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蝶閥關(guān)閉故障分析及處理方法(下篇)   發(fā)布時(shí)間:18-07-07


3.3蝶閥關(guān)閉期間關(guān)閉蝶閥所需的扭矩小于軸承處的摩擦阻力扭矩
為了防止沉降阻礙閥門(mén)的打開(kāi),蝶閥的下邊緣抵抗水流關(guān)閉,并且移動(dòng)水矩M總是傾向于關(guān)閉閥門(mén)。閥門(mén)上的流體動(dòng)壓力沿著水流方向移動(dòng)。流動(dòng)方向是垂直的,垂直分量P1是向上的。 。
當(dāng)百葉窗關(guān)閉時(shí),水完全靜止,并且流體靜壓力施加到閥門(mén)。由于閥的上部和下部之間的位置不同,靜水壓力的中心作用在閥的中心線(xiàn)下方。因此,對(duì)于水平蝶形閥,產(chǎn)生流體靜壓力矩,使得閘門(mén)旋轉(zhuǎn)。
在秦山水電站,蝶閥處于接近完全關(guān)閉的位置,無(wú)法正常關(guān)閉。
在閥門(mén)操作中,在操作機(jī)構(gòu)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)軸上存在摩擦力和摩擦力矩。其中,閥軸與軸瓦之間的摩擦力和扭矩是主要的,其值占總摩擦力摩擦力矩的大部分。
根據(jù)設(shè)計(jì)條件,閥軸和鑄鋁青銅的摩擦系數(shù)一般取決于μ= 0.15,因此在最高壓頭121.5m處,蝶閥可以通過(guò)自重自動(dòng)關(guān)閉。但是,蝶閥不能自動(dòng)關(guān)閉的條件是μ> 0.27。所以可以結(jié)論如下:
秦山水電站#1和#2蝶閥運(yùn)行2年后,出現(xiàn)閉合位置不同程度閉合的現(xiàn)象。我們的分析認(rèn)為有兩個(gè)原因:
(1)經(jīng)過(guò)2年以上的操作,蝶閥可能在閥軸與軸承之間產(chǎn)生沉淀,導(dǎo)致閥軸與軸承之間的間隙減小,軸承的摩擦系數(shù)增大。在閥門(mén)的關(guān)閉過(guò)程中,當(dāng)閘門(mén)接近完全關(guān)閉位置時(shí),在閥門(mén)的上側(cè)和下側(cè)之間形成壓力差。該壓力差將在閥軸上產(chǎn)生阻礙關(guān)閉的扭矩。阻力矩等于軸承的摩擦系數(shù)。原則上,當(dāng)阻力扭矩大于閥關(guān)閉扭矩時(shí),出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
(2)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,軸承潤(rùn)滑面可能被腐蝕,軸承磨損,摩擦系數(shù)增大,也可能引起上述現(xiàn)象。
4治療方法
(1)更改關(guān)閉蝶閥的操作步驟。關(guān)閉蝶閥時(shí),打開(kāi)旁通閥并在閥門(mén)關(guān)閉后關(guān)閉旁通閥。這樣,蝶閥的水壓在關(guān)閉過(guò)程之前和之后始終保持平衡,消除了關(guān)閉過(guò)程中蝶閥上下兩側(cè)之間的壓力差,并大大降低了關(guān)閉時(shí)的摩擦阻力。該閥門(mén)運(yùn)行平穩(wěn),可以減少軸承潤(rùn)滑面的磨損,提高蝶閥軸承的使用壽命。
(2)當(dāng)前配置的兩個(gè)砝碼側(cè)面有4個(gè)M30螺孔。您可以在重物上添加一些鋼板,然后用螺絲固定。這增加了重量的質(zhì)量,從而在蝶形閥關(guān)閉時(shí)增加了蝶形閥的重量,從而當(dāng)軸承的摩擦系數(shù)增加時(shí)蝶閥可以平穩(wěn)地關(guān)閉。
在上述兩種方法中,如果采用第二種方法進(jìn)行改造,蝶閥可以自行平穩(wěn)關(guān)閉一段時(shí)間,但在運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)后,沉積物與閥軸之間的軸承和軸承與沉積物分開(kāi)。潤(rùn)滑表面的進(jìn)一步磨損,增大的摩擦系數(shù)導(dǎo)致摩擦阻力變得越來(lái)越大,并且蝶形閥可能無(wú)法自行關(guān)閉或甚至不能更換新的軸承。因此,考慮到處理上述問(wèn)題的難度和電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,采用了一種修改蝶閥關(guān)閉過(guò)程的方法,如圖1所示(灰色是過(guò)程改善圖中的流量)。
5實(shí)際應(yīng)用
改善了秦山水電站蝶閥關(guān)閉過(guò)程后,旁通閥在關(guān)閉的同時(shí)打開(kāi),閥門(mén)充滿(mǎn)水。蝶閥關(guān)閉,上游和下游之間沒(méi)有壓力差。在該過(guò)程中,基本上消除了作用在擋板上的流體靜壓力矩,同時(shí),閥軸的摩擦力矩大大減小。實(shí)踐證明,改進(jìn)后的蝶閥運(yùn)行穩(wěn)定,關(guān)閉正常,關(guān)閉效果好。

同時(shí),考慮到機(jī)組超速,調(diào)速器的主閥被拒絕,蝶閥應(yīng)關(guān)閉,以防止機(jī)組超速。以這種方式,為了防止單元速度在關(guān)閉蝶閥時(shí)由于旁通閥的打開(kāi)而上升,在超速保護(hù)裝置的油路中,以及到調(diào)速器事故電磁閥的燃料管。當(dāng)超速保護(hù)裝置啟動(dòng)時(shí),事故電磁閥也起作用,調(diào)速器主壓力閥快速朝向關(guān)閉側(cè),關(guān)閉葉片以防止裝置飛行。

六,結(jié)論
應(yīng)用關(guān)閉過(guò)程的蝶閥在蝶閥關(guān)閉前后具有較小的靜水壓力,大大降低了閥軸的摩擦力矩,減少了主軸和蝶閥軸承的磨損,延長(zhǎng)了蝶閥的軸向磨損。蝶閥主軸。軸承的維護(hù)周期也保證了蝶閥的穩(wěn)定運(yùn)行,確保了水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

如果對(duì)于帶有大量沉積物的蝶閥,最好不要使用這種帶自動(dòng)關(guān)閉裝置的蝶閥,因?yàn)槭褂昧藥ё詣?dòng)關(guān)閉裝置的蝶閥,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后, 隨著閥軸中的沉積物和軸承的相互沉淀和軸承潤(rùn)滑表面的磨損,軸承的摩擦系數(shù)增大,摩擦阻力變得越來(lái)越大,蝶閥不會(huì)自行關(guān)閉。 這肯定會(huì)增加蝶閥的檢測(cè)次數(shù),縮短蝶閥的使用壽命,不利于水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

(文章結(jié)尾)

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