1、水轮机进水阀QF612-WY-120 介绍,杜 明 远,为了满足水电站机组运行与检修的需要，在水电站的引水系统和水轮机的过流系统中，不同位置应装设相应的闸门或阀门对水流加以控制，如进水口的工作闸门和检修闸门、尾水管出口的尾水检修闸门等。通常将装设在水轮机蜗壳前的阀门称为进水阀(又称主阀)。水轮机主阀是机组和电站的一种重要安全保护设备，通常只有全开和全关两种状态，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定而引起过大的振动。水轮机进水阀是水电站进水管线系统中截断或接通水流的控制设备。其主要作用如下：,进水球阀的作用,用 途,为水轮发电机组检修提供安全工作条件，即机组检修时，在静
2、水中关闭进水阀，截断机组进水。当水轮机组需长时间停用时，截断上游来水，以减少导叶漏水及因漏水造成的间隙之间的气蚀损坏。还可避免机组长期运行后,因导叶漏水量增大而不能停机的问题。重新开机 时还可缩短机组所需的时间。当水轮机组调速系统发生故障，机组转速升高到整定值的情况下，动水紧急关阀,防止事故扩大。水轮机双密封进水阀不仅具有以上功能，而且可保证在不排空阀前压力钢管内部压力水的情况下，检修其阀轴密封或工作密封。检修过程中，不影响其它机组的正常运行。,进水球阀的工作原理,进水球阀广泛应用在中、小直径高水头水电站上(一般用于最高静水头大于250m的水电站)，由于其活门为圆筒形,内径与钢管的直径相同,过
3、流时水力损失接近于零,因此特别适用于流速高的场合。现代球阀一般采用卧轴布置,主要由阀壳、活门及轴端、密封装置、操作机构等组成, 活门为一旋转的球体,关闭水道时利用球体挡水；旋转90后开启,水流经球体中心与水道直径一致的圆柱孔通过,无阻水构件，水头损失小。按密封形式的不同分为单面密封球阀和双面密封球阀，现在以双面密封球阀居多,即在上游进口端设检修密封,下游出口端设工作密封。球阀的优点是关闭严密,漏水极少；密封装置不易磨损,使用寿命长；全开时几乎无水力损失；阀门开关时两密封副无磨擦旋转,故启闭操作力矩小；可进行动水紧急关闭等。,系 统 组 成 及 作 用,水轮机进水球阀系统由液动双密封球阀、液压系
4、统、电气系统及附属设备等组成。 液动双密封球阀基本形式为卧轴双密封结构。 液压系统由油压装置和操作机构二部分组成。 控制系统以PLC为核心, 可就地操作或远程控制，也可采用触摸屏进行操作和显示。 进水球阀的附件包括旁通阀、上、下游连接管、伸缩节、空气阀和蜗壳放空排水阀等。,液压系统,控制系统,上游管,伸缩节,下游管,进水球阀,球阀油压装置,上游连接管路,上游连接管:上游连接管与上游压力钢管现场焊接，连通整个管线系统。上游连接管上留有与旁通平压系统、差压控制系统相连的接口。,下游连接管路,下游连接管:下游连接管与下游蜗壳进口管现场焊接，连通整个管线系统。下游连接管上留有与旁通平压系统、差压控制系
5、统、自动进排气系统、排水系统等相连的接口。输水管线较大时，在下游连接管下半部分开有检修门，便于设备维护时人员进出。,伸缩节,进水管伸缩节:进水管伸缩节（松套法兰式）安装在工作温度-1065的液体管道上，在一定范围内可伸缩调节阀门与管道的连接，是管道安装过程中一种必需设备。进水管伸缩器在一定的范围内可轴向伸缩，伸缩管的伸缩可得到最大或最小的结构尺寸(伸缩量为30mm)，不仅在一定范围内可补偿由于温度的变化而带来的管线伸缩，同时也能在一定的范围内克服因管道安装不同轴而产生的偏移，对于阀门的安装、维修、更换可带来很大的方便。按结构形式可分为钢制套筒式和金属波纹管式伸缩器。,旁通阀的组成及作用,旁通阀
6、及旁通系统:由旁通弯管、旁通直管、旁通阀、旁通检修阀、密封件、紧固件等组成，布置在上游连接管与下游连接管之间。在主阀开启前，打开旁通阀向蜗壳充水平压，（球阀开启必须在阀门两侧的压力差大于1.0Mpa时进行）降低开阀力矩，减少开阀过程中阀轴与轴承之间的摩擦，延长阀门的使用寿命。旁通检修阀、便于旁通管路和液压针阀的检修和安装。 旁通阀一般采用电 (液)动蝶阀、电动球阀，水头较高时采用液动针型阀。旁通阀前串接一台检修阀,作为旁通阀检修用。检修阀一般采用手动蝶阀，也可采用球阀、闸阀等。针阀开关时间调整在10 20S之间，在调试过程中可以调整针阀进出油口的节流片进行扩孔处理，来达到实际需要的开关时间。,
