，迅速封堵孔口截?cái)嗨鳎乐故鹿蔬M(jìn)一步擴(kuò)大；河床式電站：一般無水輪機(jī)進(jìn)水閥，僅設(shè)快速閘門?？焖匍l門用于事故停機(jī)及機(jī)組檢修。小型水電站：擔(dān)任進(jìn)水閥的角色?？焖匍l門具有水輪機(jī)進(jìn)水閥的主要特征，也可起到進(jìn)水閥的作用，因此可將其作為一種特殊的進(jìn)水閥予以考慮。6、快速閘門6、快速閘門快速閘門因其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、造價(jià)低、操作運(yùn)行方便可靠、機(jī)組運(yùn)行中水力損失較小等優(yōu)點(diǎn)，通常是作為事故閘門型式的首選，用于導(dǎo)水機(jī)構(gòu)失靈需要機(jī)組緊急停機(jī)或壓力鋼管承壓過高要求閘門緊急關(guān)閉時(shí)的事故保護(hù)，以防止機(jī)組飛逸或壓力管道事故的擴(kuò)大。水電站的快速閘門，一般布置在壓力引水管道的進(jìn)水口或調(diào)壓室。通常是采用直升式平面閘門，止水面設(shè)在閘門的下游側(cè)?？焖匍l門一般由閘板、閘室和啟閉設(shè)備等部分組成。6、快速閘門

快速閘門的啟閉設(shè)備主要有兩種型式：卷揚(yáng)式啟閉機(jī)和液壓式啟閉機(jī)。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)多用于中、小型電站，目前絕大多數(shù)電站的快速閘門采用的是液壓啟閉機(jī)?？焖匍l門的啟閉設(shè)備主要有兩種型式：卷揚(yáng)式啟閉機(jī)和液壓

總結(jié)：1、蝶閥：體積小，重量輕起閉力小，起閉時(shí)間短，但全開時(shí)水頭損失大，易漏水，廣泛用于200~250米以下中低水頭電站；2、球閥：關(guān)閉嚴(yán)密，漏水量小，水力損失小，但體積大，重量大，用于管徑在2~3米以下，水頭在250米以上的高水頭電站；3、閘閥：全開時(shí)水力損失小，不易漏水，但體積大，較重，起閉時(shí)間長，常用于高水頭，管徑在1米以下的水電站；一般僅做為檢修用。4、筒型閥：水力損失小，空蝕和泥沙磨損少，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工與安裝難度大，與常規(guī)的進(jìn)水閥在功能上有一些區(qū)別，使用范圍不受水頭和出力的限制。4、快速閘門：無水力損失，不易漏水，但造價(jià)高，適用于200米以下水頭的中、低水頭電站?？偨Y(jié)：第1.3節(jié)

進(jìn)水閥的啟閉操作

1、操作方式進(jìn)水閥的操作系統(tǒng)，按操作動(dòng)力的不同，一般有如下三類：1>手動(dòng)操作：用于微型、小型機(jī)組以及不需要遠(yuǎn)方操作的小型閥門；2>電動(dòng)操作：用于小型、中型機(jī)組以及作檢修用的閥門；3>液壓操作：用于中型、大型機(jī)組以及作事故用的閥門，又分為油壓操作和水壓操作兩種。

第1.3節(jié)進(jìn)水閥的啟閉操作1、操作方式2、液壓操作機(jī)構(gòu)1>導(dǎo)管式接力器

根據(jù)操作力矩的大小，導(dǎo)管式接力器型式的液壓操作機(jī)構(gòu)，可以采用單個(gè)接力器或一對對稱接力器。操作容量較大時(shí)，接力器的固定部分一般布置在建筑物的基礎(chǔ)上。

2、液壓操作機(jī)構(gòu)2>搖擺式接力器

接力器下部用鉸鏈和地基連接。搖擺式接力器型式的液壓操作機(jī)構(gòu)，接力器的活塞缸用鉸鏈和建筑物的基礎(chǔ)連接，工作時(shí)隨著轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)。搖擺式接力器的輸油管必須適應(yīng)缸體的擺動(dòng)，常用高壓軟管接頭或鉸鏈?zhǔn)絼傂怨芙宇^與油壓裝置進(jìn)行連接。

2>搖擺式接力器3>刮板接力器

接力器缸固定在閥體上，缸內(nèi)用隔板分成三個(gè)油腔，活塞體裝在閥軸上，其上裝有三個(gè)刮板，壓力油驅(qū)動(dòng)刮板，使活塞體相對于接力器缸轉(zhuǎn)動(dòng)，以操作活門。3>刮板接力器4>環(huán)形接力器

接力器缸固定在閥體上，接力器的活塞和轉(zhuǎn)臂做成(或裝配成)一體。這種接力器在加工環(huán)形油缸時(shí)，需要特殊的工藝設(shè)備。它的零件數(shù)量雖少，但加工精度高和工藝復(fù)雜，外形尺寸較大，操作時(shí)缸體和活塞變形量大，漏油量也大。4>環(huán)形接力器3、進(jìn)水閥動(dòng)作的條件1>正常開啟前應(yīng)滿足三個(gè)基本條件：進(jìn)水閥兩側(cè)水壓相等（考慮到導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)的密封性能，穩(wěn)定時(shí)閥門前后壓差在0.2MPa內(nèi)即可認(rèn)為已經(jīng)平壓）密封裝置退出工作位置(圍帶排氣無壓)鎖錠退出2>正常運(yùn)行關(guān)閉時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件：水輪機(jī)導(dǎo)水葉完全關(guān)閉鎖錠退出特別說明：進(jìn)水閥全開或全關(guān)后鎖錠必須重新投入3>發(fā)生事故時(shí)關(guān)閉只需滿足一個(gè)條件：鎖錠退出

3、進(jìn)水閥動(dòng)作的條件2>正常運(yùn)行關(guān)閉時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件：特4、操作系統(tǒng)

大中型電站的進(jìn)水閥，其操作系統(tǒng)一般均為自動(dòng)控制，當(dāng)獲得外界的動(dòng)作信號(hào)后，即按一定的程序進(jìn)行關(guān)閉或開啟閥門。由于進(jìn)水閥的結(jié)構(gòu)、功能、控制機(jī)構(gòu)、自動(dòng)化元件和要求各不相同，其操作系統(tǒng)圖也不一樣。下面以蝶閥（水輪機(jī)進(jìn)水閥主要型式之一）為例進(jìn)行介紹。4、操作系統(tǒng)典型的機(jī)械液壓系統(tǒng)圖典型的機(jī)械液壓系統(tǒng)圖1>開啟蝶閥

蝶閥開啟信號(hào)具備開啟條件開啟繼電器勵(lì)磁蝶閥系統(tǒng)各部件工作狀態(tài)均正常，蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)1>開啟蝶閥蝶閥開啟信號(hào)具備開啟條件開啟繼電器勵(lì)磁蝶閥系統(tǒng)1>開啟蝶閥

蝶閥開啟信號(hào)具備開啟條件開啟繼電器勵(lì)磁1DP吸上蝶閥系統(tǒng)各部件工作狀態(tài)均正常，蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)1DP上壓下排1>開啟蝶閥蝶閥開啟信號(hào)具備開啟條件開啟繼電器勵(lì)磁1DP吸1>開啟蝶閥

YF上腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥YF上腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥

YF上移開啟YF上腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥YF上移開啟YF上腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥

YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHF1DP上壓下排1>開啟蝶閥YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHF1DP上1>開啟蝶閥

YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上1>開啟蝶閥

YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STH1>開啟蝶閥

YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STH1>開啟蝶閥

YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔PTF上移開啟1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STH1>開啟蝶閥

YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔PTF上移開啟壓力水至下游1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移YF上移開啟YF上腔排油壓油入STH1>開啟蝶閥

YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔PTF上移開啟壓力水至下游1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排1>開啟蝶閥

YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔PTF上移開啟壓力水至下游SD左移1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排1>開啟蝶閥

YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHFYDF上腔壓油下腔排油壓油進(jìn)PTF下腔PTF上移開啟壓力水至下游SD左移SD退出壓油入2DP1DP上壓下排1>開啟蝶閥YDF下移壓油進(jìn)SD右腔YF上移開啟YF上腔排1>開啟蝶閥

壓力水至下游閥后壓升4YX動(dòng)DKF動(dòng)圍帶排氣1>開啟蝶閥壓力水至下游閥后壓升4YX動(dòng)DKF動(dòng)圍帶排氣1>開啟蝶閥

壓力水至下游閥后壓升4YX動(dòng)DKF動(dòng)圍帶排氣排氣后6YX動(dòng)此處有改動(dòng)2DP吸上2DP上壓下排STHF右壓左排壓油入2DP1>開啟蝶閥壓力水至下游閥后壓升4YX動(dòng)DKF動(dòng)圍帶排氣排1>開啟蝶閥

STHF右壓左排STHF左移1>開啟蝶閥STHF右壓左排STHF左移1>開啟蝶閥

壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排STHF左移壓油入STHF1>開啟蝶閥壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排STHF左移1>開啟蝶閥

蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排STHF左移壓油入STHF1>開啟蝶閥蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排ST1>開啟蝶閥

蝶閥全開蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排STHF左移壓油入STHF1>開啟蝶閥蝶閥全開蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔STHF右壓1>開啟蝶閥

1HX動(dòng)開啟繼電器釋放1DP落下蝶閥全開蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔STHF右壓左排STHF左移壓油入STHF1>開啟蝶閥1HX動(dòng)開啟繼電器釋放1DP落下蝶閥全開蝶閥開1>開啟蝶閥

1DP落下1DP上排下壓1>開啟蝶閥1DP落下1DP上排下壓1>開啟蝶閥

YF下移YF上腔壓油YDF上移YDF上排下壓壓油進(jìn)PTF上腔PTF下移壓油進(jìn)SD左腔SD右移1DP落下1DP上排下壓1>開啟蝶閥YF下移YF上腔壓油YDF上移YDF上排下壓壓1>開啟蝶閥

YF關(guān)閉PTF關(guān)閉SD投入蝶閥開啟完成YF下移YF上腔壓油YDF上移YDF上排下壓壓油進(jìn)SD左腔SD右移1DP落下1DP上排下壓壓油進(jìn)PTF上腔PTF下移1>開啟蝶閥YF關(guān)閉PTF關(guān)閉SD投入YF下移YF上腔壓油YF關(guān)閉PTF關(guān)閉SD投入蝶閥開啟完成YF下移YF上腔壓油YDF上移YDF上排下壓壓油進(jìn)SD左腔SD右移1DP上排下壓壓油進(jìn)PTF上腔PTF下移1HX動(dòng)開啟繼電器釋放1DP落下蝶閥全開蝶閥開啟壓油入接力器開啟腔壓油入STHF右腔STHF左移閥后壓升4YX動(dòng)DKF動(dòng)圍帶排氣YDF下移壓油入SD右腔YF上移開啟YF上腔排油壓油入STHF壓油入YDF上腔壓油入PTF下腔PTF上移開啟壓力水至閥后SD左移退出1DP上壓下排排氣畢6YX動(dòng)2DP吸上2DP上壓下排壓油入2DP蝶閥開啟信號(hào)具備開啟條件開啟繼電器勵(lì)磁1DP吸上蝶閥系統(tǒng)各部件工作狀態(tài)均正常，蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)YF關(guān)閉PTF關(guān)閉SD投入蝶閥開啟完成YF下移YF上腔壓油Y2>關(guān)閉蝶閥

蝶閥關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉繼電器勵(lì)磁1DP吸上YDF下移PTF開啟壓油進(jìn)SD右腔SD退出2DP落下YF上移開啟STHF右移蝶閥接力器關(guān)關(guān)至2HX動(dòng)關(guān)閉繼電器釋放1DP落下YDP上移SD投入YF下移關(guān)閉壓油進(jìn)SD左腔PTF關(guān)閉DKF動(dòng)圍帶充氣導(dǎo)葉全關(guān)（正常關(guān)閉）或未完全關(guān)閉（事故緊急關(guān)閉），蝶閥處于全開狀態(tài)蝶閥關(guān)閉完成壓油入2DP2>關(guān)閉蝶閥蝶閥關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉繼電器勵(lì)磁1DP吸上YDF下移1.4水電站常用閥門1.4.8安全閥1.4.10水力控制閥1.4.5球閥1.4.6閘閥1.4.4蝶閥1.4.1截止閥1.4.9減壓閥1.4.7止回閥1.4.2旋塞閥1.4.11盤形閥1.4.3針型閥1.4.12底閥1.4水電站常用閥門1.4.8安全閥1.4.10水力控制1.4.1截止閥1．概述截止閥是指關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動(dòng)的閥門。這種類型的閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流使用。2．結(jié)構(gòu)截止閥主要由閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、閥桿螺母和手輪等組成，基本結(jié)構(gòu)如圖所示。1.4.1截止閥1．概述2．結(jié)構(gòu)圖2.30直通式截止閥1-閥體2-閥瓣3-閥蓋4-閥桿5-閥桿螺母6-操作手輪圖2.31直流式截止閥1-左閥體2-閥座3-閥瓣4-右閥體5-閥桿6-支柱7-閥桿螺母8操作手輪圖2.32角式截止閥1-閥體2-閥瓣3-閥蓋4-閥桿5-支柱架6-閥桿螺母7-操作手輪圖2.30直通式截止閥圖2.31直流式截止閥圖2.32角1.4.2旋塞閥1．概述旋塞閥是用帶通孔的塞體作為啟閉件，塞體繞垂直于通道軸線的閥桿旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到啟閉通道的目的。旋塞閥主要供開啟和關(guān)閉管道的介質(zhì)用，也可做一定程度的節(jié)流用。2．結(jié)構(gòu)旋塞閥主要由閥體、閥塞、閥桿、閥蓋和操作機(jī)構(gòu)等組成，如圖所示。按通道形式分可分為直通式、三通式和四通式三種。三通和四通旋塞閥主要用于介質(zhì)的分配和換向，其中三通旋塞閥根據(jù)閥塞通道形狀又有L形和T形兩種，如圖所示，旋轉(zhuǎn)閥塞，可以改變流體通路。在水電站的輔助設(shè)備中，三通旋塞閥多用于測量儀表，作為測量、放氣和切斷之用。

