上海申弘閥門有限公司
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消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理通常作為水輪發(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，其在整個工作范圍內(nèi)不會產(chǎn)生氣蝕及振動；
該閥在整個工作范圍內(nèi)不會產(chǎn)生氣蝕及振動，在小流量時仍具有良好的流量控制效果。其結(jié)構(gòu)為一個固定的倒置錐形，*水力設(shè)計形體及用來降低振動的4個導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動套管的前后移動來控制，閥體上分別設(shè)有金屬對金屬的閥座和補(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，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。
錐形閥具有優(yōu)異的消能效果，因此又稱消能閥。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，其在整個工作范圍內(nèi)不會產(chǎn)生氣蝕及振動，在小流量時仍具有良好的流量控制效果。
其結(jié)構(gòu)為一個固定的倒置錐形，*水力設(shè)計形體及用來降低振動的特殊設(shè)計的導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動套管的前后移動來控制，閥體上設(shè)有金屬對金屬的閥座和軟密封閥座，雙重密封確保密封性能。
在排放到大氣中時，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)際需求需要控制水流區(qū)域時，可以在出口安裝一個特殊設(shè)計的導(dǎo)流罩，這不僅能將空氣與水充分混合，而且還能同時控制水流沖擊范圍。錐形閥測試的結(jié)果顯示沒有明顯的振動,這取決于水流中的空氣量，當(dāng)固定錐形*開啟時，不論有導(dǎo)流罩或沒有其排放系數(shù)都是0.9左右。
二、消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理主要技術(shù)參數(shù)
1.閥體材料：碳鋼、不銹鋼
2.公稱壓力PN：0.6～4.0MPa
3.公稱通徑DN:200～2000mm
4.強(qiáng)度試驗(yàn)：PN×1.5
5.密封試驗(yàn)：PN×1.1
6.使用溫度T:0～70℃
7.連接形式：法蘭、焊接
8.適用介質(zhì)：水、污水
9.操作機(jī)構(gòu)：蝸輪、電動、液動、氣動（執(zhí)行機(jī)構(gòu)另附使用說明）
10.流量特性
消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理
錐形閥大致可以分為埋設(shè)管（或過渡管）、錐形閥體、套筒、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、拉桿及傳動機(jī)構(gòu)等幾個部份。其閥體固定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)啟閉活動的外套筒，達(dá)到閥體的啟閉。它具有下列優(yōu)點(diǎn)：
1.水力條件好，具有較其它閥門高的流量系數(shù)u=0.75～0.83或更高；
2.結(jié)構(gòu)簡單，重量輕；所有傳動部件均設(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、液動操作啟閉機(jī)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無人值守自動運(yùn)行；
4.泄流時噴出水舌為喇叭狀，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，不會產(chǎn)生漩渦和震動；
6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動來帶動錐形閥芯的動作實(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.針對不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和橡膠軟密封。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對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)狀對流達(dá)到?jīng)_擊抵消的目的。同時適應(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，此外采用的方式有45°，60°、90°；
錐形閥又名消能閥，是一種在水利工程應(yīng)用中十分廣泛的消能設(shè)備，目前在國外很多工程采用這種設(shè)備進(jìn)行中小流量的消能及生態(tài)流量的下泄，它造價低，消能效果好，運(yùn)行方便，非常值得在我國的水電建設(shè)工程中推廣使用。
根據(jù)中心線方位的不同，錐形閥可分為水平布置和傾斜布置，按錐形閥在泄水洞中位置的不同，又可分為布置在洞中和布置在泄水洞出口兩種情況。當(dāng)錐形閥水平布置在泄水洞出口時，從錐形閥閥泄放出的水流可直接在大氣中消能，但以錐形向四周噴射的水體產(chǎn)生的水珠和霧氣會影響到周圍的建筑設(shè)施。若在錐形閥出口設(shè)置罩子可以達(dá)到集中水流，避免水霧噴射的目的，并可使空氣與水充分混合，且罩子的設(shè)置并不會降低閥的流量系數(shù)。
錐形閥還有一種常用的布置方式，即與水平線成一角度傾斜布置在泄水洞（鋼管）的出口。傾斜布置的目的是為了防止水霧的四面擴(kuò)散。但需在閥出水口下方設(shè)置一定的消能池消能，對閥出口附近有建筑物，且泄水量不是太大的錐形閥，不失為一種好的布置形式。
值得一提的是，無論采用何種布置形式，錐形閥應(yīng)盡量避免布置在水流不穩(wěn)定處，以免引起閥的不利振動。
為了便于錐形閥的檢修，在錐形閥的上游側(cè)設(shè)有一閘閥，消能室出口設(shè)一檢修閘門，閘閥平時處于全開狀態(tài)，由錐形閥關(guān)閉擋水，當(dāng)錐形閥需要檢修時自動關(guān)閉。消能室檢修閘門平時處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止反調(diào)節(jié)池水倒灌進(jìn)消能室，使錐形閥長期泡水，當(dāng)錐形閥開啟泄水時，消能室檢修閘門先于錐形閥開啟。
消能式錐形閥結(jié)構(gòu)原理
錐形閥有兩種結(jié)構(gòu)形式：排放型和管中型。
排放型錐形閥由一個固定的錐體和一個可移動的碳鋼套管組成。流量的控制通過不銹鋼套管前后移動來實(shí)現(xiàn)，套管和錐體之間設(shè)有兩層密封（主密封金屬密封，次密封橡膠軟密封，實(shí)現(xiàn)零泄露）。
錐形閥工作時，水流以寬廣的錐形錐形角度擴(kuò)散，由于水流和空氣大面積的摩擦產(chǎn)生霧化（類似雨傘的效應(yīng)），達(dá)到的消能效果，使出口水流不直接沖擊地面（或水面）。
如果現(xiàn)場情況要求抑制水流的沖擊范圍，可加裝導(dǎo)流罩（此時為防止出流水回流需加裝兩條補(bǔ)氣管），以些起到控制水流沖擊范圍的作用。
安裝方式：水平或與水平有夾角安裝。閥門具有足夠的強(qiáng)度可確保沙礫和石塊自由通過。移動套筒能自由滑動，不受石塊的阻礙。
