歡迎來到http://www.nvlbio.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料給水排水提高液壓水位控制閥穩定運行性之我見

提高液壓水位控制閥穩定運行性之我見

10-12 12:22:57  瀏覽次數:844次  欄目:給水排水
標簽:給水排水設計規范,建筑給水排水, 提高液壓水位控制閥穩定運行性之我見,http://www.nvlbio.live

  摘要:本文從液壓水位控制閥的工作原理出發,從液壓閥結構、安裝、運行環境等方面對影響液壓水位控制閥穩定運行的因素進行分析,提出了提高液壓水位控制閥穩定運行的改進方案。

  關鍵詞:液壓水位控制閥 工作原理 穩定運行 改進方案

  1.引言

  液壓水位控制閥是一種改進了的浮球閥,當水池或水塔內水位下降,浮球閥開啟排水時,進水管內有壓力水將閥內活塞托起,密封面打開,閥門即開啟供水,當水位上升到控制面,浮球閥關閉,活塞下移將密封面封閉,閥門即停止供水,從而達到自動控制水位的目的。因其不耗電能,結構簡單,安裝施工方便,適用壓力廣等優勢,在各類清水水池(水箱)的水位自動控制有著較為廣泛的應用。但是由于水質和水力因素等的影響,液壓水位控制閥往往失靈,輕則白白浪費水資源,重則水淹泵房,造成嚴重后果。提高液壓水位控制閥的穩定性,保證安全供水就顯得十分重要了。

  2.液壓水位控制閥的內部結構及作用原理

  液壓水位控制閥一般由浮球閥,控制管,液壓閥主體組成。雖然液壓控制閥主體的外觀各異,材質不同,有立式和臥式安裝形式等,但其內部結構和作用原理卻基本相同。液壓控制閥的主體由進水腔、出水口、活塞式閥芯、泄壓腔、泄壓口等組成。

  設進水的水壓為P0,泄壓腔的壓力為P1;活塞式閥芯的重力為G,活塞式閥芯泄壓腔端的直徑為D1,另一端的直徑為D2.連通進水腔和泄壓腔的小孔直徑的d1,泄壓口的直徑為d2,活塞式閥芯與閥腔的摩擦力為f,受到的支持力為N.下面上的說明(結構二類似)為例,分析活塞式閥芯的受力情況如下:

  設活塞式閥芯受到的合力為F,則閥芯受力矢量式為:

  F=F1+F2+F3+F4+f+N+G……………………………………………………………………(1)

  表達為代數形式如下:

  F=P0D22π/4+ P2(D12π/4- D22π/4)- P1D12π/4±f-G±N

 。剑≒0D22 - P1D12)π/4±f-G+P2(D12- D22)π/4 ±N

 。紸±f-G±N+B……………………………………………………………………(2)

 。2)式中A=(P0D22 - P1D12)π/4,B=P2(D12- D22)π/4; f的符號與A的符號相反。

  當水池或水塔內水位下降,浮球閥開啟排水時,進水腔通過小孔d1向泄壓腔補水,由于補水孔d1<泄壓孔d2,補水能力小于泄壓能力,泄壓腔的壓力P1降低,閥芯支持力N1逐漸減小到消失,進水管內有壓力水P0克服活塞式閥芯的重力和摩擦力將其托起,上式F>0,密封面逐漸打開,液壓閥門即開啟向水池(或水塔)供水。當水池水位上升到控制水面,浮球閥關閉,泄壓腔補水能力大于泄壓能力,N2逐漸減小, P1上升(最大至P0),上式F<0,活塞下移將密封面封閉,閥門即停止供水。液壓控制閥在浮球的控制下,從而可以自動控制水位。