1.4.2旋塞閥1．概述2．結(jié)構(gòu)直通式旋塞閥結(jié)構(gòu)和啟閉原理類似于球閥，如圖2-33所示。旋塞閥的啟閉過程如下：開啟閥門時(shí)，要先旋轉(zhuǎn)手輪，使塞子上升而與密封面脫離，再旋轉(zhuǎn)手柄90度，使塞子的通道和閥體的通道相通，實(shí)現(xiàn)開啟。而閥門的關(guān)閉過程是先旋轉(zhuǎn)手柄90度，使塞子的通道和閥體的通道垂直，再旋轉(zhuǎn)手輪，使塞子下降，實(shí)現(xiàn)密封關(guān)閉。這類旋塞閥多用于開啟和關(guān)閉管道中的流體，有時(shí)也用于節(jié)流。由于旋塞閥的啟閉均是在密封面脫離的狀態(tài)下進(jìn)行的，一般不會(huì)造成密封面的嚴(yán)重磨損。圖2-33直通旋塞閥1-閥體2-塞子3-墊子4-閥蓋5-螺栓6-六角螺母7-填料8-填料壓蓋9-手柄10-閥桿螺母11-手輪1-閥體2-塞體(球體)

3-閥蓋4-手柄5-閥桿直通式旋塞閥結(jié)構(gòu)和啟閉原理類似于球閥，如圖2-33所3．優(yōu)缺點(diǎn)（1）旋塞閥啟閉迅速，操作輕便，適用于管道上需要經(jīng)常操作的地方。（2）旋塞閥中流體的流動(dòng)阻力小。（3）旋塞閥的密封性能好。（4）旋塞閥運(yùn)行穩(wěn)定性好，無振動(dòng)，噪聲小。（5）旋塞閥中流體的流向不受安裝方向的限制。（6）旋塞閥結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，重量輕，價(jià)格低。3．優(yōu)缺點(diǎn)1.4.3針型閥針型閥是儀表測量管路系統(tǒng)中重要組成部分，其功用是作開啟或切斷管道通路用。針型閥的閥芯是一個(gè)很尖的圓錐體，好象針一樣插入閥座，并由此得名。針型閥比其他類型的閥門能夠耐受更大的壓力，密封性能好，所以一般用于較小流量，較高壓力的氣體或者液體介質(zhì)的密封。針型閥的使用壽命長，即使密封面損壞后，也只需要更換易損零件即可繼續(xù)使用。安裝針型閥時(shí)應(yīng)使介質(zhì)的流向與閥體上的箭頭方向一致。

1.4.3針型閥針型閥是儀表測量管路系統(tǒng)中重要組成部1.4.4蝶閥1．概述蝶閥是用圓形蝶板作啟閉件并隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種閥門。閥門關(guān)閉時(shí)，活門的四周與圓筒形閥體接觸，切斷和封閉水流的通路；閥門開啟時(shí)，水流繞活門兩側(cè)流過，如圖所示。2．結(jié)構(gòu)蝶閥主要由圓筒形的閥體和可在其中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活門以及閥桿、密封裝置及操作機(jī)構(gòu)等組成，如圖所示。1.4.4蝶閥1．概述2．結(jié)構(gòu)1.4.5球閥1．概述球閥主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)，也可用于流體的調(diào)節(jié)與控制，與其它閥類相比，球閥是所有閥類中流體阻力最小的一種。開關(guān)迅速、方便，只要閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°，球閥就完成了全開或全關(guān)動(dòng)作，很容易實(shí)現(xiàn)快速啟閉。而且密封性能好。2．結(jié)構(gòu)球閥基本結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由球形閥體和圓筒形球、密封圈、閥桿和操作機(jī)構(gòu)等組成。6-7球閥結(jié)構(gòu)原理圖1.4.5球閥1．概述2．結(jié)構(gòu)6-7球閥結(jié)構(gòu)原理圖1.4.6閘閥1．概述閘閥用于控制和調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)。閘閥具有結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉、維護(hù)方便、全開時(shí)水力損失最小等優(yōu)點(diǎn)。閘閥的缺點(diǎn)是在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)操作力大，而且振動(dòng)強(qiáng)烈，密封面易磨損和脫落，需經(jīng)常更換。2．結(jié)構(gòu)閘閥由閥體、閥蓋、閥桿、閘板和操作機(jī)構(gòu)等部件組成，如圖所示。1.4.6閘閥1．概述2．結(jié)構(gòu)1.4.7止回閥1．概述止回閥是依靠介質(zhì)本身的壓力來自動(dòng)開啟、關(guān)閉閥瓣，作為管道和設(shè)備中防止介質(zhì)倒流的閥門。止回閥為單向閥，只允許介質(zhì)在閥中單向流動(dòng)，因此在安裝時(shí)應(yīng)注意使介質(zhì)流動(dòng)方向與閥體所示箭頭方向一致。2．結(jié)構(gòu)止回閥按其結(jié)構(gòu)分為升降式和旋啟式兩種,如圖所示。升降式止回閥的閥瓣沿著閥體垂直中心線上下移動(dòng)，旋啟式止回閥的閥瓣繞著閥座上的銷軸旋轉(zhuǎn)。1.4.7止回閥1．概述2．結(jié)構(gòu)除上述兩種基本類型外，在水電站使用較多的還有梭式止回閥（或靜音止回閥），常安裝于水泵出水口處，以防止倒流及水錘對泵造成損害。梭式止回閥基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)部水流通路為流線型，開啟時(shí)水頭損失極小，閥瓣的閥閉行程很短，停泵時(shí)閥門關(guān)閉迅速可有效降低水錘的危害，避免因水錘而產(chǎn)生較大水擊聲。6-5梭式止回閥結(jié)構(gòu)原理圖除上述兩種基本類型外，在水電站使用較多的還有梭式止回閥（或靜1.4.8安全閥

1．概述安全閥用于受內(nèi)壓的設(shè)備、管道和容器上，起著防止設(shè)備事故，保證運(yùn)行安全的作用。安全閥的基本工作原理是在閥瓣上外加一種壓力，當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)的介質(zhì)壓力升高超過設(shè)定時(shí)，閥門打開，排放部分介質(zhì)，防止壓力繼續(xù)升高；當(dāng)介質(zhì)壓力降到設(shè)定值時(shí)，閥門又能自動(dòng)關(guān)閉以免壓力過分降低，從而保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。

2．結(jié)構(gòu)安全閥的結(jié)構(gòu)形式按閥瓣開啟的高度分為微啟式和全啟式，按加于閥瓣的負(fù)荷方式又有杠桿重錘式、彈簧式和先導(dǎo)式。在水電站的輔助設(shè)備中，廣泛采用彈簧式，其中水系統(tǒng)多為封閉彈簧微啟式，氣系統(tǒng)多為封閉彈簧全啟式。1.4.8安全閥1．概述一種壓力，當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)的介質(zhì)壓力1.4.9減壓閥1．概述減壓閥是用來將進(jìn)口壓力減至所需要的出口壓力，并使其自動(dòng)保持在允許范圍內(nèi)的閥門。2．動(dòng)作原理調(diào)整螺釘頂開副閥瓣，介質(zhì)由進(jìn)口通道經(jīng)副閥進(jìn)入活塞上腔，因活塞面積大于主閥瓣的面積而下移，使主閥瓣開啟，介質(zhì)流向出口并同時(shí)進(jìn)入膜片的下方，出口壓力逐漸上升直至所要求數(shù)值時(shí)，與彈簧力平衡。如果出口壓力增高，膜片下方的介質(zhì)壓力大于調(diào)節(jié)彈簧的壓力，膜片即向上移，副閥瓣則向關(guān)閉方向移動(dòng)，使流入活塞上腔的介質(zhì)減少，壓力亦隨之下降，使活塞與主閥瓣上移，減小了主閥瓣的開度，出口壓力也隨之下降，達(dá)到新的平衡，反之亦然。因此，只要將調(diào)整螺釘?shù)奈恢谜{(diào)整適當(dāng)，就可使出口壓力自動(dòng)維持在所需要的范圍內(nèi)。1.4.9減壓閥1．概述2．動(dòng)作原理入活塞上腔的介質(zhì)減少，1.4.10水力控制閥1．概述水力控制閥是指利用水力控制原理，用導(dǎo)管和不同的元件組成不同的控制系統(tǒng)的閥門的總稱。水力控制閥是以管道介質(zhì)壓力為動(dòng)力，進(jìn)行啟閉、調(diào)節(jié)的閥門。它由一個(gè)主閥和附設(shè)的導(dǎo)管、針閥、球閥和壓力表等組成。水力控制閥的主閥類似于截止閥，但因主閥內(nèi)設(shè)有許多附屬元件，閥門全開時(shí)的水力損失一般比截止閥要大得多，且水力損失系數(shù)隨閥門開度的減小而增大。

