GKF系列固定錐形閥/消能閥/倒置錐形柱塞閥
一、產(chǎn)品概述
GKF系列固定錐形閥通常作為水輪發(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。由于采用了倒置錐形柱塞閥芯而得名，簡(jiǎn)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(dòng)部件全部設(shè)置在閥門的過(guò)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(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)；
該閥在整個(gè)工作范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生氣蝕及振動(dòng)，在小流量時(shí)仍具有良好的流量控制效果。其結(jié)構(gòu)為一個(gè)固定的倒置錐形，*的水力設(shè)計(jì)形體及用來(lái)降低振動(dòng)的4個(gè)導(dǎo)流翼葉片支撐，流量則由外部活動(dòng)套管的前后移動(dòng)來(lái)控制，閥體上分別設(shè)有金屬對(duì)金屬的閥座和或補(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(shí)，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(gè)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。
固定錐錐形閥測(cè)試的結(jié)果顯示沒(méi)有明顯的振動(dòng),這取決于水流中的空氣量，當(dāng)固定錐形*開(kāi)啟時(shí)，不論有導(dǎo)流罩或沒(méi)有其排放系數(shù)都是0.9左右。
二、主要技術(shù)參數(shù)
1.閥體材料：球墨鑄鐵、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(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)另附使用說(shuō)明）
10.流量特性
11.主要零部件（詳見(jiàn)附表）
12.規(guī)格參數(shù)
序號(hào) | 規(guī)格 尺寸 （mm） | 設(shè)計(jì) 壓力(MPa) | 大流速(m3/s) | 大 行程（mm） | 檢修 行程（mm） | 操作方式 | 主體 尺寸 （mm） |
| 1 | 450 | 0.6-2.5 | 3.56 | 250 | 400 | 蝸輪、電、氣、液動(dòng) | 650×482×482 |
| 2 | 600 | 0.6-2.5 | 7.84 | 360 | 460 | 電、氣、液動(dòng) | 970×700×700 |
| 3 | 800 | 0.6-1.6 | 13.5 | 400 | 480 | 電、氣、液動(dòng) | 1900×1000×1000 |
| 4 | 1000 | 0.6-1.6 | 21 | 400 | 700 | 電、氣、液動(dòng) | 1540×1200×1200 |
| 5 | 1200 | 0.6-1.6 | 30.3 | 580 | 810 | 電、氣、液動(dòng) | 1775×1424×1424 |
| 6 | 1400 | 0.6-1.0 | 41.2 | 700 | 830 | 電、氣、液動(dòng) | 1940×1620×1620 |
| 7 | 1600 | 0.6-1.0 | 53.8 | 740 | 930 | 電、氣、液動(dòng) | 2260×1900×1900 |
| 8 | 1800 | 0.6-1.0 | 60 | 900 | 1050 | 電、氣、液動(dòng) | 2460×2112×2112 |
| 9 | 2000 | 0.6-1.0 | 84 | 1000 | 1150 | 電、氣、液動(dòng) | 2572×2300×2300 |
注：本表尺寸以基本型為依據(jù)，不含導(dǎo)流罩及附件部分；不同形式高度尺寸可能有所不同，請(qǐng)以實(shí)際圖紙尺寸為準(zhǔn)。
三、結(jié)構(gòu)原理
錐形閥大致可以分為埋設(shè)管（或過(guò)渡管）、錐形閥體、套筒、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、拉桿及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部份。其閥體固定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉活動(dòng)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(jiǎn)單，重量輕；所有傳動(dòng)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(wú)電源的中小形水利工程場(chǎng)所，可設(shè)置電、氣、液動(dòng)操作啟閉機(jī)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)遙控或無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行；
4.泄流時(shí)噴出水舌為喇叭狀，空中擴(kuò)散摻氣，消能效果好，簡(jiǎn)單消能池或不用做消能措施，如設(shè)置為淹沒(méi)式出流，則水下之消能亦甚簡(jiǎn)單；
5.流體通過(guò)內(nèi)部4導(dǎo)流翼進(jìn)行均勻分割，不會(huì)產(chǎn)生漩渦和震動(dòng)；
