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固定錐形閥是我公司吸收國外技術在國內研發(fā)與生產的新產品，通常作為水輪發(fā)電機組旁通閥的自由排放閥，或是水電站和水庫的連續(xù)排放流量控制閥。具有優(yōu)異的消能效果，故稱放散閥或消能閥，又由于流道內采用了固錐形體而又得名固定錐形閥，簡稱固定錐閥。除了在流道終端設置有錐形閥芯之外，所有運動部件全部設置在閥門的過流通道外部，使得閥體內部流道通常順滑，流量大而壓降損耗少，其在整個工作范圍內不會產生氣蝕及振動。在相同流量下，相對傳統(tǒng)形式的水躍消能、挑流消能等形式，具有消能、調節(jié)效果好，噪聲小、對下游流道沖刷小等居多優(yōu)勢。
固定錐形閥本身具有結構簡單、流量系數(shù)大、閥門承載動載荷小，可適應于任何水頭，可水平、垂直和傾斜布置，經(jīng)久耐用等優(yōu)勢，普遍用作潤輪旁通、水庫排放或持續(xù)排放的流量控制，特別是用作下游環(huán)保流量的排放及枯水季節(jié)對下游河道流量的補充，該閥是水利水電工程現(xiàn)代化的一個重要設備。
固定錐形閥是一種軸流式調節(jié)閥，由閥筒體、導流筋片、錐體、調節(jié)套筒和整流罩等主要部件組成。采用不銹鋼制造的調節(jié)套筒通過導流筋片安裝在閥體上，執(zhí)行機構帶動套筒的運行來調節(jié)閥門過流面積。
1、閥體 2、調節(jié)套筒 3、蝸輪箱 4、萬向節(jié) 5、傳動軸 6、齒輪箱 7、手輪 8、導向筋 9、絲桿 10、導流筋 11、O型密封圈 12、錐體 13、密封圈 14、閥座環(huán) 15、整流罩
1、閥體 2、蝸輪箱 3、萬向節(jié) 4、傳動軸5、齒輪箱 6、電動執(zhí)行機構 7、絲桿 8、調節(jié)套筒9、錐體 10、吊環(huán) 11、支架 12、閥座環(huán) 13、密封圈14、導流筋 15、O型橡膠圈
型號示例：
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BFTZ941YX—P |
不銹鋼材質電動型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥 |
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BFTZ342YX—10C |
鑄鋼材質手動型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥 |
型號示例：
1、BFTZ941YX—P：不銹鋼材質電動型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥
2、BFTZ342YX—10C：鑄鋼材質手動型法蘭連接軟硬雙重密封錐形放散閥
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部件名稱 |
材質 |
部件名稱 |
材質 |
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閥體/錐體 |
碳素鋼壞繡鋼 |
導向筋面 |
錫青銅 CuAl1ONi5Fe4 |
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調節(jié)套筒 |
碳素鋼+不銹鋼 |
齒輪箱 |
不繡鋼+碳素鋼 |
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O型圈/橡膠圈 |
三元異丙橡膠EPDM |
蝸輪箱 |
不繡鋼+碳素鋼 |
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閥座環(huán) |
不繡鋼316+Ni合金 |
支架 |
碳素鋼WCB |
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傳動軸/絲桿 |
不誘鋼2Crl3 |
整流罩 |
不繡鋼304 |
1.閥體
閥體為圓筒形設計，并帶一個與上游渠道或管道相聯(lián)的法蘭。下游端的金屬錐形閥座環(huán)為可浮動結構，以隔離閥體使其變形的應力。閥門前端的錐體通過導流筋片固定于閥體內，調節(jié)套筒可在筋片上自由滑動。閥門設有前后兩道密封，防止關閉與運行中的泄漏。其密封結構如下圖：
后密封結構，采用雙重三元異丙橡膠環(huán)（EPDM),經(jīng)久耐用；前密封為軟硬雙重密封結構，軟密封為環(huán)面密封形式，有效躲避錐口的高速沖刷，提高使用壽命。密封結構均為可拆卸式，維護更換方便。
2.調節(jié)套筒
調節(jié)套筒為圓筒形，通過沿軸線方向的直線運動開啟和關閉閥門。在套筒前端的噴口表面采用了硬化處理，可有效適應高流速沖刷。當調節(jié)套筒行程結束時接觸閥座環(huán)，形成軟硬雙重密封。
3.整流罩
當需要引導排放的水流時，可在固定于閥體前端的錐體上安裝充氣整流罩。整流罩可控制射流的散開不使水花落到閥門上，讓水流集中地泄到下游，并對水流還有部分消能作用。
有整流罩與無整流罩的出流示意（一般情況加有整流罩會略降低閥門流量系數(shù)2—3%)
4.驅動裝置 錐形放散閥可按工況要求采用電動、液壓缸驅動或手動等方式。
固定錐形閥可根據(jù)用戶及場地要求，采用手動、電動、液動與氣動操作機構。除手動型外，其他驅動形式，可采用以下控制方式：
1、流量計輸出4-20mA直流信號，標定對應最小流量值和最大流量值。
2、將流量計輸出反饋信號送入PLC處理，經(jīng)PLC預設值比較后輸出相應控制信號給調節(jié)執(zhí)行機構，并驅動閥門運轉至對應位置（閥門開度）。
3、由PLC負責開度預定、反饋信號比較及控制，輸出工作。調節(jié)執(zhí)行機構負責按PLC指令驅動閥門達到指定位置，控制精度由PLC設定，此方法為閉環(huán)控制，穩(wěn)疋可靠
