循环冷却水系统大口径蝶阀设计

循环冷却水系统大口径蝶阀设计循环冷却水系统是指以水为冷却介质，由换热设备、水泵、管道及其他有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。大口径循环水蝶阀是电站冷却水系统中的重要部件之一,对电站的稳定运行有着重要意义。介绍了大口径循环水蝶阀的优化设计,建立了大口径循环水蝶阀的有限元分析模型,分析了不同蝶板形式在外力作用下的应力应变情况。从而选择蝶板结构,提高循环水蝶阀的双向密封性能。大口径蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°-90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。

大口径蝶阀，对夹式蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边大口径阀门大口径蝶阀一般应用在锅炉出口、主分汽缸、蒸汽主管等位置，这些位置存在以下问题：

1）、锅炉出口一般压差比较大，因此蒸汽流速也更大，对密封面的冲蚀破坏作用也较大。另外锅炉燃烧效率不可能为100%，这样将造成锅炉出口处的蒸汽含水量较大，容易对阀门密封面产生空化和汽蚀的破坏作用。

2）、对锅炉出口及分汽缸附近的截止阀，因为刚从锅炉出来的蒸汽，有间断性过热现象发生，在其饱和的过程中，若锅炉水软化处理不是太好的话，往往会析出部分酸碱物质，对密封面会造成腐蚀和冲蚀；还有一些可结晶的物质也可能附着在阀门密封面结晶，导致阀门无法严密密封。

3）、分汽缸进出口阀门，因阀后蒸汽用量因生产要求等原因而造成用汽量时大时小，在流速变化较大的情况下，很容易产生闪蒸、空化等现象，从而对阀门密封面造成冲蚀、汽蚀等破坏作用。

循环水系统的作用是：负责向各个生产装置区域输送合格的循环水，来满足各区域的工艺要求；再将各区域内的循环冷却水回收经冷却塔冷却，汇集于塔底吸水池，经循环水泵重新加压输送，循环重复利用；并负责循环冷却水的水质稳定处理。

传统通用蝶阀占领着工程供水系统阀门的市场。 例如某电厂（2*660MW）工程供水系统，其辅机冷循环系统、间冷循环水系统、两台机组循环泵进出水管间的联络网、冷却塔出水管间的联络网、循环水泵进水管及水泵出口阀门均为大口径蝶阀。系统对阀门的要求为双向金属硬密封，连接形式为法兰，密封性能可靠。特别是间冷系统，对蝶阀性能要求比较严格，电厂阀门选型工程师往往出于安全的角度考虑，不惜重金，采用进口蝶阀。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。

如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。

常用的蝶阀有对夹蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。

循环冷却水系统大口径蝶阀设计安装要点

1、大口径阀门厂家安装位置、高度、进出口方向符合设计要求，连接应牢固紧密。

2、安装在保温管道上的各类手动阀门，手柄均不得向下。

3、阀门安装前进行外观检查，阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门，安装前应进行强度和严密性能试验，合格后方准使用。强度试验时，试验压力为公称压力的1.5倍，持续时间不少于5min，阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时，试验压力为公称压力的1.1倍；试验压力在试验持续的时间应符合GB 50243标准要求，以闸板密封面无渗漏为合格。解决了传统偏心蝶阀在启闭0°～10°瞬间密封面仍处于滑动接触摩擦的弊病，实现蝶板在开启瞬间密封面即分离，关闭接触即密封的效果，达到延长使用寿命、密封性能目的。

循环水系统常见问题有腐蚀问题、结垢问题、粘泥问题、微生物问题，从而引起管线阻力增大，循环水量减少。由于这些结垢、粘泥、微生物等问题的存在，介质中的循环水存在一定的杂质，阀门通常使用不久便出现了关闭不严的问题，阀门更换频繁。对于大口径管道，每次更换安装阀门，都需要切割管道、采用吊车安装、增加维修班的工作量，大大增加了电厂的维护成本。所以选择一种大口径可靠性高的国产阀门，对降低循环水系统的维护成本至关重要。