软密封闸阀城市供水管网漏水治理是供水行业的永恒课题,是一个系统工程,是城市供水安全保证的重要环节。因此,要用系统工程的观点和方法研究问题,明确目标,全面规划,综合治理。城市供水管网漏水治理,必须从优化管网设计开始,严把设计关,是从源头控制漏水的有效手段,是管网建设的关键;确保管道的施工质量,是降低管网漏损水量,延长管网使用寿命的基础;提高城市管网管理水平,健全和完善供水管网竣工档案,加强事故抢修队伍建设,强化检漏工作,搞好城市供水管网改造,是供水企业的主要职能。抓住设计源头,打好施工基础,强化管理部门的职能,进行综合治理、优化系统,管网漏水问题才会得到有效控制。
软密封闸阀因具有零泄漏、不易集渣评底无凹槽、耐腐蚀深用环氧涂层作为功能性防腐、互换性好和使用寿命长等特点,在供水行业中得到推广应用。
软密封闸阀的闸板与阀杆螺母连接有T形螺母式和整体嵌入式2种结构oT形螺母式结构简单,螺母与闸板有调整间隙,可简化闸板制造工艺,降低要求,但长期使用,会出现T形螺母磨坏闸板橡胶层情况,露出铁芯而导致生锈。AWWAC509,AWWAC515推荐此结构。整体嵌入式结构复杂,螺母与闸板无调整间隙,闸板制造工艺复杂,同时对各零件的加工和装配精度要求高,但结构可靠,不会出现橡胶层磨损情况。CJ/T216标准推荐采用此结构。
1、闸阀温度场分析
锁闭硬密封闸阀主要由阀体、闸板、阀杆、阀盖、填料等部件组成,它们均会承受流体的压力和温度载荷。
热源是求解温度场的重要边界条件,闸阀温度场的热源是流体。
将流体的温度载荷作用在闸阀的内壁面,外壁面暴露在空气中,对外壁面施加相应的对流换热边界条件。计算后得到闸阀的温度场分布,主要承压部件的温度值均在322一330℃。闸阀上部由于距内壁面较远,温度梯度比较明显。
2、闸阀应力场分析
为研究流体压力,温度以及两者的组合各自对闸阀的影响,下面将对其分别进行计算。
(1)将流体压力载荷作用在闸阀内壁,暗杆硬密封闸阀对阀体主通道两端面施加20MPa的接管载荷。考虑到与阀门所连接的管道比较长,轴向伸缩量相对于阀门比较大,而且管道与阀门通道具有几乎相同的径向伸缩量,故对阀门左端面施加无摩擦约束且固定端面下方的一点。只有流体压力载荷而没有温度载荷的闸阀变形及应力闸阀有沿流体流动方向变形的趋势,最大变形为19μm,位于阀门出口端。闸阀的最大应力为185.2MPa,出现在闸板与阀体导向键的配合处,此处结构复杂,容易产生应力集中。
(2)将流体温度载荷作用在闸阀内壁,接管载荷及约束条件与(1)相同,计算后得到的只有流体温度载荷而没有压力载荷的闸阀变形及应力闸阀有以固定点为中心点向周围放射状膨胀的趋势,最大变形为2.9mm,位于阀杆顶端。闸阀的最大应力为64.39MPa,出现在闸板与阀座的配合处,此处结构受热后膨胀受到限制,容易产生应力集中。
(3)将介质压力和温度载荷同时作用在阀门的内腔壁面,对其进行单向流固热祸合计算,接管载荷及约束条件与(1)相同。计算后得到阀门在开启状态的变形及应力分布,阀门最大变形为约2.9mm,位于阀杆顶端。最大应力为173.3MPa,位于明杆硬密封闸阀闸板与阀体导向键的配合处。
软密封闸阀阀杆密封阀杆密封(采用3道O形圈结构,第3道O形圈可降低压盖处的压力,同时可以实现管道在有介质压力的情况下更换上面2道密封圈(带压更换阀杆密封和填料是很危险的,因此不推荐这种做法)。与采用填料函结构相比,O形圈密封结构可以有效降低阀门的启闭扭矩。在供水行业不推荐采用填料函结构型式,特别是在直埋式软密封闸阀中,不允许使用,因为填料函结构需要用向外渗水润滑,阀杆密封不能使用含石棉等的材料。O形圈密封结构对阀杆的加工精度和表面粗糙度精度要求比填料结构高,否则会出现切割O形圈情形。阀杆的梯形螺纹宜采用挤压成型,表面硬度高,摩擦系数小。对橡胶材质、工艺和性能的要求是必须符合标准规范,否则橡胶老化会影响阀门寿命,推荐采用EPDM汪元乙丙橡胶)。阀杆限位设计成台阶式,须考虑便于第三道密封圈装配,也可设计成组合式。
软密封闸阀分为明杆软密封闸阀和暗杆软密封闸阀两种。通常在升降杆上有梯形螺纹,通过闸板中间的螺母以及阀体上的导槽,将旋转运动变为直线运动,也就是将操作转矩变为操作推力。软密封闸阀它以压缩空气为动力,球杆带动球体回转90度即可实现全开——全闭的动作。阀座形式:T、F、C型。其配套使用的附件有空气过滤减压阀,限位开关,电磁阀。其中空气过滤减压阀的主要作用是:稳定压力,过滤空气中的杂质与水汽。
软密封闸阀对应解决办法:
1、更换执行机构的密封圈。
2、更换汽缸处的密封圈。
3、将减压阀的气压调节为3-5公斤,或者是将电磁阀下部处拆开通气动作几次,有时也有可能更换电磁阀。
4、更换汽缸中的弹簧。
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