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自來水廠的電動閥門選用綜述
[ 2018-02-02 ]
自來水廠的常規(guī)制水工藝從原水取水，沉淀池絮凝沉淀，濾池過濾，直至最后的出水泵房輸出供水，都離不開電動閥門的使用。但是在不同的部位對于閥門的選用要求是大不相同的。主要區(qū)別在于閥門的口徑，閥門的類型和閥門的控制方法上。
水廠常規(guī)制水系統(tǒng)的閥門分布
1 原水取水的工藝閥門
頭部原水的閥門其特點是電動閥門口徑較大，無須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門長期處于常開或常閉狀態(tài)。因此從控制方法上，95％以上選用的是手動閥門，從閥門類型上均為電動閘閥或者電動蝶閥，由于電動閘閥的水頭損失要優(yōu)于電動蝶閥，頭部閥門閘閥略多于蝶閥。口徑集中在1200~1600mm，在頭部進水管道上也存在口徑3000mm的閥門。
2 沉淀池閥門
沉淀池的閥門主要是進水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種電動閥門都選用手動閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進水閥承擔著水量分配的重要職責，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對于制水線是根據(jù)出水量動態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進行PID動態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時對于電動閥門的全行程時間，允許的起停頻率都會有相應(yīng)的要求。
3 濾池閥門
最常見的濾池為四閥濾池，這也是濾池的最基本配置。即無論哪種濾池都至少有進水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個進水閥等等情況。從閥門的結(jié)構(gòu)上來分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)，而沖洗閥也會有調(diào)節(jié)沖洗強度的需求。而進水和排水通常通過渠道進行，故而進水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來看，這四類閥門都采用電動控制或者氣動控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線和模塊化的設(shè)計方法，濾池電動閥門可以選用總線型的控制模式或者PLC站點化的控制模式。前者的好處是省布線空間，后者的有點在于，分離單格濾池，便于維護管理和移植。
4 泵房閥門
泵房內(nèi)的閥門主要是水泵機組上的進水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進水閥和檢修閥只需要手動閥門即可，因為他們一個處于常開狀態(tài)，一個處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開停水泵時都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用靜音止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時也會選用多功能閥，集出水止回功能于一體。
水廠加藥系統(tǒng)的電動閥門 水廠加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門口徑小，流量小，但是對流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會用到球閥作為開關(guān)閥、背壓閥等。
閥門的選擇步驟
確定工藝要求，即確定現(xiàn)場管道內(nèi)的壓力、流量。
根據(jù)管道的口徑、現(xiàn)場工況，選擇閥門的類型，結(jié)合第一步的工藝參數(shù)，選擇閥門，同時根據(jù)閥門的安裝位置，決定是否要加裝加長管。
根據(jù)傳動形式選擇傳動機構(gòu)，水廠的蝶閥多以多回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)為主，閘板閥則是直行程的傳動機構(gòu)。
確定控制方式，對于氣控系統(tǒng)就是氣缸與配套傳動機構(gòu)選擇，對于電控系統(tǒng)則是電動執(zhí)行機構(gòu)選擇。對于電動執(zhí)行機構(gòu)的選擇即根據(jù)閥門要求的全行程時間、電動閥門的扭矩等參數(shù)，確定傳動機構(gòu)的速比和輸出力矩，接口類型，確定電動機的轉(zhuǎn)速、功率等。
考慮執(zhí)行機構(gòu)的防護等級、通訊方法，是否選用可控硅等其他配置。
水廠常規(guī)制水系統(tǒng)的閥門分布
1 原水取水的工藝閥門
頭部原水的閥門其特點是電動閥門口徑較大，無須經(jīng)常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門長期處于常開或常閉狀態(tài)。因此從控制方法上，95％以上選用的是手動閥門，從閥門類型上均為電動閘閥或者電動蝶閥，由于電動閘閥的水頭損失要優(yōu)于電動蝶閥，頭部閥門閘閥略多于蝶閥。口徑集中在1200~1600mm，在頭部進水管道上也存在口徑3000mm的閥門。