1.4.10水力控制閥1．概述水力控制閥分隔膜型和活塞型兩類，工作原理相同，都是以上下游壓力差為動(dòng)力，由導(dǎo)閥控制，使隔膜（活塞）液壓式差動(dòng)操作，完全由水力自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使主閥閥瓣完全開啟或完全關(guān)閉或處于調(diào)節(jié)狀態(tài)。圖2.42水力控制閥(a)全關(guān)(b)全開(c)浮動(dòng)1-針閥2-球閥水力控制閥分隔膜型和活塞型兩類，工作原理相同，都是以上下游壓當(dāng)主閥外部的球閥關(guān)閉后,主閥進(jìn)口端壓力水分別進(jìn)入閥體及控制室，隔膜（活塞）上、下方的壓力相互抵消，隔膜（活塞）在彈簧彈力的作用下使閥盤保持完全關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)主閥外部的球閥全開后,進(jìn)入隔膜（活塞）上方控制室內(nèi)的壓力水被排到大氣或下游低壓區(qū)時(shí)，作用在閥盤底部和隔膜下方的壓力值就大于上方的壓力值，從而將閥盤推到完全開啟的位置；調(diào)節(jié)主閥外部的球閥開度，

使流經(jīng)針閥與球閥的水流達(dá)到平衡，這時(shí)進(jìn)入隔膜（活塞）上方控制室內(nèi)的壓力值處于進(jìn)口壓力與出口壓力之間，主閥閥盤就處于浮動(dòng)的調(diào)節(jié)狀態(tài)，其浮動(dòng)位置取決于導(dǎo)管系統(tǒng)中的針閥和導(dǎo)閥的聯(lián)合控制作用。導(dǎo)閥可以通過下游壓力的變化而開大或關(guān)小其自身的小閥口，從而改變隔膜（活塞）上方控制室的壓力值，以控制主閥閥盤的浮動(dòng)位置。當(dāng)主閥外部的球閥關(guān)閉后,主閥進(jìn)口端壓力水分別進(jìn)入閥體及控制2．遙控浮球閥浮球隨水位的變化而升降，帶動(dòng)浮球?qū)чy開啟或關(guān)閉，以控制主閥的開啟和關(guān)閉，達(dá)到自動(dòng)控制設(shè)定的液位。浮球閥適用于控制水塔或水池的水位，使水位不受水壓干擾。根據(jù)使用的目的、功能場所的不同，水力控制閥可演變成遙控浮球閥、可調(diào)式減壓閥、緩閉消聲止回閥、流量控制閥、泄壓持壓閥、水力電動(dòng)控制閥、水泵控制閥、壓差旁通平衡閥、緊急關(guān)閉閥等。2．遙控浮球閥根據(jù)使用的目的、功能場所的不同，水力控3．可調(diào)式減壓閥利用水作用力控制調(diào)節(jié)導(dǎo)閥，使閥后水壓降低，無論是進(jìn)口水壓波動(dòng)，還是出口流量變化，出口的靜壓和動(dòng)壓都能穩(wěn)定在設(shè)定值上，出口壓力在一定范圍內(nèi)可調(diào)。4．緩閉消聲止回閥利用水作用力控制導(dǎo)閥，使主閥得到最佳的開啟或關(guān)閉速度，防止水鍾水擊的產(chǎn)生，以達(dá)到開啟和緩閉消聲平穩(wěn)的效果。3．可調(diào)式減壓閥4．緩閉消聲止回閥5．流量控制閥利用利用水作用力控制調(diào)節(jié)器，使得進(jìn)口壓力有波動(dòng)時(shí)，出口流量保持在設(shè)定值不變。6．泄壓/持壓閥利用水作用力控制導(dǎo)閥，使主閥得到最佳的開啟或關(guān)閉速度，，利用水作用力控制導(dǎo)閥，使主閥自動(dòng)排出部分水來穩(wěn)定閥前管道設(shè)定的壓力。當(dāng)壓力恢復(fù)到設(shè)定壓力以下時(shí)，主閥自動(dòng)關(guān)閉。閥門的泄壓/持壓在一定的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)。5．流量控制閥6．泄壓/持壓閥7．水力電動(dòng)控制閥利用導(dǎo)閥控制閥門的開啟和關(guān)閉。通過電磁導(dǎo)閥可以實(shí)現(xiàn)對閥門開啟和關(guān)閉的遙控。加裝附加裝置后，可控制開啟和關(guān)閉的速度。8．水泵控制閥利用水作用力控制主閥先關(guān)閉開度的90%，再由行程開關(guān)控制水泵滯后關(guān)閉，然后主閥關(guān)閉，具有介質(zhì)止回保護(hù)水泵的功能。7．水力電動(dòng)控制閥8．水泵控制閥9．壓差旁通平衡閥利用水作用力和調(diào)節(jié)壓差平衡導(dǎo)閥，自動(dòng)控制閥門開度，常用于中央空調(diào)導(dǎo)流、供水、回水之間平衡差壓，使管路中介質(zhì)保持恒定的壓差值。10．緊急關(guān)閉閥利用水作用力，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉和開啟。常用于消防與生產(chǎn)或生活共用的供水系統(tǒng)中。9．壓差旁通平衡閥10．緊急關(guān)閉閥1.4.11盤形閥

盤形閥的閥板形如盤狀，依靠閥板與閥座間的環(huán)形接觸面實(shí)現(xiàn)密封，閥座在閥門關(guān)閉時(shí)有一定的吸振緩沖作用。根據(jù)閥板與閥座密封接觸面的特點(diǎn)，盤形閥又可分成平板閥和錐形閥。平板閥的密封接觸面為平面，如圖(a)所示，而錐形閥的密封接觸面為錐面，如圖(b)。錐形閥的密封性能比平板閥更好，可用于粘度較高的液體介質(zhì)或含有淤泥的管道中。1.4.11盤形閥盤形閥的閥板形如盤狀，依靠閥水電站中一般采用盤形閥作為機(jī)組檢修的排水閥，以避免因泥沙淤積而造成閘門關(guān)閉不嚴(yán)等問題。圖所示為某電站的水輪機(jī)盤形閥。機(jī)組檢修時(shí)，打開排水閥，使機(jī)組過水系統(tǒng)中高于下游尾水位的積水通過自流方式排除，待過水系統(tǒng)中的積水與下游尾水位平齊后再予以關(guān)閉為水電站排水閥采用。混凝土蝸殼的盤形閥，由水輪機(jī)制造廠配套供應(yīng)，其他部位所需的盤形閥，一般由業(yè)主單位自行解決。水電站中一般采用盤形閥作為機(jī)組檢修的排水閥，以避免因1.4.12底閥

