消能式锥形阀结构原理-ag亚博网站

消能式锥形阀结构原理通常作为水轮发电机组旁通阀的自由排放阀，或是连续排放流量控制。由于采用倒置锥形柱塞阀芯而得名，简称锥形阀，又因其具有优异的消能效果，故又称消能阀。锥形阀除了在流道终端设置有锥形阀芯之外，所有运动部件全部设置在阀门的过流通道外部，使得阀体内部流道通常顺滑，流量大而压降损耗少，其在整个工作范围内不会产生气蚀及振动；
该阀在整个工作范围内不会产生气蚀及振动，在小流量时仍具有良好的流量控制效果。其结构为一个固定的倒置锥形，先进的水力设计形体及用来降低振动的4个导流翼叶片支撑，流量则由外部活动套管的前后移动来控制，阀体上分别设有金属对金属的阀座和补充性的软密封阀座，或两者构成了复合式的阀座确保密封性能。在排放到大气中时，水流以宽广的锥形角度扩散，并分解为稀薄喷淋形态，将能量消耗在空气之中。通常根据实际需求，可以要求控制水流区域，则在出口安装一个不同形式的导流罩，这不仅能将空气与充分水混合，而且还集中流量。

锥形阀具有优异的消能效果，因此又称消能阀。锥形阀除了在流道终端设置有锥形阀芯之外，所有运动部件全部设置在阀门的过流通道外部，使得阀体内部流道通常顺滑，流量大而压降损耗少，其在整个工作范围内不会产生气蚀及振动，在小流量时仍具有良好的流量控制效果。

其结构为一个固定的倒置锥形，先进的水力设计形体及用来降低振动的特殊设计的导流翼叶片支撑，流量则由外部活动套管的前后移动来控制，阀体上设有金属对金属的阀座和软密封阀座，双重密封确保密封性能。
在排放到大气中时，水流以宽广的锥形角度扩散，并分解为稀薄喷淋形态，将能量消耗在空气之中。通常根据实际需求需要控制水流区域时，可以在出口安装一个特殊设计的导流罩，这不仅能将空气与水充分混合，而且还能同时控制水流冲击范围。锥形阀测试的结果显示没有明显的振动,这取决于水流中的空气量，当固定锥形完全开启时，不论有导流罩或没有其排放系数都是0.9左右。

二、消能式锥形阀结构原理主要技术参数
1.阀体材料：碳钢、不锈钢
2.公称压力pn：0.6～4.0mpa
3.公称通径dn:200～2000mm
4.强度试验：pn×1.5
5.密封试验：pn×1.1
6.使用温度t:0～70℃
7.连接形式：法兰、焊接
8.适用介质：水、污水
9.操作机构：蜗轮、电动、液动、气动（执行机构另附使用说明）
10.流量特性

消能式锥形阀结构原理结构原理
锥形阀大致可以分为埋设管（或过渡管）、锥形阀体、套筒、执行机构、拉杆及传动机构等几个部份。其阀体固定、执行机构通过传动机构启闭活动的外套筒，达到阀体的启闭。它具有下列优点：
1.水力条件好，具有较其它阀门高的流量系数u=0.75～0.83或更高；
2.结构简单，重量轻；所有传动部件均设置在阀体之外，一目了然，便于维护检修；
3.启闭力小，操作轻便，可适用于无电源的中小形水利工程场所，可设置电、气、液动操作启闭机构，轻松实现遥控或无人值守自动运行；
4.泄流时喷出水舌为喇叭状，空中扩散掺气，消能效果好，简单消能池或不用做消能措施，如设置为淹没式出流，则水下之消能亦甚简单；
5.流体通过内部4导流翼进行均匀分割，不会产生漩涡和震动；
6.其阀门的启闭或流量控制则由外部套管的上下移动来带动锥形阀芯的动作实现控制，套筒与阀体之间通过导向环和o形圈实现导向和密封，使阀的流量系数与阀开度具备一定的比例关系。
7.针对不同状况和压力的流体介质，可以设置金属硬密封和橡胶软密封。采用高强度合金不锈钢耐磨阀座设计的复合密封结构兼具金属对金属硬密封和软密封的特性；
8.可限制发散角度，使流体分解为稀薄喷淋形态或环状对流达到冲击抵消的目的。同时适应不同现场的需求。
9.根据阀门水平线与中轴线的夹角大小，以180°水平安装***为常见，此外采用的方式有45°，60°、90°；

锥形阀又名消能阀，是一种在水利工程应用中十分广泛的消能设备，目前在国外很多工程采用这种设备进行中小流量的消能及生态流量的下泄，它造价低，消能效果好，运行方便，非常值得在我国的水电建设工程中推广使用。
根据中心线方位的不同，锥形阀可分为水平布置和倾斜布置，按锥形阀在泄水洞中位置的不同，又可分为布置在洞中和布置在泄水洞出口两种情况。当锥形阀水平布置在泄水洞出口时，从锥形阀阀泄放出的水流可直接在大气中消能，但以锥形向四周喷射的水体产生的水珠和雾气会影响到周围的建筑设施。若在锥形阀出口设置罩子可以达到集中水流，避免水雾喷射的目的，并可使空气与水充分混合，且罩子的设置并不会降低阀的流量系数。

锥形阀还有一种常用的布置方式，即与水平线成一角度倾斜布置在泄水洞（钢管）的出口。倾斜布置的目的是为了防止水雾的四面扩散。但需在阀出水口下方设置一定的消能池消能，对阀出口附近有建筑物，且泄水量不是太大的锥形阀，不失为一种好的布置形式。
值得一提的是，无论采用何种布置形式，锥形阀应尽量避免布置在水流不稳定处，以免引起阀的不利振动。
为了便于锥形阀的检修，在锥形阀的上游侧设有一闸阀，消能室出口设一检修闸门，闸阀平时处于全开状态，由锥形阀关闭挡水，当锥形阀需要检修时自动关闭。消能室检修闸门平时处于关闭状态，以防止反调节池水倒灌进消能室，使锥形阀长期泡水，当锥形阀开启泄水时，消能室检修闸门先于锥形阀开启。

消能式锥形阀结构原理
    锥形阀有两种结构形式：排放型和管中型。
排放型锥形阀由一个固定的锥体和一个可移动的碳钢套管组成。流量的控制通过不锈钢套管前后移动来实现，套管和锥体之间设有两层密封（主密封金属密封，次密封橡胶软密封，实现零泄露）。
锥形阀工作时，水流以宽广的锥形锥形角度扩散，由于水流和空气大面积的摩擦产生雾化（类似雨伞的效应），达到的消能效果，使出口水流不直接冲击地面（或水面）。

如果现场情况要求抑制水流的冲击范围，可加装导流罩（此时为防止出流水回流需加装两条补气管），以些起到控制水流冲击范围的作用。
安装方式：水平或与水平有夹角安装。阀门具有足够的强度可确保沙砾和石块自由通过。移动套筒能自由滑动，不受石块的阻碍。