2 沉淀池閥門
沉淀池的閥門主要是進水閥，出水閥和隔離閥。出水閥基本處于常開狀態(tài)，隔離閥基本處于常閉狀態(tài)，一年操作一次，故而這兩種電動閥門都選用手動閘閥，規(guī)格分布在2200×1800~1200×840之間。而沉淀池的進水閥承擔著水量分配的重要職責，要求調(diào)節(jié)頻繁，性能可靠，且分布在各個沉淀池前，分布比較散，均采用帶有智能控制系統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥。它是決定著沉淀池的水量和系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵一環(huán)，對于制水線是根據(jù)出水量動態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，尤為重要，并且還需要進行PID動態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，這時對于電動閥門的全行程時間，允許的起停頻率都會有相應(yīng)的要求。
3 濾池閥門
最常見的濾池為四閥濾池，這也是濾池的最基本配置。即無論哪種濾池都至少有進水閥、排水閥、沖洗閥和清水閥這四類閥門。當然現(xiàn)在也有不少五閥、六閥甚至七閥濾池，還配備了氣沖閥，初濾水閥或者多配備一個進水閥等等情況。從閥門的結(jié)構(gòu)上來分清水閥和沖洗閥通常選用蝶閥，這主要原因是清水閥和沖洗閥都安裝在管廊內(nèi)的管道上，且清水閥需要頻繁調(diào)節(jié)，而沖洗閥也會有調(diào)節(jié)沖洗強度的需求。而進水和排水通常通過渠道進行，故而進水閥與排水閥基本上都選用通閘板閥。濾池的沖洗閥口徑要略大于清水閥口徑，沖洗閥基本上在DN600~DN800，而清水閥則在DN400一DN600。進水閥和排水閥的尺寸與渠道尺寸相關(guān)。從控制方法上來看，這四類閥門都采用電動控制或者氣動控制。但是這其中清水閥必須是可調(diào)節(jié)的智能控制模式，和沉淀池進水閥的要求一致。此外考慮到綜合布線和模塊化的設(shè)計方法，濾池電動閥門可以選用總線型的控制模式或者PLC站點化的控制模式。前者的好處是省布線空間，后者的有點在于，分離單格濾池，便于維護管理和移植。
4 泵房閥門
泵房內(nèi)的閥門主要是水泵機組上的進水閥、出水閥、檢修閥和止回閥。前三種閥門基本都選用蝶閥，差異在于控制方式上。進水閥和檢修閥只需要手動閥門即可，因為他們一個處于常開狀態(tài)，一個處于常閉狀態(tài)，而出水閥則在每次開停水泵時都需要啟閉，如果考慮到用出水閥調(diào)節(jié)水量，使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素，出水閥也需要是調(diào)節(jié)型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉(zhuǎn)的發(fā)生，又要避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，通常選用靜音止回閥，帶有微阻的緩閉止回閥。有時也會選用多功能閥，集出水止回功能于一體。
水廠加藥系統(tǒng)的電動閥門 水廠加藥系統(tǒng)的特性決定了用在上面的閥門口徑小，流量小，但是對流量調(diào)節(jié)要求高，精度要求高，調(diào)節(jié)速度快，故而通常選用流量調(diào)節(jié)閥，這種閥門使得介質(zhì)流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)，這樣就做到了流量調(diào)節(jié)一次完成。此外加藥系統(tǒng)管道內(nèi)的介質(zhì)是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統(tǒng)還會用到球閥作為開關(guān)閥、背壓閥等。
閥門的選擇步驟
確定工藝要求，即確定現(xiàn)場管道內(nèi)的壓力、流量。
根據(jù)管道的口徑、現(xiàn)場工況，選擇閥門的類型，結(jié)合第一步的工藝參數(shù)，選擇閥門，同時根據(jù)閥門的安裝位置，決定是否要加裝加長管。
根據(jù)傳動形式選擇傳動機構(gòu)，水廠的蝶閥多以多回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)為主，閘板閥則是直行程的傳動機構(gòu)。
確定控制方式，對于氣控系統(tǒng)就是氣缸與配套傳動機構(gòu)選擇，對于電控系統(tǒng)則是電動執(zhí)行機構(gòu)選擇。對于電動執(zhí)行機構(gòu)的選擇即根據(jù)閥門要求的全行程時間、電動閥門的扭矩等參數(shù)，確定傳動機構(gòu)的速比和輸出力矩，接口類型，確定電動機的轉(zhuǎn)速、功率等。
考慮執(zhí)行機構(gòu)的防護等級、通訊方法，是否選用可控硅等其他配置。
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