底閥是一種節(jié)約能源的閥，一般安裝在水泵水下吸管的底端，以限制水泵管內(nèi)液體返回水源，起著只進(jìn)不出的功能。閥蓋上有很多個(gè)進(jìn)水孔和加強(qiáng)筋，以防堵塞。1.4.12底閥底閥是一種節(jié)約能源的閥，一般安8、課后復(fù)習(xí)1.進(jìn)水閥有什么作用？5.空氣閥有什么作用？裝在何處？6.旁通閥有什么作用？7.根據(jù)蝶閥操作系統(tǒng)圖,說明蝶閥開啟時(shí)的動(dòng)作過程?9.蝶閥、球閥與筒形閥的優(yōu)缺點(diǎn)如何?8、課后復(fù)習(xí)第1章水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門主要內(nèi)容1、進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件2、進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件3、進(jìn)水閥的操作系統(tǒng)4、水電站常用閥門的種類、作用與結(jié)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)1、進(jìn)水閥的作用2、蝴蝶閥、球閥和筒形閥的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3、蝴蝶閥的操作條件及操作過程第1章水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門主要內(nèi)容第1.1節(jié)進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件

1、進(jìn)水閥定義水輪機(jī)進(jìn)水閥

安裝在水輪機(jī)進(jìn)口前的閥門稱為水輪機(jī)進(jìn)水閥，又稱主閥。進(jìn)水閥多安裝在壓力管道與蝸殼進(jìn)口之間（蝶閥和球閥等），也有的安裝在固定導(dǎo)葉與活動(dòng)導(dǎo)葉之間（筒形閥）。第1.1節(jié)進(jìn)水閥的作用及設(shè)置條件1、進(jìn)水閥定義水輪機(jī)進(jìn)水2、進(jìn)水閥作用1>作為機(jī)組過速的后備保護(hù)；（調(diào)速系統(tǒng)故障時(shí)能緊急切斷水流，以防飛逸事故）2、進(jìn)水閥作用2、進(jìn)水閥作用2>停機(jī)時(shí)減少機(jī)組漏水量和縮短開停機(jī)時(shí)間；（停機(jī)時(shí)導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)）（高水頭長引水管道）3>提高水輪機(jī)運(yùn)行的靈活性和速動(dòng)性；4>機(jī)組檢修時(shí)，用于截?cái)嗨啓C(jī)上游的水流。

（岔管引水檢修機(jī)組時(shí)不影響其他機(jī)組正常運(yùn)行）2、進(jìn)水閥作用3、進(jìn)水閥設(shè)置條件：

進(jìn)水閥在一些電站起著非常重要的作用，但并非所有電站均應(yīng)設(shè)置進(jìn)水閥。1>軸流式（水頭低、管道短、單元布置）：設(shè)進(jìn)口快速閘門，可不設(shè)進(jìn)水閥2>貫流式（水頭低、流量大）：水輪機(jī)進(jìn)口或尾管出口設(shè)快速閘門3>混流式（水頭高）設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮：單管多機(jī)：每臺(tái)水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥；水頭大于150m的單元引水：進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，同時(shí)在水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥；最大水頭小于150m的短管單元引水：進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，在水輪機(jī)前可不設(shè)置進(jìn)水閥。進(jìn)口設(shè)事故閘門的單元引水，泥沙多利用小時(shí)低且無其他防飛逸措施：設(shè)置進(jìn)水閥。3、進(jìn)水閥設(shè)置條件：4、進(jìn)水閥技術(shù)要求：

進(jìn)水閥是機(jī)組和水電站的重要安全保護(hù)設(shè)備，對其結(jié)構(gòu)和性能有較高的要求：1>工作可靠、操作簡便；2>全開時(shí)，水力損失??；3>結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，重量輕；4>止水性能好；5>閥門本身及其操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度應(yīng)滿足運(yùn)行的要求（比如承壓能力）；6>機(jī)組事故時(shí)，能在動(dòng)水下安全、可靠、迅速關(guān)閉4、進(jìn)水閥技術(shù)要求：5、進(jìn)水閥的工作狀態(tài)：

進(jìn)水閥通常只有全開或全關(guān)兩種工作狀態(tài)。不宜作部分開啟來調(diào)節(jié)流量（水流穩(wěn)定破壞、引起機(jī)組振動(dòng)、水力損失過大）進(jìn)水閥一般不允許在動(dòng)水情況下開啟，因?yàn)檫@樣需更大的操作功，同時(shí)還伴隨著產(chǎn)生強(qiáng)大的振動(dòng)，從運(yùn)行的角度也沒有必要。5、進(jìn)水閥的工作狀態(tài)：第1.2節(jié)進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件

大中型水輪機(jī)進(jìn)水管道上的閥門，常用的有蝴蝶閥、球閥和筒形閥三種；中小型水輪機(jī)還有轉(zhuǎn)筒閥、閘閥等。1、蝴蝶閥（適用于最大工作水頭在250m以下）1>裝置結(jié)構(gòu)

蝴蝶閥，簡稱蝶閥，主要由圓筒形的閥體和可在其中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活門以及閥軸、軸承、密封裝置及操作機(jī)構(gòu)等組成。閥門關(guān)閉時(shí)，活門的四周與圓筒形閥體接觸，封閉水流的通路；閥門開啟時(shí)，水流繞活門兩側(cè)流過。第1.2節(jié)進(jìn)水閥的型式及其主要構(gòu)件大中型水輪機(jī)進(jìn)全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體活門流道閥軸全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體活門流道閥軸水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門課件立式蝶閥臥式蝶閥2>裝置型式