固定錐形閥的布置與樞紐建筑物有密切關系，必須科學安排謹慎施工。設計布置時，需要考慮系統(tǒng)迎風與背風，出流角度為仰射與俯沖、出流形式為面流或淹沒等要素。如果布置不恰當，將引起因閥門開啟特別是小開度時產生的射流對周邊建筑物及下游河床的沖刷，以及其運行時形成的水霧產生對電站設備與閥門本身部件帶來影響。閥門安裝必須規(guī)范，消減閥門放水時對系統(tǒng)引起的震動。建議根據(jù)地貌和實際情況，主要從出口方式、安裝方式和發(fā)散方式三個方面入手，合理安排錐形閥的布置。
1、出□方式的選擇:
⑴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；
⑵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：通常介于水平安裝與垂直安裝之間。
3、發(fā)散形式選擇：
(1) 普通型（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) 帶整流罩型（限制發(fā)散型）：利用導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施等；如圖所示，用戶應根據(jù)設計消能池或泄洪渠的具體尺寸選擇合適的導流罩，具體如圖所示，a、 b為導流罩的夾角延長線，L為消能池或泄洪渠的寬度，H為導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算該選用的導流罩角度。
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DN |
200 |
300 |
400 |
450 |
500 |
600 |
700 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
1800 |
2000 |
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L |
570 |
720 |
940 |
980 |
1120 |
1240 |
1350 |
1600 |
1780 |
1900 |
2100 |
2250 |
2350 |
2400 |
2560 |
2800 |
2900 |
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HI |
280 |
320 |
480 |
500 |
540 |
580 |
680 |
740 |
860 |
950 |
1020 |
1100 |
1200 |
1350 |
1420 |
1500 |
1820 |
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H2 |
220 |
300 |
380 |
420 |
450 |
480 |
510 |
600 |
720 |
780 |
840 |
890 |
920 |
1030 |
1150 |
1240 |
1450 |
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D |
450 |
600 |
1000 |
1000 |
1160 |
1250 |
1400 |
1600 |
1900 |
2200 |
2300 |
2580 |
2580 |
2700 |
2780 |
2820 |
3100 |
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重量Kg |
380 |
410 |
490 |
520 |
580 |
950 |
1150 |
1750 |
2000 |
2500 |
3600 |
4400 |
5100 |
5900 |
6700 |
8900 |
9900 |
固定錐形閥通過改變調節(jié)套筒與錐體之間的過流面積，實現(xiàn)對流量的控制，使閥門在任意開度下自由排放均能將氣蝕和振動控制在最低狀態(tài)。錐體通過科學的流體設計，采用 COSMOSWorks結構分析軟件確定閥門應力分布，采用先進的FLUENT流體專用分析軟件進行測試，使過流面的變化與調節(jié)套筒的移動形成線性對應關系，實現(xiàn)全行程的良好調節(jié)性能。錐體通過多塊流線形肋板固定于閥體上，使該閥與其它常規(guī)消能閥相比，顯著降低或消除閥門運行時的汽蝕與振動，并使閥門操作力矩達到最低。閥門關閉時，調節(jié)套筒與錐體前端的錐形閥座形成一個金屬對金屬和金屬對橡膠的軟硬雙重密封，保障閥門零泄漏。開閥時，排出的水流形成一個寬的錐角噴射到大氣中，并且被分解成細密的飛沫。如果噴射流形狀需要控制，在閥門出口端可添加一個充氣整流罩，不但允許空氣混合到水中防止管壁真空的產生，而且還能形成集中的水流形狀。
選型計算方式
閥門口徑可依據(jù)所需流量求得，其流量計算公式如下：
Q=流量（m3/s)
Cv=流量系數(shù)（該閥水力條件好，具有較其它閥門高的流量系數(shù)，其Cv =0.75 ~ 0.86 ) G=9.81(m/s2)
H=錐形放散閥前相對閥體軸心的總水頭（m)
A=錐閥通徑截面積（m2 )
1、請檢查隨機各部件是否齊全、銘牌數(shù)據(jù)是否與訂貨要求相符；
2、固定錐形閥安裝前應仔細核對閥門底腳尺寸和法蘭尺寸是否與管道預留尺寸一致；
3、安裝或運輸裝卸過程中嚴禁直接在閥體或閥桿位置進行裝卸，應利用出廠時的閥門支架或閥門上的吊鉤進行；
4、安裝前請務必沖洗管道，確保管道無殘渣存留，以免影響密封面的完整；
5、執(zhí)行機構與套筒之間通過傳動機構連接并動作，故安裝時應特別注意傳動桿與操作機構的水平度、垂直度和同軸度。
6、安裝完畢后應通過手動操作將閥門開啟到50％左右，然后按照執(zhí)行機構的說明書上的操作要求進行零位和滿行程調整。
7、產品安裝必須留出足夠的杠桿動作空間，并設置保護柵以保護人身安全和產品正常動作。水擊可能危及產品安全，必要時下部再設置安全平臺。
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