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【技术】| 城市供热系统球阀的工作原理及维护

日期: 2018-12-13
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摘要:本文详述了热力管网系统阀门选型及球阀的优势及工作原理、维护保养,为热力行业相关人员对热源规划、设计、设备选型、运营生产及设备维护、及改造升级供热系统提供了重要的参考价值。


近年来,随着经济的发展和人们对低碳环保的重视,国家治理雾霾及节能项目的治理,使越来越多的供热企业逐步走向正规化、科学化、能源化的供热模式,极大地降低了供热成本,提高了供热服务质量。目前,我国在用能上成高增长、高能耗、高污染态势,节约能源势在必行。建设发展城市集中供热,是节约能源、减少环境污染,实现可持续发展的有效途径。


目前大部分供热企业考虑到成本的投入,依然采用着多年来的落后的生产方式,以及热源规划的不合理、运行参数的不合理、管理方式的落后以及专业技术人员的短缺、制约了供热行业的科学发展。在供热系统中,合理的选用流体控制设备及设计热源规划,成了各个供热企业的首要任务。阀门是热力系统中最典型的设备之一,阀门质量的好坏及是否根据阀门的特点进行合理的选型,将对供热质量起到了决定性的作用。


阀门是流体输送洪系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流、调节介质流量平衡等功能。在供热系统中,因阀门质量引起的供热不达标,用户对热力公司的投诉也屡见不鲜。由于阀门都是铺设在地井,发生跑、冒、滴、漏现象,不容易被发觉,一般要等到用户投诉、轮巡发现、设备损坏时才能被发现,有问题不能及时发现,发现了就不是小问题,对管道运行安全照成影响,同时也对热源造成浪费,是困扰着热力技术人员比较头痛的问题,在有些供热企业在阀门选型上一直存在着误区,只关注设备的价格或者一直沿用以前的供暖设备模式,缺乏创新意识,对阀门特点及维护检修缺少专业的知识,不考虑因为阀门质量引发的问题会给企业带来的高额的维护成本费用。


在热力管道系统中常用的阀门有蝶阀、闸阀、截止阀、止回阀门等。这几种阀门各具优点,同时也有各自的缺点,广泛的应用在热网系统中,同设计人员在选型时,通常以实际应用结合这几种阀门的优缺点进行合理的设计规划。我们一起来了解一下这几种阀门的优缺点,蝶阀是应用最广泛的一种阀门,安装空间小,成本低廉、也可以用作调节介质的流量,软密封蝶阀由于受橡胶材料限制,不能用在高温的工况,近年来,金属三偏心蝶阀应用,大大提高了蝶阀在温度上应用的范围,但蝶板长期受到介质冲刷,引起密封面变形,会照成密封损坏同时也会影响介质的流量,一般用在密封要求不严格的场合。


闸阀由于流体阻力小,介质流向不受限制,全开时密封面受到介质的冲刷要比截止阀小,但闸阀外形尺寸和开启高度都较大,所需安装空间比较大,开启过程中,密封面相对摩擦、容易引起插伤现象、维修时也比较麻烦,影响了在供热系统中大批量的使用。截止阀也是在系统中常用的阀门,其开启高度小,开关关比较迅速,启闭过程中密封面一般无相对滑动,不会引起划伤,维修也较为方便,但缺点是改变了介质的流向,增加了流体阻力,外形长度也较大,一般截止阀的公称通径不大于DN250高压不大于DN150。


球阀问世于20世纪50年代,随着科学技术的飞速发展,生产工艺和产品结构的不断改进,是近年来在热力系统中应用越来越多的阀门,其优越的性能是其他阀门无法达到的,它具有无流体阻力、重量轻、密封性能零泄漏,启闭开关迅速,密封面不受介质冲刷,使用寿命长等优点,逐步得到供企业阀门选型的青睐。尤其是近两年全焊接球阀在集中供热管网中的普及使用,其独特的内外零泄漏、可直埋、管线焊接无应力、20年免维护的优势,更大程度上节约了供热企业安装成本及相关的维护成本,也得到了热力公司高管的认可。但在我们运行中怎样对阀门进行日常的维护和检修,也成为供热企业不可忽视的一项工作。通过了解阀门的工作原理以及产品特点、以及操作方法和故障排除,可以在公司正常生产中制定相关的生产作业制度,来保证阀门设备的安全运行。