蝴蝶閥有立軸和臥軸兩種型式，并各有優(yōu)勢。立軸蝶閥具有結(jié)構(gòu)緊湊，占用的場地面積小，而且立軸碟閥的操作機(jī)構(gòu)位于閥體頂部，便于檢修和維護(hù)，但立軸的下部軸承易積泥沙且結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些；臥軸蝶閥正好相反，其結(jié)構(gòu)相對簡單，且無泥砂沉積問題。在河流泥沙較多的電站，宜選用臥式蝶閥。立式蝶閥臥式蝶閥2>裝置型式3>裝置特點(diǎn)蝴蝶閥的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小，重量較輕，造價(jià)便宜，構(gòu)造簡單，操作方便，能動(dòng)水關(guān)閉。其缺點(diǎn)是對水的流態(tài)有影響，引起水力損失和汽蝕，密封性能不如其他閥門。3>裝置特點(diǎn)4>活門活門在全關(guān)位置時(shí)，承受全部水壓，在全開位置時(shí)處于水流中心，因此，它不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，而且要有良好的水力性能。活門主要有如下幾種結(jié)構(gòu)形式：4>活門雙平板形：其封水面與轉(zhuǎn)軸不在同一平面上，密封設(shè)在上游平板的外緣。活門兩側(cè)各有一塊圓形平板，兩平板間由若干沿水流方向的筋板連接，活門全開時(shí)，兩平板之間也能通過水流，其特點(diǎn)是水力阻力系數(shù)小，且當(dāng)活門全關(guān)后封水性能好，但受結(jié)構(gòu)、加工、運(yùn)輸?shù)葪l件的限制，一般用于直徑小于4m的蝶閥。菱形：水力阻力系數(shù)最小，但其強(qiáng)度較弱，適用于工作水頭較低的電站雙平板形：其封水面與轉(zhuǎn)軸不在同一平面上，密封設(shè)在上游平板的外鐵餅形：斷面外形由圓弧或拋物線構(gòu)成，其水力阻力系數(shù)較菱形和平斜形大，但強(qiáng)度較好，適用于高水頭電站平斜形：斷面中間部分為矩形，兩側(cè)為三角形，適用于直徑大于4m的分瓣組合的蝶閥，其水力阻力系數(shù)介于菱形和鐵餅形之間鐵餅形：斷面外形由圓弧或拋物線構(gòu)成，其水力阻力系數(shù)較菱形和平5>密封裝置（有兩處需密封）端部密封（閥體與閥軸連接處）：對小型蝶閥，常采用漲圈式密封；對大中型蝶閥則采用橡膠圍帶式密封。周圈密封（活門外圓的圓周）：對小型蝶閥，常采用以固定在活門上的環(huán)形硬橡膠板或青銅制成的密封環(huán)，與蝶閥的閥體構(gòu)成壓緊式圓周密封；對大中型蝶閥，則采用以裝在閥體上的橡膠空氣圍帶與活門構(gòu)成的空氣圍帶式圓周密封。5>密封裝置（有兩處需密封）6>附屬部件

為了確保蝶閥的正常啟閉，在蝶閥上通常設(shè)有旁通閥和空氣閥等附屬部件。旁通管與旁通閥：是為滿足蝶閥應(yīng)在活門兩側(cè)平壓時(shí)才能開啟而專門設(shè)置的。旁通閥由旁通管與蝶閥活門的上下兩側(cè)連通。當(dāng)需要開啟蝶閥時(shí)，先開旁通閥對閥后充水，平壓后再開啟蝶閥。旁通管的斷面面積，一般取蝶閥過流面積的1~2%，但經(jīng)過旁通管的流量必須大于導(dǎo)葉的漏水量，否則無法實(shí)現(xiàn)平壓。

6>附屬部件空氣閥：為了在蝶閥關(guān)閉時(shí)向閥后補(bǔ)氣，和在蝶閥開啟前向閥后充水時(shí)排氣，必須在閥門下游側(cè)壓力鋼管的頂部設(shè)置空氣閥。空氣閥：為了在蝶閥關(guān)閉時(shí)向閥后補(bǔ)氣，和在蝶閥開啟前向閥后充水

該閥由一個(gè)空心浮筒懸掛在導(dǎo)向活塞之下，浮筒浮在蝸殼或管道中的水面上，空氣閥的通氣孔與大氣相通。當(dāng)水還沒充滿鋼管時(shí)，空氣閥的空心浮筒在自重的作用下而開啟，使蝸殼內(nèi)的空氣在充入的水體的排擠下，經(jīng)空氣閥排出；當(dāng)管道和蝸殼充滿水后，浮筒上浮至極限位置，蝸殼和管道與大氣隔斷，以防止水流外溢。當(dāng)進(jìn)水閥和旁通閥都關(guān)閉后，在進(jìn)行蝸殼排水時(shí)，隨著鋼管內(nèi)

的水位下降，空氣閥的空心浮筒在自重作用下而開啟，自由空氣經(jīng)空氣閥向蝸殼充氣。

該閥由一個(gè)空心浮筒懸掛在導(dǎo)向活塞之下，浮筒浮在蝸殼或管道7>鎖錠裝置由于蝴蝶閥活門在稍偏離全開位置時(shí)即有自關(guān)閉水力矩，因此在全開位置必須有可靠的鎖錠裝置。同時(shí)，為了防止因漏油或液壓系統(tǒng)事故以及水的沖擊作用而引起誤動(dòng)，一般在全開或全關(guān)位置都應(yīng)投入鎖錠裝置。7>鎖錠裝置銷操作機(jī)構(gòu)銷孔閥軸銷操作機(jī)構(gòu)銷孔閥軸2、球閥（適用于最大工作水頭在200m以上）1>裝置結(jié)構(gòu)

球閥主要由閥體、活門、閥軸、軸承、密封裝置及操作機(jī)構(gòu)等組成。球閥通常采用臥軸型式。球閥在開啟位置時(shí)，圓筒形活門的過水?dāng)嗝媾c引水鋼管直通，閥門對水流不產(chǎn)生阻力，有利于提高水輪機(jī)的工作效率；球閥關(guān)閉時(shí)，活門旋轉(zhuǎn)90度來截?cái)嗨鳌?、球閥（適用于最大工作水頭在200m以上）水流方向全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體球形活門水流方向全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)閥體球形活門水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門課件2>密封裝置（有兩種）工作密封：位于球閥的下游側(cè)，主要部件有密封環(huán)和密封蓋。球閥開啟前，先由旁通閥向下游充水，同時(shí)將密封蓋內(nèi)的壓力水由c孔排出，由于下游水壓力的逐漸升高，在彈簧和下游水壓的作用下將密封蓋壓入，使密封口脫開，以便開啟球閥活門；當(dāng)球閥關(guān)閉后，孔c關(guān)閉，壓力水由活門

和密封蓋的護(hù)圈之間的間隙流入密封蓋內(nèi)腔，隨著下游水壓的下降，密封蓋在上游水壓的作用下逐漸突出，直至密封口壓嚴(yán)為止。2>密封裝置（有兩種）和密封蓋的護(hù)圈之間的間隙流入密檢修密封：為便于球閥的檢修，可在球閥的上游側(cè)再設(shè)一道檢修止水密封，利用檢修止水密封，為工作密封裝置的檢修與維護(hù)提供方便。左上側(cè)為機(jī)械操作的密封，利用螺桿5和螺母6調(diào)整密封環(huán)，壓緊密封面；左下側(cè)為水壓密封，當(dāng)打開密封時(shí)，孔b接通壓力水，孔a接通排水，密封環(huán)后退，密封口打開；反之孔b接通排水，孔a接通壓力水，密封環(huán)前伸，密封口貼合。檢修密封：為便于球閥的檢修，可在球閥的上游側(cè)再設(shè)一道檢修止水

在球閥上僅設(shè)有工作密封的，也稱為單側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥；同時(shí)設(shè)有工作密封和檢修密封的，稱為雙側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥。3>裝置特點(diǎn)

球閥雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體笨重，造價(jià)較高，但它承受的水壓高，關(guān)閉嚴(yán)密，啟閉操作力矩??；而且由于球閥活門的剛性比蝶閥好，在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)的振幅??；球閥在全開啟狀態(tài)下，其水阻力近似為0。在球閥上僅設(shè)有工作密封的，也稱為單側(cè)密封結(jié)構(gòu)的球閥3、筒形閥（適用于工作水頭在60~400m）1>介紹筒形閥從結(jié)構(gòu)、布置和作用等方面來說，均與常規(guī)意義上的進(jìn)水閥有一定的差異。筒形閥由法國的Neyrpid公司于1947年提出，并于1962年在Monteynard水電站首次投運(yùn)，之后經(jīng)過不斷的改進(jìn)與完善而逐步得到認(rèn)可。筒形閥在國內(nèi)則是隨著1993年在漫灣水電站的成功投運(yùn)，正越來越多地得到水電行業(yè)廣泛的重視與肯定。目前筒形閥在國內(nèi)外的典型應(yīng)用情況如下表所示。3、筒形閥（適用于工作水頭在60~400m）表1：筒形閥在國內(nèi)外電站中的典型應(yīng)用電站名稱國家機(jī)組數(shù)單機(jī)容量(MW)水頭(m)筒形閥外徑(mm)筒體厚度(mm)筒體高度(mm)投運(yùn)年份Monteynard法國4831273560759801962TeilletArgenty法國

