自來水工藝閥門設計選型

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現在介紹自來水工藝閥門設計選型自來水廠的常規制水工藝從原水取水，沉淀池絮凝沉淀，濾池過濾，直至后的出水泵房輸出供水，都離不開閥門的使用。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。
水廠常規制水系統的閥門分布
1 自來水工藝閥門設計選型原水取水的工藝閥門
頭部原水的閥門其特點是閥門口徑較大，無須經常操作，大部分屬于一年甚至幾年才需要操作一次，閥門處于常開或常閉狀態。因此從控制方法上，95％以上選用的是手動閥門，從閥門類型上均為閘閥或者蝶閥，由于閘閥的水頭損失要優于蝶閥，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，隔離閥基本處于常閉狀態，一年操作一次，故而這兩種閥門都選用手動閘閥，規格分布在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，要求調節頻繁，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的電動調節閥。它是決定著沉淀池的水量和系統平衡的關鍵一環，對于制水線是根據出水量動態調節的系統，尤為重要，并且還需要進行PID動態跟蹤調節，這時對于閥門的全行程時間，允許的起停頻率都會有相應的要求。
3 濾池閥門
常見的濾池為四閥濾池，這也是濾池的基本配置。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。從閥門的結構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的管道上，且清水閥需要頻繁調節，而沖洗閥也會有調節沖洗強度的需求。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。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節的智能控制模式，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計方法，濾池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 自來水工藝閥門設計選型泵房閥門
泵房內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，一個處于常閉狀態，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節水量，使水泵擁有不同的工況來滿足需求的因素，出水閥也需要是調節型智能裝置控制。止回閥要防止水流到轉的發生，又要避免水錘現象的發生，通常選用止回閥，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。
自來水工藝閥門設計選型水廠加藥系統的閥門
水廠加藥系統的特性決定了用在上面的閥門口徑小，流量小，但是對流量調節要求高，精度要求高，調節速度快，故而通常選用流量調節閥，這種閥門使得介質流通能力僅僅取決于閥本身的結構，這樣就做到了流量調節一次完成。此外加藥系統管道內的介質是硫酸銨、次氯酸鈉等溶液，這就要求閥門還具有抗腐蝕的能力。另外加藥系統還會用到球閥作為開關閥、背壓閥等。

自來水工藝閥門設計選型閥門的選擇步驟
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,確定工藝要求，即確定現場管道內的壓力、流量。根據管道的口徑、現場工況，選擇閥門的類型，結合步的工藝參數，選擇閥門，同時根據閥門的安裝位置，決定是否要加裝加長管。根據傳動形式選擇傳動機構，水廠的蝶閥多以多回轉的轉動機構為主，閘板閥則是直行程的傳動機構。

確定控制方式，對于氣控系統就是氣缸與配套傳動機構選擇，對于電控系統則是電動執行機構選擇。對于電動執行機構的選擇即根據閥門要求的全行程時間、閥門的扭矩等參數，確定傳動機構的速比和輸出力矩，接口類型，確定電動機的轉速、功率等。
(1)一般情況下，閥門不作強度試驗，但修補過后閥體和閥蓋或腐蝕損傷的閥體和閥蓋應作強度試驗。對于安全閥，其定壓和回座壓力及其他試驗應符合其說明書和有關規程的規定。
(2)閥門安裝之彰應作強度和密封性試驗。低壓閥門抽查20%，如不合格應99%的檢查；中、高壓閥門應99%的檢查。
(3)試驗時，閥門安裝位置應在容易進行檢查的方向。
(4)焊接連接形式的閥門，用肓板試壓不行時可采用錐形密封或O型圈密封進行試壓。
(5)具有上密封的閥門應取出填料作密封性試驗，上密封官合后，檢查是否滲漏。用氣體作試驗時，在填料函中盛水檢查。作填料密封性試驗時，不允許上密封處于密位置。
(6)試驗時壓力要逐漸增高，不允許急劇、突然地增壓。
(7)強度試驗和密封性試驗后裝在主閥上的旁通閥，在主閥進行強度和密封性試驗;主閥關閉件打開時，也應隨之開啟。
(8)節流閥不作關閉件密封性試驗，但應作強度試驗及填料和墊片處的密封性試驗。
(9)試壓中，閥門關閉力只允許一個人的正常體力來關閉；不得借助杠桿之類工具加力(除扭矩扳手外)，當手輪的直徑大于等到于320mm時，允許兩人共同關閉。
(10)強度試驗和密封性式驗持續時間一般為2—3min，重要的和特殊的閥門應持續5min。小口徑閥門試驗時間可相應短一些，大口徑閥門試驗時間可相應長一些。在試驗過程中，如有疑問可延長試驗時間。強度試驗時，不允許閥體和閥蓋出現冒汗或滲漏現象。密封性試驗，一般閥門只進行一次，安全閥、高壓閥等生要閥門需進行兩次。試驗時，對低壓、大口徑的不重要閥門以及有規定允許滲漏的閥門，允許有微量的滲漏現象;由于通用閥門、電站閥門、船用閥門以及其他閥門要求各異，對滲漏要求應按有關規定執行。
(11)凡具有驅動裝置的閥門，試驗其密封性時應用驅動裝置關閉閥門拮進行密封性試驗。對手動驅動裝置，還應進行用動關閉閥門的密封試驗。
(12)液壓試驗時就將閥門空氣盡量排除。
(13)鑄鐵閥門強度試驗時，應用銅錘輕敲閥體和閥蓋，檢查有否滲漏。
(14)閥門進行試驗時，除旋塞閥有規定允許密封面涂油外，其他閥門不允許在密封面上涂油試驗。
(15)閥門試壓時，盲板對閥門的壓緊力不宜過大，以免閥門產生變形，影響試驗效果(鑄鐵閥門如果壓得過緊，還會破損)。
(16)閥門試壓完畢后，應及時排除閥內積水并擦干凈，還應作好試驗記錄。

考慮執行機構的防護等級、通訊方法，是否選用可控硅等其他配置。
隨著自動化水平的提高，水廠對閥門的要求也越來越高，越來越多，但是無論如何變化，常規的選用上大致在本文所講的范圍內。主要的閥門本文都有所提及，當然水廠還有用到排氣閥、電磁閥等，這里就不再詳細介紹了。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組?