消能调流阀在引黄入晋工程北干线大梁水库放水工程中的应用

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1、2014年第33卷第1期·DWRHE水利水电_72程设计·53·消能调流阀在引黄人晋工程北干线大梁水库放水工程中的应用陈阳杨旭张士杰摘要在调水工程中，对于水头高、流量变化大的放水管路，如何消减水能、调节流量，以某一恒定流量均匀放水，是保证整个系统流量、水压平衡的关键因素。介绍了消能调流阀在引黄北干线大梁水库放水洞中的应用，对今后类似调水工程具有一定的借鉴和指导意义。关键词地下放水洞消能调流阀大梁水库中图分类号TV672+．9文献标识码B文章编号1007—6980(2014)01—0053—032

2、_2阀门型式选择1工程概况大梁水库放水洞消能调流阀作为引黄北干线平鲁泵站位于大梁水库右坝头附近山下。是一调水系统的重要组成部分，是保证整个系统流量、座地下泵站。每年10月至翌年7月工程运行期间，水压平衡的关键因素。一个合适的消能调流阀门将8、9两个月工程停运期下游需要调蓄的水量抽必须避免空化与空蚀的发生。无论对水流进行调人大梁水库存储，泵站年运行l0个月，时间约节或分流。流体经过一个缩小的空间，随着它的7300h。在8、9两个月引黄工程停止引水时，经速度加快而压力变小。如果压力减小到低于气化压大

3、梁水库放水洞将库水放入1隧洞，自流供水给大力，水就开始蒸发，且在低压区形成气泡。这些同和平朔，满足向大同、平朔等地的供水任务。气泡被流体传送到邻近的高压区，在此区域气泡发生突然破裂，与冲进来的水合在一起，霎时提2放水洞消能调流阀门选择高了水流本身的局部压力。当它发生在材料表面2．1主要技术难点时，冲击波会导致腐蚀，阀门和下游管道会损坏，根据工程需要，选用l台消能调流阀布置在噪声和振动也会相应的产生。调流阀在设计时应北干线大梁水库放水洞高压调流阀室，作为每年避免以上情况的产生。8、9两个月工程停止

4、抽水期间大梁水库向北干线精确和适量的调节要求调节阀在整个行程过1洞放水的工作阀门．该调流阀随着大梁水库水程中保持线性调节功能。传统的截止阀、闸阀和位变化基本实现规定的某一恒流量均匀放水，也蝶阀等均是出色的切断阀，但若将它们用于调节就是说．减压调流阀放水期间应处于不断调节状流量或压力时，常会给运用场合带来严重的振动、态。正常运行情况下：通过该阀消减大梁水库120～噪声、磨损、停工和高成本的阀门更换等情况，134m水头，并根据要求将下放流量在0．34～3．1它们均不符合一个持续调节阀的要求。球形控制

5、m／s范围内调节；大梁水库事故情况下放水：通过阀虽然经过厂家设计的不断改进，能够做到在大该阀．消减大梁水库120～134m水头，并根据要开度小压差的情况下没有气蚀及振动等现象，但求下放56．5m3／s。在小开度大压差的运行环境中，难免会出现振动、该工程主要的难点在于：既要满足在最大压噪声和气蚀等现象．所以它也不符合线性调节特差为134m时的消能调流过程中阀门以及管道系征。而消能调流阀在结构设计上考虑引导水流在统的抗气蚀损坏问题，又要满足在最小压差，通阀体内进行对撞消能以达到减压的目的。过最大设计

6、流量6．5m3／s下阀门的过流能力和气蚀消能调流阀型式主要有2种：活塞式调流阀问题。无论调流阀前压力如何变化都保证阀后流针阀(针阀)和套筒式调流阀，两者比较，套筒式量的设定值恒定在规定范围内，且阀后不应发生调流阀的调流特性平稳，线性好，但缺点是轴向有害的气蚀振动、气蚀破坏和有害噪音。尺寸较大。由于采用的是导流孔洞的型式，孔洞易·54·水利水电工程设计DWRHE·2014年第33卷第1期杂物堵塞。而活塞式调流阀调流特性平稳，线性的放水洞调流阀室内．通过与平鲁地下泵站厂房好，轴向尺寸与套筒式相比较小

7、。采用的是锥形安装间连通的交通洞．形成与外界的主交通和阀活塞在阀体内部的移动来达到流量线性调节的功门运输通道。大梁水库放水洞与平鲁地下泵站向能，并在结构设计上考虑引导水流在阀体内进行水库充水总管共用。在调流阀前设有DN1200mm对撞消能以达到减压的目的。锥形活塞由阀体内的电动检修阀；调流阀后，通过短管放水入出水部导轨引导，在流道中作轴向移动。在任何位置池。调流阀水平中心线安装高程：1264．50m，出活塞的环形节流阀面确保其线性操作特性，这符水池溢流坎高程1267．50m。合调节阀保持线性调节

8、特征。另外，水流通过节3．2消能特性流阀导流成为多股高速流体，沿径向向阀体水平活塞式消能调流阀通常为整体铸造结构．阀中心线喷射而互相撞击，在此处气泡产生和破裂门法兰面对面长度固定，为了满足设计过流量，均处于介质流中，由此将气蚀限定在阀体中心，消能调流阀出口部件后端需要足够的过流面积．不产生任何气蚀破坏。这也可以避免气蚀的发生，阀门的气蚀系数也随着相应增大，阀门就产生气对泵站长期运行节能有利。蚀。根据工程实际布置情况，采用单一的消能调基于以上主要原因，选用活塞式消能调流阀。流阀不能满足设计要求；因