16.441.73410307461965Outardes3加拿大419614465001009641969Monicouagan3加拿大619794.2720010013151976LaGrand2加拿大16338.5137.2784612714601979Sarrans法國163.5844074858601981St-EtiennedeCantales法國138.5624074858601981L’Aigle法國113377624012013321982St-Guillenne法國25827531501002581982LaGrand4加拿大9300116.7764012014441983Coueague法國160.556520010011541984SfPierreMareges法國112173624012013321985Torrao(可逆機(jī)組)葡萄牙273.15/74.553/53.8804014514241986LaGrand2A加拿大6338138.57430

13601991則連丘原蘇聯(lián)1822343200

360

羅貢原蘇聯(lián)66153209800400860

洛夫斯克(可逆機(jī)組)原蘇聯(lián)7388/416.6155.46/165.61102527810491993漫灣中國5250100745010814501993小浪底中國6306112839014517102000石泉二期中國24547.5537512014852000大朝山中國622587.9793712018152001漫灣二期中國130099.2827813018902007南沙中國350181.7586011014052007光照中國4260164.4659010013402008小灣中國670075900015013502009表1：筒形閥在國內(nèi)外電站中的典型應(yīng)用電站名稱國家機(jī)組數(shù)單機(jī)容2>裝置結(jié)構(gòu)

筒形閥主要由筒體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和同步控制機(jī)構(gòu)組成。筒體是薄而短的大直徑圓筒。操動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制筒體上下運(yùn)動(dòng)以啟閉筒形閥。同步控制機(jī)

構(gòu)用于協(xié)調(diào)筒形閥的多套操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致，從而保證筒形閥的平穩(wěn)啟閉并避免在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)水流沖擊引起的晃動(dòng)。

2>裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)用于協(xié)調(diào)筒形閥的多套操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致，從而3>密封裝置筒體與頂蓋、筒體與底環(huán)間都設(shè)有密封，以減少閥門的漏水量。筒體與頂蓋之間的密封稱為筒形閥的上密封，筒體與底環(huán)之間的密封稱為筒形閥

的下密封。上密封是由水輪機(jī)頂蓋底部外緣處的環(huán)形橡皮板和壓板組成；下密封是由設(shè)在水輪機(jī)底環(huán)外緣的環(huán)形橡皮條和壓板組成。當(dāng)閥門關(guān)閉后，筒形閥上、下緣與密封橡皮壓緊，實(shí)現(xiàn)止水。3>密封裝置的下密封。上密封是由水輪機(jī)頂蓋底部外緣處的環(huán)4>作用主要是保護(hù)具有中、低利用系數(shù)的中、高水頭的混流式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)免受由于過流面與頂蓋和底環(huán)間的端面泄漏引起的泥砂磨損與空蝕，并能和蝶閥或球閥一樣甚至更加快速、可靠和安全地在緊急工況下切斷水流。筒形閥可以替代蝶閥和球閥用于機(jī)組正常停機(jī)時(shí)的截流止水和事故停機(jī)時(shí)的過速保護(hù)，在一定情況下可替代進(jìn)口快速閘門的作用。對多泥沙河流電站中承擔(dān)調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)的機(jī)組，采用筒形閥的操作來實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟停可有效降低導(dǎo)葉的磨損與空蝕。筒形閥受其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和安裝位置的制約，目前還無法作為機(jī)組的檢修閥門使用，但國內(nèi)外眾多科研與設(shè)計(jì)單位正在開展相關(guān)研究工作。

4>作用5>優(yōu)點(diǎn)1．筒形閥尺寸不受機(jī)組尺寸大的限制，適用范圍更寬廣

2．可以降低電站建設(shè)的總投資

3．筒形閥過流部件的水力損失小

4．可有效減輕導(dǎo)葉的空蝕和泥沙磨損

5．筒形閥操作靈活、方便

5>優(yōu)點(diǎn)6>缺點(diǎn)1．筒形閥總體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,有些零部件的加工精度要求高,難度大。另外安裝單位的安裝難度大,水輪機(jī)的安裝時(shí)間相應(yīng)較長2．筒形閥目前只能當(dāng)事故防飛逸閘門用和截流止水用，不能當(dāng)作檢修閘門和防引水管道爆裂事故閥門使用。3．由于筒體靠近活動(dòng)導(dǎo)葉,所以當(dāng)有較長異物(如鋼筋、長形木條)卡住活動(dòng)導(dǎo)葉時(shí),筒體下落關(guān)閉時(shí)亦容易卡住筒體,使之不能完全關(guān)閉,從而不能很好地保護(hù)機(jī)組。4．國內(nèi)目前尚無筒形閥的設(shè)計(jì)、制造、安裝等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。制造、設(shè)計(jì)及安裝的經(jīng)驗(yàn)較少。

6>缺點(diǎn)4、閘閥（適用于管徑小水頭高的小型電站）1>介紹閘閥是指啟閉件（閘板）的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直的閥門。閘閥全開時(shí)，閘板上移至閥蓋的空腔中，整個(gè)流道直通，此時(shí)流體的壓力損失幾乎為0；閘閥關(guān)閉時(shí),

閘板下移阻斷流道，同時(shí)閘板上的密封面依靠閘板兩側(cè)流體的壓力差實(shí)現(xiàn)密封；閘板處于部分開啟時(shí)，流體的壓力損失較大并會(huì)引起閘門的振動(dòng)，而振動(dòng)又可能損傷閘板和閥體的密封面，因此閘閥不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用，一般只工作于全開和全關(guān)兩種工況，且不需要經(jīng)常啟閉。

4、閘閥（適用于管徑小水頭高的小型電站）2>裝置結(jié)構(gòu)閘閥由閥體、閥蓋、閥桿、閘板和操作機(jī)構(gòu)等部件組成。閘板是閘閥的啟閉件，閘閥的開啟與關(guān)閉是通過操作與閘板相連的閥桿來實(shí)現(xiàn)的。

閘閥分為明桿式和暗桿式兩種。為了減少閘板移動(dòng)時(shí)的摩擦，在較大閘閥的閘板上可增設(shè)滾輪。

2>裝置結(jié)構(gòu)閘閥分為明桿式和暗桿式兩種。為了減少閘板移動(dòng)3>優(yōu)點(diǎn)(1)閘閥的制造工藝成熟，運(yùn)行維護(hù)方便。(2)閘閥全開時(shí)閥體內(nèi)部的流道是直通的，對水流的阻力幾乎可以忽略。(3)閘閥啟閉時(shí)閘板的運(yùn)動(dòng)方向與水流方向相垂直，使得其結(jié)構(gòu)長度較短，有利于縮小廠房的寬度。(4)閘閥全開時(shí)閘板提升至過水流道之外，閘板上的密封面受沖蝕較小，有利于延長密封面的壽命

