帶消能罩的錐形閥

ZFL型帶消能罩的錐形閥產(chǎn)品說明

本實(shí)用新型涉及錐形閥技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶消能罩的錐形閥。錐形閥的布置與樞紐建筑物有密切關(guān)系,如布置不妥,將因射流引起對建筑物之沖刷或形成的霧氣對電站的運(yùn)行帶來麻煩,以及放水時(shí)引起的顯著震動,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。在水利水電系統(tǒng)中,錐形閥應(yīng)用于較高水頭、大流量工況下的消能控流工作,其主要作用是能量的消除,所以設(shè)計(jì)優(yōu)化錐形閥結(jié)構(gòu)使其具有較高消能率是主要任務(wù)。針對這一問題,現(xiàn)給閥門導(dǎo)流罩中加入消能孔板,通過CFD的方法對2種不同結(jié)構(gòu)的錐形閥內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值分析。研究結(jié)果表明,在滿足工程實(shí)際需求的條件下,加消能孔板的錐形閥消能效果得到很大提高,在各開度下消能率均能達(dá)到96%以上。

　1、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、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、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。

ZFL型帶消能罩的錐形閥背景技術(shù)：
錐形閥是一種固定連接在高壓泄水管道出口的閥體，由于出水壓力過大，往往會影響錐形閥之后的管道的壽命，后來出現(xiàn)了一些帶消能罩的錐形閥，通過改變閥體的結(jié)構(gòu)，使得水流在通過錐形閥時(shí)，水壓能夠在一定程度上被降低，但這種錐形閥的缺陷在于，消能效果比較差，同時(shí)消能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低。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。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

  
b氣蝕說明
      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.般都會附著血流道壁上,即所謂附壁效應(yīng)。在隨后的開闊斷面，這些氣泡會炸裂，由于氣泡壓力很高，在炸裂瞬間會適放出很大能量，其表現(xiàn)有發(fā)生噪聲、振動(重時(shí)可造成基礎(chǔ)和相關(guān)構(gòu)件的破壞，產(chǎn)生疲勞斷裂)。
      本閥門中，設(shè)貿(mào)了兩級導(dǎo)流孔板，形成了一個(gè)較強(qiáng)的回流區(qū)。流體在截流區(qū)以很高速度流出時(shí)，會受到回流區(qū)的強(qiáng)烈擾動，破壞氣泡的附壁效應(yīng)，使汽泡只能在流體內(nèi)部破裂。同時(shí)，這種擾動還可以使氣泡提前或滯后破裂，避免在截流區(qū)出口集中破裂。同時(shí)，設(shè)置了補(bǔ)氣閥(PN10, DN150)。 復(fù)合式補(bǔ)氣閥它必須設(shè)有二孔一大一小，大孔與通徑孔基本相等，管道*通水有大量氣體往外排，這些氣體是從大孔排出。當(dāng)氣體排完后，大孔停止排氣，管道在正常動轉(zhuǎn)時(shí)管內(nèi)自然會產(chǎn)生氣囊體，這些氣體會慢慢形成變大，會集中到管道上部，對對管道出水量有定的影響，這些氣體由小孔解決排除，使管內(nèi)無氣體存在。如出現(xiàn)停電、停停泵。管內(nèi)水流空式隨時(shí)會出現(xiàn)負(fù)壓。管內(nèi)需要大量的空氣，浮球順?biāo)陆?，打開小孔帶動大孔進(jìn)行大量進(jìn)氣，確保管道安全。

c.流量調(diào)節(jié)
      根據(jù)流道的流體力學(xué)模型，很容易模擬閥門在不同開度時(shí)的流量值，然后繪制閥門的開度量特性曲線，閥門開度與流量近似于等比例關(guān)系。本閥門設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)性能優(yōu)異

ZFL型帶消能罩的錐形閥技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種帶消能罩的錐形閥，該錐形閥具有多級消能、消能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高、使用壽命更長。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
一種帶消能罩的錐形閥，包括消能罩、連接在消能罩進(jìn)水口的進(jìn)水管和連接在消能罩出水口的排水管，所述消能罩的內(nèi)部設(shè)有閥體，所述閥體中部開有呈圓臺形的開口，所述消能罩上螺紋連接有螺紋桿，所述螺紋桿一端穿過所述開口且在該端部連接有閉水器，另一端延伸出所述消能罩且在該端部連接有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述閉水器頂部形狀與所述開口形狀相匹配，所述消能罩對應(yīng)所述閉水器開有活動槽。消能錐筒的底面連接。

