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蝴蝶閥

瀏覽次數(shù):2403發(fā)布日期:2013-11-06

蝴蝶閥開關(guān)過程存在的問題分析

宏灃水力發(fā)電廠位于內(nèi)蒙古興安盟境內(nèi),是以灌溉為主季節(jié)性發(fā)電的一座電站,總裝機容量為12800kW。電站位于烏蘭浩特西北32km的洮兒河上,電站近區(qū)負(fù)荷少而且分散,因此當(dāng)在發(fā)電季節(jié)里大部分電能需要送入系統(tǒng)
    1 概況
    宏灃水力發(fā)電廠位于內(nèi)蒙古興安盟境內(nèi),是以灌溉為主季節(jié)性發(fā)電的一座電站,總裝機容量為12800kW。電站位于烏蘭浩特西北32km的洮兒河上,電站近區(qū)負(fù)荷少而且分散,因此當(dāng)在發(fā)電季節(jié)里大部分電能需要送入系統(tǒng),而當(dāng)不發(fā)電時,又需要系統(tǒng)反送電能。根據(jù)本電站的基本參數(shù)和國內(nèi)定型產(chǎn)品的情況,選用兩種型號的水輪發(fā)電機組。
    1)1,2號機組。水輪機HLA501—LJ—140型,額定出力3380kW,額定轉(zhuǎn)速300r/min,設(shè)計水頭27m,zui大水頭32m,zui小水頭14m,設(shè)計流量14.5m3/s。發(fā)電機TS325/36—20,額定出力3200kW。飛逸轉(zhuǎn)速670r/min。
    2)3,4號機組。水輪機HL240—LJ—I80型,額定出力3470kW,額定轉(zhuǎn)速187.5r/min,設(shè)計水頭22m,zui大水頭28m,zui小水頭14m,設(shè)計流量18.8m3/s。發(fā)電機TSL330/60-32,額定出力3200kW,飛逸轉(zhuǎn)速465r/min。
    1,2號機壓力洞長37.83m,洞徑3.1m。采用鋼筋混凝土襯砌。在樁號0十105.5處分岔,分岔后洞徑為2.00m,至廠房前漸變?yōu)?.75m進(jìn)入廠房,分岔后均采用鋼筋混凝土明管,承受填土壓力,內(nèi)襯厚度l2mm鋼板,承受內(nèi)水壓力。3,4號機壓力管徑3.1m,為鋼筋混凝土管,出洞后管徑變?yōu)?.5m,采用鋼筋混凝土明管,內(nèi)襯鋼板??紤]機組的檢修與安全運行,1,2號機組前分裝一臺φ1.75m的油壓操作蝴蝶閥。3,4號機前在調(diào)壓井內(nèi)裝設(shè)一扇事故平板閘門。
    2 蝴蝶閥的作用和結(jié)構(gòu)
    根據(jù)水電站運行和檢修的需要,在水輪機的引水系統(tǒng)中,通常在水輪機引水管道上或蝸殼前裝設(shè)有相應(yīng)的閘門或閥門,并將裝置在水輪機蝸殼前的閥門稱為進(jìn)水閥,而就是比較常用的一種進(jìn)水閥。主要由液壓環(huán)形接力器、旁通閥、圓筒形的閥體和在其中間繞軸轉(zhuǎn)動的活門以及其他部件組成。在液壓環(huán)形接力器的作用下,當(dāng)關(guān)閉時,活門的圓周與閥體接觸,封閉水流通路;當(dāng)開啟時,活門與水流方向平行,水流繞活門兩側(cè)流過。與其他型式進(jìn)水閥比較,具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕、造價低、操作方便等優(yōu)點,其缺點是活門影響水流流態(tài),水力損失大。在的組成部件中,液壓環(huán)形接力器是操作活門的主要部件,其工作性能的好壞將直接影響到水輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。
    3 開關(guān)動作原理