  3.影響液壓水位控制閥穩定運行的因素

  3.1液壓水位控制閥的安裝

  3.2泄壓腔壓力變化

  液壓控制閥安裝投入使用時,(2)式中D1、D2、d1、d2G為已知常數,影響活塞式閥芯運動的力就只有水的壓力P0、P1的作用及活塞受到的摩擦力f.一般情況下:D1≥D2, d1≤d2,出水口的壓力變化范圍為0≤P2<P0,泄水腔壓力0<C1(常數) ≤P1≤C2~P0.通過受力分析可以看出,液壓閥安全可靠的運行要求泄壓腔壓力要有適當的變化,當泄壓腔壓力達到最小時,閥芯能夠上升到最大開啟度位置;如果液壓控制閥的活塞式閥芯堅固,能始終保持泄壓腔的密閉并能進水腔口緊密結合,當浮球閥關閉,泄壓腔內壓力始終能上升到C2(C2約等于P0,且與液壓閥結構和安裝方式無關),活塞式閥芯能在水壓力P1和自身的重力G作用下,克服摩擦力f下降并關閉液壓閥?梢娦箟呵坏淖钚毫1是決定液壓閥是否能穩定運行的關鍵因素,泄壓腔內壓力變化的快慢決定液壓閥靈敏性的高低。定義泄壓腔內的最小壓強C1為液壓控制閥穩定運行數。當液壓控制閥開啟度最大,即浮球閥穩定放水時,此時泄壓腔內壓力P1=C1.此時通過補水小孔,泄水腔、浮球閥出口斷面的流量相等;連接進水腔和泄壓腔的通道進口、泄壓腔內和浮球閥出水口(控制管路)等斷面用伯諾里方程可以得到C1的影響因素,有各下列各式成立:

  ων=ων=ων

  d12ν=D12ν泄=d2ν…………………………………………………………………………(3)

  Z+P0/γ +α1ν2/2g =Z+P1/γ +α2ν2/2g+h損1=Z+P/γ+α3ν2/2g+h2………(4)

  整理上式,推導得:

  P1=C1=γ〔(Z-Z)+P/γ+(α3ν2-α2ν2)/2g+(h損2-h損1)〕

 。溅谩玻╖-Z)+P0/γ+(α1ν2-α2ν2)/2g-h損3〕……………………………(5)

  ω及下標:表示水流對應斷面的面積

  ν及下標:表示水流對應斷面的液體流速

  Z及下標:表示水流對應斷面的幾何高程

  P及下標:表示水流壓力

  γ:液體比重

  α及下標:對應動能修整系數

  h及下標:沿程及局部水頭損失之和

  g:重力加速度

  3.3影響液壓控制閥穩定運行的因素

  3.3.1液壓閥自身結構

  液壓閥要可靠運行,要求活塞式閥芯堅固,升降靈活,能始終保持泄壓腔的密閉并能根據需要密閉進水腔;泄壓腔與進水腔通道小孔暢通。依據水力學知識,從(5)式可以看出,連接泄壓腔的小孔通道d1越小,水頭損失h損3越大,則C1值降低?梢娺m當減小小孔通道直徑d1有助于降低C1值,浮球閥開啟時,閥芯能迅速上升,打開液壓閥。浮球閥關閉時,由于補水能力減弱,泄壓腔壓力上升減慢,能夠減小閥芯下降速度,可以減。ê捅苊猓┮簤洪y的關閥水錘,從而提高液壓閥的性能。但是,小孔通道直徑d1過小,容易造成孔道堵塞,致使液壓閥開關不靈。另外,加大活塞式閥芯泄壓腔端的直徑,有助于降低泄壓腔的關閥作用壓力;但會增加對開閥壓力P0的要求。

  3.3.2液壓閥的安裝

  液壓閥的安裝,應適當選擇控制管的管徑和長度?刂乒軓郊哟,水流速度將降低,通過控制管的水力損失h損4減少,C1值將減小,有利于液壓閥的運行?刂乒艿墓軓揭话阍赿n15~dn40之間,若控制管的管徑過大,配套的浮球閥加大,一方面浮球將縮小水池的儲水空間,降低水池空間的利用率;另一方面,浮球關閉時,泄壓腔升壓時間加長,液壓閥將延時關閉,需要水池有較大的有效空間才能不浪費水資源?刂乒艿拈L度也應有所限制,增加控制管的長度,h損4增加,C1值增加,泄壓腔升壓時間加長,液壓閥將延時關閉,不利與液壓閥的穩定運行。

  3.3.3進水壓力及水流狀態

  液壓閥在工作時,其作用力由進水壓力P0引起,進水壓力越低,提升閥芯要求泄壓腔的P1也低,即C1值要小,不利于液壓閥工作。當P0較低,泄壓腔泄壓后,活塞式閥芯受到

  向上的壓力作用不能克服其自身重力和摩擦力時,液壓閥將不能開啟。由于受閥體各部件材料的限制,P0也不能太高。高壓力使閥芯受到的作用力N1N2加大,對閥芯密封圈的磨損增強,影響液壓閥的使用壽命。故液壓閥必須工作在標稱壓力范圍內。由于水流方向的改變,閥體內各部件均受到水流的激烈沖刷,撞擊,必須采取措施,保證閥芯結構穩定,閥芯組成件(密封圈、導向腳、鎖閉螺栓等)位置正確,不松動。

[1] [2]  下一頁

,提高液壓水位控制閥穩定運行性之我見

++《提高液壓水位控制閥穩定運行性之我見》相關文章

贵州快3下载