7、空气阀的作用,空气阀: 也可以叫做自动进排气系统由自动进排气阀（空气阀）、检修闸阀、管路等组成。安装在下游连接管顶部，在打开进水阀过程中，自动排除进水阀下游蜗壳内空气；在关闭进水阀过程中，由于蜗壳排空，管内出现真空自动补气。检修阀工作过程中处于常开状态，只有自动进排气阀需要维修时才关闭检修阀，对自动进排气阀进行维修。在机组正常运行时，空气阀闸阀处于全开位置。 口径较大球阀在开阀过程中，人工打开球阀壳体顶部排气阀排除壳体内空气。,蜗壳放空阀的作用,蜗壳放空阀安装在球阀与蜗壳的连接部位，其实为一个闸阀，它主要作用是排泄流体，及在检修期间或日常维护中对需要进入蜗壳内的工作都需要将放空阀门打开，将蜗壳
8、内的流体与尾水管相连通后再利用检修排水泵将其排至尾水。以保证工作人员进入蜗壳工作的安全。,开启旁通阀,开 阀,阀前后压力差达到设定值,退出工作密封,锁定已解除,退出液压锁定,止漏环退出,进水球阀开启到位,开启进水球阀,关闭旁通阀,关 阀,止漏环投入到位,进水球阀关闭到位,关闭进水球阀,投入工作封,投入到位,关闭到位,开阀完成,关阀完成,进水球阀运行程序及工作原理,开启旁通阀,旁通阀已打开,液压锁定投入,关闭旁通阀,关闭到位,水轮机进水球阀设有上、下游两个密封装置，即在出水端设置工作密封，在进水端设置检修密封。正常工作时仅工作密封投入使用；当工作密封需要检修时，为了不排空压力钢管，且不影响其它机
9、组的正常运行，检修密封投入工作。 工作密封和检修密封的止漏环均采用不锈钢材料，止漏环安装后在结构上形成上下两个压力腔通过进入不同压力腔的压力水来推动止漏环的投入和退出。当止漏环被推向活门上的固定密封环并与之相接触就形成密封。检修密封止漏环底部上游侧、工作密封止漏环底部下游侧都设置有冲沙孔，可以定期开启冲沙孔来排除密封腔内的杂质。,球阀密封装置,阀体密封圈为动密封止漏环，采用异面形式，材料为不锈钢，密封面堆焊硬质合金，有效防止汽蚀和磨损，活门密封圈用球面形式，材料为不锈钢。由导环（中间环）、止漏环、固定密封环、行程接近开关以及紧定装置组成。同时，可在不拆卸阀体的情况下，检修或更换密封圈。,球阀密
10、封装置,当活门旋转时，动密封环先行（必须）脱离，使密封面间无旋转磨擦，开启力矩小，使用寿命长。在不拆开阀体的情况下，阀门上下游密封装置均可拆卸更换。 在阀门外部设有指示机构（密封装置位置开关）可以判断动密封环所处位置。 阀体密封圈均采用差压式结构，在活塞内两侧不受压力的情况下可保证在管道内的水压（或油压）下,检修密封处于开启位置，可有效地保护检修密封。因采用特殊的差动设计，密封环投入时能得到可靠的密封比压，确保阀门密封不漏水。 在上下游动密封环操作腔设有测压管路，在向操作腔充水时，可手动操作排气阀，排除操作腔内面的气体。 检修密封设有可靠的锁定装置。该装置能在撤除检修密封环操作压力后,仍能锁定
11、密封环的位置,保证检修密封不漏水。,球阀密封装置,工作密封结构特征,工作密封采用硬橡胶不锈钢密封结构。活门的密封圈采用高硬度橡胶圈，整体硫化，,无缝连接，用经过防锈处理的密封压盖和不锈钢螺钉固定在活门上，阀门所需密封比压通过螺钉调节。 同时，可在不拆卸阀体的情况下，检修或更换密封圈。活门全关时，在水压作用下，橡胶密封圈更贴紧阀体上密封圈，使之密封效果更好。,我们知道球阀检修密封和工作密封都是采用压力水进行操作。检修密封止漏换采用手动控制。正常工作时检修密封不投入只有在检修时才投入，必要时可以投入手动检修密封锁定。 手动检修密封锁定装置轴向安装在球阀上游侧进水法兰根部，共有8组。 每组锁定装置主
12、要由安装在内侧的锁锭杆和一个安装在外侧的锁定锁定螺杆组成内侧的锁锭杆可通过其端部的螺孔从上游侧拉出以便更换密封圈。,检修密封,主阀结构及其主要特点,阀轴表面采用不锈钢材料。主轴承和止推轴承采用钢背自润滑轴衬。轴承两侧均设有密封，内侧密封主要是防止泥沙污物进入轴承密封面。封水密封位于轴承的外侧，密封为运动密封，为了克服频繁运动产生的轴端密封磨损，在轴承外侧设置U型密封圈，并在外面加装防尘密封圈，材料为聚胺脂，具有较高的弹性、自密封性和耐磨性，既能够有效防止泥沙进入轴承内，又使得密封更严密可靠，采用箱式结构，同时便于调整、拆卸和更换。后端采用预压可调成型填料结构，填料材料为夹织物橡胶材料，成型好，耐磨性好，密封可靠 。成型填料为五件一组结构，可形成四个密封环，相当于四道橡胶密封圈，当长期运行产生一定磨损后，通过调节填料压盖上的调节螺钉仍可继续保持满意的密封效果，因此轴端密封完全可满足一个大修期不更换、不外漏的要求。,水轮机组及主阀工作密封环需要检修、维护时，关闭液动球阀后必须投入主接力器机械锁定和检修密封机械锁定后，方可切断工作密封环和检修密封环的压力水源(或压力油)管路以及接力器的操作油路。 视水质含沙量情况，定期打开工作密封环和检修密封环底部排沙口阀门，排除密封环与球阀壳体之间沉积的沙粒。,注意事项,一般故障及排除方法,谢谢各位！,