所述閉水器底部設(shè)有消能圓筒，所述消能圓筒的頂部開口，所述消能圓筒的表面開有多個(gè)第二釋壓孔，所述消能圓筒的頂部與閉水器之間設(shè)有多根第二連接桿。
上述結(jié)構(gòu)中，水流從所述進(jìn)水管進(jìn)入所述消能罩，首先水流在消能錐筒處進(jìn)行一次釋壓，隨后水流通過所述閥體上的缺口，水流進(jìn)入所述活動槽，水流在活動槽中的消能圓筒中進(jìn)行第二次釋壓，隨后水流通過所述排水管排出，對錐形閥的開閉進(jìn)行控制時(shí)，通過所述消能罩外部的驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動螺紋桿旋轉(zhuǎn)，所述螺紋桿正反旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在消能罩內(nèi)部上下運(yùn)動，帶動所述閉水器上下運(yùn)動，所述閉水器向上運(yùn)動時(shí)，所述閉水器頂部與所述閥體上的開口貼合，使得水流無法通過閥體，本錐形閥即關(guān)閉，所述閉水器向下運(yùn)動時(shí)，閉水器頂部與所述閥體上的開口之間存在空隙，水流即可通過所述閥體上的開口進(jìn)入活動槽，本錐形閥即打開。

優(yōu)選的，所述消能罩與排水管之間設(shè)有出水罩，所述出水罩的內(nèi)部設(shè)有引流腔，所述引流腔的頂部與活動槽的底部連通，所述引流腔的底部與排水管連通。出水罩的設(shè)計(jì)，使得水流在通過活動槽后，能夠在引流腔內(nèi)進(jìn)行第三次的釋壓，使得本錐形閥在水流進(jìn)入排水管之前具備了兩級的釋壓，進(jìn)一步的提高了本錐形閥的消能效果。
優(yōu)選的，所述引流腔的頂部設(shè)有第二消能錐筒，所述第二消能錐筒的直徑較大的一端在上，所述第二消能錐筒的直徑較小的一端在下，所述第二消能錐筒的頂部開口，所述第二消能錐筒的表面設(shè)有多個(gè)第三釋壓孔。第二消能錐筒的設(shè)置，使得水流在通過活動槽后，能夠在引流腔內(nèi)進(jìn)行第三次及第四次的釋壓，使得本錐形閥在水流進(jìn)入排水管之前具備了三級的釋壓，進(jìn)一步的提高了本錐形閥的消能效果。
優(yōu)選的，所述第二消能錐筒的下表面與引流腔的內(nèi)壁之間設(shè)有多個(gè)第三筋板。
由于第二消能錐筒的下表面懸空，的沖刷可能導(dǎo)致第二消能錐筒頂部與引流腔的內(nèi)頂部之間脫落，影響釋壓效果，通過設(shè)置第三筋板，能夠有效的增強(qiáng)第二消能錐筒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)第三筋板也能具有一定的引流效果。

由埋設(shè)管、閥體、套筒、電動裝置、絲桿、連桿等幾個(gè)部分組成，其結(jié)構(gòu)為外套筒形式，即閥體固定。它是采用絲桿螺 母伸縮動作，帶動外套筒上下動作，達(dá)到閥門的啟閉目的。本閥具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，布置緊湊，操作靈活，維護(hù)方便、運(yùn)行可靠、啟閉力小等特點(diǎn)。本閥在泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀，空 中擴(kuò)散摻氣、消能效果好，一般都不用做消能措施，如設(shè)置為淹沒式出流，測水下的消能也很簡單。它廣泛應(yīng)用于水利、水電、水庫等工程上。

主要性能

主要外形及連接尺寸表

注：本閥可按用戶要求設(shè)計(jì)制造

有益效果在于：
1、本實(shí)用新型的錐形閥首先通過在閥體之前設(shè)置第二筋板在引導(dǎo)水流的同時(shí)，能夠?qū)ο苠F筒與螺紋桿之間的連接強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，使得消能錐筒在高壓下能夠工作，提高了裝置的整體壽命；
2、出水罩的設(shè)計(jì)，使得水流在通過活動槽后，能夠在引流腔內(nèi)進(jìn)行第三次的釋壓，使得本錐形閥在水流進(jìn)入排水管之前具備了兩級的釋壓，進(jìn)一步的提高了本錐形閥的消能效果；
3、第二消能錐筒的設(shè)置，使得水流在通過活動槽后，能夠在引流腔內(nèi)進(jìn)行第三次及第四次的釋壓，使得本錐形閥在水流進(jìn)入排水管之前具備了三級的釋壓，進(jìn)一步的提高了本錐形閥的消能效果；
4、由于第二消能錐筒的下表面懸空，的沖刷可能導(dǎo)致第二消能錐筒頂部與引流腔的內(nèi)頂部之間脫落，影響釋壓效果，通過設(shè)置第三筋板，能夠有效的增強(qiáng)第二消能錐筒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)第三筋板也能具有一定的引流效果。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。

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