热力焊接球阀的工作密封原理:

常用的热力用全焊接球阀以及普通法兰球阀主要有阀体、阀座、球体、阀杆、及传动装置组成。主要的功能接通和截断管道中流体的通道。球阀是听通过传动装置带动球体旋转90度来实现开关功能的。主要的结构形式分为浮动球结构和固定球两种结构。


1.浮动球结构:浮动式球阀的球体在阀体内是可以浮动的,在流体介质压力下,球体被紧紧的压到出口段密封阀座上,这将形成单密封,阀前阀座的密封不能保证,这种结构的球阀特点是结构简单,制造简单,单侧密封性能好,尤其是全焊接焊接球阀阀座碟簧结构设计,使密封达到了更严密的等级,单其密封面要承受较大的密封比亚,启闭扭矩会增大,一般适用于DN300口径以下小口径的阀门。


2.固定球式结构:固定式结构的球体具有上下旋转轴,球体下部镶嵌轴承,由下阀杆固定,上部与上阀杆相连,球体只能沿阀门通道垂直的轴线做旋转运动,,不能像浮动球阀那样球体可以向一侧移动,因此,固定球阀工作时,阀前流体的压力只能传递给阀杆和轴承,不会对阀座产生压力,所以阀座不会因管线中的压力变化产生变形,密封性能好,使用寿命长,固定球阀的阀座是浮动的,阀座会借助后面地弹簧的压力和管道中的压力紧密的压紧球体,形成可靠地密封。


热力球阀的维护和管理技术:

正确的使用安装保养球阀,是非常重要的,也是供热企业在制定作业程序中必须参考的内容,在施工期对球阀进行科学的管理和维护,不但可以保证安全,还可以降低施工和运行管理期的费用,主要注意以下几个方面:


1.要用正确的方法装卸阀门,避免阀门受到机械损伤,吊装阀门时,吊装带不能系在阀杆或执行器上进行吊装,如违规操作,会造成阀杆弯曲、阀杆密封失效以及涡轮箱遭到破坏。


2.在阀门出厂前,要在阀门两端封上盲板或者封盖,避免在运输过程中和工地上的水、沙子、等杂质,进入阀腔内,对密封照成损伤和腐蚀。


3.在施工现场,阀门应摆放整齐,不能随便乱放,会照成阀门排污阀或注脂阀照成折断和破坏。


4.全焊接球阀在焊接施工前,应确认阀门在全开位置焊接,避免焊接飞溅物造成球体损伤,划伤密封面,阀座区间焊接温度控制在140度


5.做完水压试验后,要将阀腔体的水排放干净,,防止锈蚀和结冰。


运行中日常维护的管理和保养建议:

1、对于API6D的管线球阀,制定周期性检查阀门的密封性能,通过排污阀来检查,如有内漏,按程序处理


2、根据阀门活动频率,向阀座注入一定的润滑脂,一般阀门活动一次后要适量注入润滑脂,每次注入量为密封系统的1/8, 这样做的目的,最大程度的避免了管道内的杂质进入阀座后腔,影响阀座运动,从而导致密封失效,同时保证密封面始终处于润滑状态,延长使用寿命。


3、对于很少活动的阀门,每年应进行一次启闭操作,并注入一定的润滑脂及清洗液,可以避免球体和阀座胶和,也可以避免球体活动时干磨,减轻阀门操作扭矩。


4、入冬前应对球阀进行保养,重点要排掉阀腔里面的水及执行机构的水,避免冬天结冰冻结,影响使用功能。


5、每年向阀门蜗轮头执行机构加入耐磨润滑脂,定期检查阀杆密封,清除锈蚀,做好外部保护。


为了提高阀门的可靠度,延长阀门的使用寿命,做好早期的维护和监管工作非常重要,加强阀门设备出厂前的维护监督以及运输中的监管工作,加强设备安装现场前的维护保养以及安装过程中的监理工作,安装前一定要进行水压试验,及早发现问题、及时处理问题。加强专业培训,提高专业维护人员技能和素质,做到维护保养科学、规范、安全。改变观念,进行预防维护管理,制定周期性维护计划并严格实施。切实做好供热系统运行安全,确保供暖质量。



摘自:阀门之声


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