    活門的開、關(guān)*靠液壓環(huán)形接力器的轉(zhuǎn)動來完成。液壓環(huán)形接力器工作的動力主要來自油壓系統(tǒng),油壓操作系統(tǒng)由兩臺壓油泵、油閥、液壓閥和四通滑閥以及輸油管路等組成。液壓環(huán)形接力器由主軸、環(huán)形缸體、活塞、作用支臂、分半鍵、分腔隔板和進(jìn)排油孔組成?;铋T與主軸為一個整體,主軸通過分半鍵與作用支臂相連。液壓環(huán)形接力器在壓力油的作用下,活塞以主軸為旋轉(zhuǎn)中心,沿環(huán)形缸體運動,再通過與活塞連接的作用支臂推動蝶閥主軸轉(zhuǎn)動,主軸帶動活門旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到開、關(guān)蝶閥的目的。
    的開、關(guān)過程之所以選擇液壓環(huán)形接力器來操作,是因為液壓環(huán)形接力器具有突出的優(yōu)點:在做定軸旋轉(zhuǎn)傳動中,可克服直缸式接力器傳動起始區(qū)和極限區(qū)作用力臂變短,而使作用力分散的缺點。但是,環(huán)形接力器缸體與蝶閥主軸的相對位置,也就是環(huán)形缸體的中心與蝶閥主軸的同心度、缸體環(huán)形中心平面與蝶閥主軸軸線的垂直度,是制造加工和安裝過程中很難保證的。
    4 開關(guān)過程中存在的問題及處理措施
    宏灃水力發(fā)電廠1,2號機閥徑為1.75m,依靠2臺液壓環(huán)形接力器操作。由于液壓環(huán)形接力器活塞和作用支臂之間是剛性連接,活塞和缸體之間設(shè)有密封,密封的主要作用就是防止油腔的壓力油泄漏。當(dāng)操作時,液壓環(huán)形接力器活塞在壓力油的作用下在缸體內(nèi)轉(zhuǎn)動,從而帶動主軸旋轉(zhuǎn)達(dá)到活門開、關(guān)的目的。宏灃電廠1,2號機于1989年12月份投入生產(chǎn),在使用過程中液壓環(huán)形接力器在操作活門時經(jīng)常出現(xiàn)一些問題,使活門的開、關(guān)一直不能正常進(jìn)行,開或關(guān)一次,少則幾分鐘,多則十幾分鐘,有時根本打不開或關(guān)不上,這樣嚴(yán)重威脅著機組的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主要原因是由于活塞與環(huán)形缸體偏磨嚴(yán)重,而偏磨點的直徑對應(yīng)處間隙較大。這不但給活塞運動造成很大阻力,同時在間隙處泄去大量油壓,主軸和活門受力不足導(dǎo)致發(fā)生開、關(guān)受阻現(xiàn)象。分析其原因,主要就是因為環(huán)形缸體與主軸的相對位置誤差過大導(dǎo)致活塞嚴(yán)重受損造成的。
    在對液壓環(huán)形接力器進(jìn)行改造過程中,主要是把作用支臂與活塞的連接形式,由硬性連接改為彈性連接,使活塞在沿環(huán)形缸體運動中,能夠自動產(chǎn)生徑向位移,既能帶動作用支臂,以不受其剛性的限制,又能使制造和安裝中的不同心超差量得到自動調(diào)節(jié),改善了液壓環(huán)形接力器的工作性能,取得了滿意的效果。
    由于受到加工的限制,主要對活塞上的止推盤進(jìn)行了加工。將止推盤與作用支臂的軸、孔配合,由原來的過渡配合改為動配合,保證止推盤的徑向位移量大于或等于2mm,仍利用作用支臂軸端的6個M16螺孔,加大止推盤與作用支臂連接;螺栓2的準(zhǔn)20處與孔Φ30的配合間隙應(yīng)小于2.5mm,軸向間隙0.05~0.1mm,以保證活塞徑向移動時既不受阻,又能使軸向位移受到控制,密封蓋板1與密封膠墊3由螺釘與止推盤壓緊組成密封裝置。
    5 結(jié)語
    液壓環(huán)形接力器活塞經(jīng)過加工處理后,經(jīng)手動運行試驗,在空載狀態(tài)下,開、關(guān)一次只需15s;在靜水狀態(tài)下,開、關(guān)一次需要18~25s,大大縮短了開、關(guān)時間,而且開、關(guān)過程平穩(wěn)自如,液壓環(huán)形接器也沒有漏油現(xiàn)象。自動化系統(tǒng)形成后,在導(dǎo)水機構(gòu)失控的情況下,能快速可靠的關(guān)閉蝶閥,為機組的安全、穩(wěn)定運行創(chuàng)造了良好條件。

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