6.其閥門的啟閉或流量控制則由外部套管的上下移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)錐形閥芯的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，套筒與閥體之間通過(guò)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(kāi)度具備一定的比例關(guān)系。
7.針對(duì)不同狀況和壓力的流體介質(zhì)，可以設(shè)置金屬硬密封和氟塑軟密封。采用高強(qiáng)度合金不銹鋼耐磨閥座設(shè)計(jì)的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)兼具金屬對(duì)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(duì)流達(dá)到?jīng)_擊抵消的目的。同時(shí)適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)，此外采用的方式有45°，60°、90°；
四、選擇布置
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(duì)建筑物之沖刷或形成的霧氣對(duì)電站的運(yùn)行帶來(lái)麻煩,以及放水時(shí)引起的顯著震動(dòng),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。
1、出口方式的選擇：
(1) 淹沒(méi)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(chǎng)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(chǎng)地寬廣、周圍無(wú)建筑物；
(2) 垂直安裝：適合場(chǎng)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(zhǎng)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。
五、安裝與維護(hù)
1、運(yùn)輸保管
(1) 本產(chǎn)品出廠通常安裝有支架和吊環(huán)，裝卸運(yùn)輸請(qǐng)勿直接接觸產(chǎn)品本體；
(2) 由于本產(chǎn)品系閥門集成產(chǎn)品，可能包含機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)/電、氣、液傳動(dòng)等，請(qǐng)務(wù)必注意安全裝卸；
(3) 請(qǐng)勿遺忘支架、控制箱、連接件等必要安裝和控制附件；
(4) 請(qǐng)?jiān)诟稍锸覂?nèi)擺放，倉(cāng)儲(chǔ)溫度－5～40℃，相對(duì)濕度≤85％；
(5) 本產(chǎn)品嚴(yán)禁堆碼
2、安裝
(1) 請(qǐng)檢查隨機(jī)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(yīng)仔細(xì)核對(duì)閥門底腳尺寸和法蘭尺寸是否與管道預(yù)留尺寸*；
(3) 安裝或運(yùn)輸裝卸過(guò)程中嚴(yán)禁直接在閥體或閥桿位置進(jìn)行裝卸，應(yīng)利用出廠時(shí)的閥門支架或閥門上的吊鉤進(jìn)行；
(4) 安裝前請(qǐng)務(wù)必沖洗管道，確保管道無(wú)渣存留，以免影響密封面的完整；
(5) 固定錐形閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與套筒之間通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接并動(dòng)作，故安裝時(shí)應(yīng)特別注意傳動(dòng)桿與操作機(jī)構(gòu)的水平度、垂直度和同軸度。
(6) 安裝完畢后應(yīng)通過(guò)手動(dòng)操作將閥門開(kāi)啟到50％左右，然后按照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的說(shuō)明書上的操作要求進(jìn)行零位和滿行程調(diào)整。嚴(yán)禁直接進(jìn)行自動(dòng)（電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)）調(diào)試操作。
(7) 產(chǎn)品安裝必須留出足夠的杠桿動(dòng)作空間，并設(shè)置保護(hù)柵以保護(hù)人身安全和產(chǎn)品正常動(dòng)作。水擊可能危及產(chǎn)品安全，必要時(shí)下部再設(shè)置安全平臺(tái)。
3、維護(hù)
(1) 錐形閥屬于定期使用產(chǎn)品，為保證使用時(shí)產(chǎn)品的正常運(yùn)行，我們建議：專人負(fù)責(zé)；每1個(gè)月對(duì)裸露室外部分表面進(jìn)行清理，并涂抹潤(rùn)滑油脂；每6個(gè)月定期進(jìn)行試驗(yàn)；每年組織一次管路系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。
(2) 自動(dòng)控制（包含電、氣、液動(dòng)）的錐形閥應(yīng)定期檢查控制電路，保證電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行。
(3) 錐形閥為管路終端設(shè)備，請(qǐng)注意泥沙等沉積的可能性，定期給予排放沖洗。
GKF系列固定錐形閥/消能閥/倒置錐形柱塞閥
