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高加三通阀结构及原理简介
作者:购钢网
日期:2019-05-14
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高加三通阀是一种采用普通车床车削,高精度数控车床精车,氩弧焊等工序加工的三通阀门。是管路系统中最主要的压力管件之一。广泛用于水利电力,食品,消防系统,航空航天,啤酒乳业等行业。

近年来随着我国经济的发展,大容量、高参数火电机组建设规模的不断加大,对配套高压加热器保护阀的要求也在不断提高。因此探索研究生产高效率、高质量的高加三通阀已经成为近年来企业研发的热点。


高压加热器保护系统简介

高压加热器是火力发电机组和核能发电机组的重要部件之一,其主要功能是利用从汽轮机末级抽取的高温蒸汽对给水进行加热。以实现提高机组发电效率的目的。当高压加热器出现故障时,检测装置发出信号,使高加三通阀主路关闭,紧急切换给水到旁路,保证高压加热器安全解裂,从而起到保护高压加热器的作用。




一、高加三通阀工作原理


(1)正常运行时

高加正常运行时,三通阀活塞上、下表面,承受的压力都为当时的给水压力,因活塞上、下部分表面积相同,上、下部分受力可看作相互抵消,故活塞所受的合力为零。同样,阀芯的上、下表面,所受压力也为当时的给水压力,但因阀芯下部表面积要大于上部表面积,所以,无论给水母管压力怎样变化,阀芯所受合力始终不为零,且垂直向上,这样,阀芯也就一直被顶在开启位置。

(2)高加解列的瞬间

当高加因某一原因(如水位高高)自动或手操撤出时,高加控制阀打开,活塞下方的给水迅速泄压(活塞与活塞缸间的间隙很小,活塞下方来不及补水),而高加三通阀及系统活塞上方仍源源不断地有给水补充着,使得活塞上下形成巨大的差压,这时活塞所受向下的合力远远大于阀芯所受向上的合力,阀芯就被快速关下,高加水侧即刻隔离,此时给水流程:给水泵→高加进口阀芯上部→高加旁路管→高加出口阀芯上部→锅炉。

(3)高加投运时(由旁路切换到主路)

高加投运时,要开启三通阀,必先进行注水,注水通过注水阀进行。注水有三点作用,一是对高加水侧及其管路进行排气,提高传热效果;二是检查高加水侧有无泄漏(主要是高加钢管),保证安全性;三是使高加水侧缓慢起压,既达到暖体作用又为高加投运作准备。

一般情形下,高加注水与高加水侧投运(除特殊要求外)同时进行,高加进出口三通阀手轮应在松开位置,且要切记先释放出口门强制手轮,后释放进口门强制手轮,这是为什么呢?因为高加注水时,高加控制阀及泄放阀是关闭着的,随着高加注水的进行,高加内压力将逐渐提升,三通阀阀芯所受的向上力也随之增大,当达一定压力后(一般在 6MPa 以上),高加进出口三通阀就能被顶起。一旦出口阀被顶起,无论进口阀在何位置,此时都不会引起给水中断。反之,会形成进口阀在顶启状态,出口阀在关闭状态,此时给水中断将在所难免。



二、高加三通阀的特点


1、内部液压活塞:三通阀液压系统为阀门内部自身结构,纯机械,非外加执行系统,执行机构动作安全可靠,最快关闭时间可小于3秒。其操作动力源于管道系统的锅炉高压给水,而非液压油或其它介质。

2、旁路特殊设计:特殊阻尼设计,保证正常和故障状态时出口三通阀出口的介质压力变化不大,使三通阀切换时对整个系统干扰小,避免系统切换压差太大造成系统震动。

3、压力自紧式密封设计:阀体与阀盖处采用压力自紧式密封设计,压力越高密封性越好,确保高压差下阀门密封没有外泄漏,阀体紧凑小巧,节省空间。

4、非旋转阀杆:三通阀门采用了非旋转阀杆技术,阀杆只作上下直线运动,这样极大地保护了盘根。

5、阀瓣、阀座密封面强化处理:密封面全部堆焊Stellite合金,提高阀瓣、阀座的抗磨损能力、运行可靠性和使用寿命。



三、可能存在的问题


1、运行中解列时进口三通阀关不下

由于解列时控制阀开启,进出口三通阀同步动作,按理给水瞬时切入旁路,但若特殊情况出口阀已关下,而进口阀卡涩,或者活塞间隙明显异常,以及控制水路堵塞等关不下来,则出现给水中断。

2、运行中检修后投运时进口阀顶起出口阀打不开(由旁路切换到主路)

一般高加水侧随机启动,运行中检修后投用时,一般先松开出口强制手轮,否则从前面所述可知将会给水中断。因此在恢复安措后全部松开进出口强制手轮进行注水时,同样会发生进口阀先顶起而出口阀卡涩的情况,不过这种情况较解列时危险性稍小一些。

实例:某电厂高加三通阀运行过程中,也曾出现过下列问题:低负荷时阀座振动,撤高加时进口阀关不下(险些造成给水中断),投运时进口阀打不开。经检修人员对其分别处理后,如调整速度控制阀开度及相关装配间隙、更换活塞缸密封圈及控制阀(消除内漏)等措施后,问题得以解决。


注意


1、 加热器投运时,应先投水侧再投汽侧,投入顺序由低到高,停运时,应先停汽侧再停水侧;

2、 运行中检修后投运高加时(旁路切换到主路),先打开出口强制手轮,接着进行注水(注水时若高加水侧有压力表则更有利于控制),确认出口阀顶起,再缓慢开启进口阀强制手轮;

3、 严禁将泄漏的加热器投入运行;

4、 高压加热器启动投入时,必须遵循从低压到高压的原则,停时相反;

5、 必须在就地水位计,液位开关,水位变送器完好,报警信号及保护装置动作正常的情况




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