。(5)閘閥全關(guān)時(shí)，閘板兩側(cè)的水壓力差，有利于提高閘門的止水性能，減小閘門的漏水

。3>優(yōu)點(diǎn)(4)閘閥全開時(shí)閘板提升至過水流道之外，閘板上的密封4>缺點(diǎn)(1)閘閥啟閉時(shí)閘板與閥體相接觸的密封面之間有相對運(yùn)動(dòng)，易造成密封件的損傷，且密封件的維修比較困難，因此多用于不需經(jīng)常進(jìn)行啟閉操作的場合。(2)閘閥外形尺寸高，安裝及運(yùn)行所需空間高度較大。(3)閘閥啟閉時(shí)所需操作力大。為減小啟閉時(shí)操作力，閘閥的操作機(jī)構(gòu)一般是將輸入的手動(dòng)或電動(dòng)的旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為閘板上下運(yùn)動(dòng)的直線位移，但這種轉(zhuǎn)換使得閘閥的啟閉時(shí)間較長。(4)閘閥動(dòng)水關(guān)閉時(shí)振動(dòng)大，密封面容易磨損和脫落。(5)閥桿處的止水盤根需經(jīng)常處理，以減少漏水；閘板下部的門槽被泥沙淤積后閥門關(guān)閉不嚴(yán)。4>缺點(diǎn)5、轉(zhuǎn)筒閥轉(zhuǎn)筒閥又稱為轉(zhuǎn)動(dòng)閥，是專為密封性要求較高的流道截流而設(shè)計(jì)的，轉(zhuǎn)筒閥的活門為圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒的內(nèi)圓與過水流道平齊，其他其結(jié)構(gòu)類似于球閥，如圖2-15所示。轉(zhuǎn)筒閥因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形尺寸大和重量重等，使用場合和產(chǎn)品研發(fā)均受到嚴(yán)重制約，國內(nèi)僅原南平電機(jī)廠和原杭州發(fā)電設(shè)備廠曾生產(chǎn)過用于沖擊式水電機(jī)組的轉(zhuǎn)筒閥。

5、轉(zhuǎn)筒閥6、快速閘門快速閘門是一種能快速啟閉的閘門，多用于水電機(jī)組壓力引水管的入口和大型水泵機(jī)組出水流道的出口，當(dāng)發(fā)生事故而突然停機(jī)時(shí)，閘門能迅速關(guān)閉，以截?cái)嗨鳎苊馐鹿蕯U(kuò)大。

快速閘門的顯著優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)組運(yùn)行時(shí)閘門全開，阻力損失很小。它的缺點(diǎn)是閘門密封不緊時(shí)，容易漏水，影響對管道的檢修。

6、快速閘門6、快速閘門快速閘門在水電站的應(yīng)用：高水頭電站：因壓力管道較長，水頭高，其進(jìn)水口設(shè)置快速閘門，以保證機(jī)組突甩負(fù)荷而水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)又恰好遭到破壞或調(diào)速器失靈及鋼管爆破等事故時(shí)，迅速封堵孔口截?cái)嗨?，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大；河床式電站：一般無水輪機(jī)進(jìn)水閥，僅設(shè)快速閘門?？焖匍l門用于事故停機(jī)及機(jī)組檢修。小型水電站：擔(dān)任進(jìn)水閥的角色。快速閘門具有水輪機(jī)進(jìn)水閥的主要特征，也可起到進(jìn)水閥的作用，因此可將其作為一種特殊的進(jìn)水閥予以考慮。6、快速閘門6、快速閘門快速閘門因其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、造價(jià)低、操作運(yùn)行方便可靠、機(jī)組運(yùn)行中水力損失較小等優(yōu)點(diǎn)，通常是作為事故閘門型式的首選，用于導(dǎo)水機(jī)構(gòu)失靈需要機(jī)組緊急停機(jī)或壓力鋼管承壓過高要求閘門緊急關(guān)閉時(shí)的事故保護(hù)，以防止機(jī)組飛逸或壓力管道事故的擴(kuò)大。水電站的快速閘門，一般布置在壓力引水管道的進(jìn)水口或調(diào)壓室。通常是采用直升式平面閘門，止水面設(shè)在閘門的下游側(cè)?？焖匍l門一般由閘板、閘室和啟閉設(shè)備等部分組成。6、快速閘門

快速閘門的啟閉設(shè)備主要有兩種型式：卷揚(yáng)式啟閉機(jī)和液壓式啟閉機(jī)。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)多用于中、小型電站，目前絕大多數(shù)電站的快速閘門采用的是液壓啟閉機(jī)?？焖匍l門的啟閉設(shè)備主要有兩種型式：卷揚(yáng)式啟閉機(jī)和液壓

總結(jié)：1、蝶閥：體積小，重量輕起閉力小，起閉時(shí)間短，但全開時(shí)水頭損失大，易漏水，廣泛用于200~250米以下中低水頭電站；2、球閥：關(guān)閉嚴(yán)密，漏水量小，水力損失小，但體積大，重量大，用于管徑在2~3米以下，水頭在250米以上的高水頭電站；3、閘閥：全開時(shí)水力損失小，不易漏水，但體積大，較重，起閉時(shí)間長，常用于高水頭，管徑在1米以下的水電站；一般僅做為檢修用。4、筒型閥：水力損失小，空蝕和泥沙磨損少，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工與安裝難度大，與常規(guī)的進(jìn)水閥在功能上有一些區(qū)別，使用范圍不受水頭和出力的限制。4、快速閘門：無水力損失，不易漏水，但造價(jià)高，適用于200米以下水頭的中、低水頭電站?？偨Y(jié)：第1.3節(jié)

進(jìn)水閥的啟閉操作

1、操作方式進(jìn)水閥的操作系統(tǒng)，按操作動(dòng)力的不同，一般有如下三類：1>手動(dòng)操作：用于微型、小型機(jī)組以及不需要遠(yuǎn)方操作的小型閥門；2>電動(dòng)操作：用于小型、中型機(jī)組以及作檢修用的閥門；3>液壓操作：用于中型、大型機(jī)組以及作事故用的閥門，又分為油壓操作和水壓操作兩種。

第1.3節(jié)進(jìn)水閥的啟閉操作1、操作方式2、液壓操作機(jī)構(gòu)1>導(dǎo)管式接力器

根據(jù)操作力矩的大小，導(dǎo)管式接力器型式的液壓操作機(jī)構(gòu)，可以采用單個(gè)接力器或一對對稱接力器。操作容量較大時(shí)，接力器的固定部分一般布置在建筑物的基礎(chǔ)上。

2、液壓操作機(jī)構(gòu)2>搖擺式接力器

接力器下部用鉸鏈和地基連接。搖擺式接力器型式的液壓操作機(jī)構(gòu)，接力器的活塞缸用鉸鏈和建筑物的基礎(chǔ)連接，工作時(shí)隨著轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)。搖擺式接力器的輸油管必須適應(yīng)缸體的擺動(dòng)，常用高壓軟管接頭或鉸鏈?zhǔn)絼傂怨芙宇^與油壓裝置進(jìn)行連接。

2>搖擺式接力器3>刮板接力器

接力器缸固定在閥體上，缸內(nèi)用隔板分成三個(gè)油腔，活塞體裝在閥軸上，其上裝有三個(gè)刮板，壓力油驅(qū)動(dòng)刮板，使活塞體相對于接力器缸轉(zhuǎn)動(dòng)，以操作活門。3>刮板接力器4>環(huán)形接力器