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1 之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現在介紹長距離輸水調流調壓閥調壓閥介紹

    （1）調壓閥是長壓力引水遂洞水電站的一種安全設備，一般，當壓力引水管道ΣELV/H大于15～30時，要設置調壓井，由于調壓井土建工程量較大，工期較長，采用調壓閥取代調壓井，可節約投資（大約可以節約調壓井投資的90%），縮短工期。例如： ①在新疆古爾圖河7級H=62m，裝機2X3750kW和1X2500kW；②非洲安哥拉洛馬烏電站H=177m，2X15MW和2X10MW，不設調壓井，裝設了Φ 600和Φ 400調壓閥。都可以說是成功的案例。

    （2）調壓閥的特性主要是流量特性。調壓閥的作用是當機組甩負荷時在機組導葉快速關閉的同時調壓閥快速開啟，將機組關閉時需減少的流量從調壓閥排出，待機組關閉后再緩慢關閉調壓閥。也就是說，裝設調壓閥后，引水系統內的流量變化得以緩慢進行，從而削減了水壓上升值。另一方面，由于機組仍然是快速關閉的，從而保證了速率上升值也不會過高，所以說，調壓閥是降低引水系統壓力上升值和機組速率上升值的有效措施之一，起到了調壓井的作用。

    （3）全油壓控制調壓閥液壓原理。全油壓控制TFW型調壓閥基本動作是：快速開啟，緩慢關閉；小負荷變化時，調壓閥不動作；甩較大負荷時，調壓閥開啟，并具有導葉兩段關閉的性能；增負荷時，調壓閥不起作用。經過改裝的調速器特殊主配壓閥和調壓閥的液壓控制系統見圖1，其特點是全部采用壓力油直接進行控制和操作。圖1 液壓系統原理圖

    2 長距離輸水調流調壓閥水電站2X4000kW機組調壓閥的選擇

    2.1 電站參數

    額定水頭Hr=62.5m，大水頭Hmax=70.2m，小水頭Hmin=61.8m，引水遂洞和壓力鋼管參數L1=1330m，V1=2.54m/s，L2=82.3m，V2=4.08m/s，電站裝機2臺4000kW水輪發電機組。電站不設調壓井，但設調壓閥。

    2.2 主機選型

    2.2.1 水輪機HLA772c-LJ-108

    額定轉速n=600r/min，額定流量Qr=Qt=7.21m3/s，額定效率G=94.21%，飛逸轉速nf=1082r/min，比轉速ns=221.41，水推力Poc=25t，水輪機出力N水=4167kW，吸出高程Hs=+1.5m

    2.2.2 發電機選型SF4000-10/2600

    額定容量4000kW/5000kVA，額定電壓U=6.3kV，額定電流I=458.2A

    額定功率因數5=0.8，額定轉速n=600r/min，GD2=33t.m2

    2.3 調壓閥的選擇

    電站裝設調壓閥，要求全甩負荷時壓力鋼管的壓力上升值 ξ 不大于20%，機組速率上升值 β 不大于40%。分段拐點開度τg=14%（空載開度τx=12%）對應接力器行程Yg=17%，拐點流量Qg=1.345m3/s。接力器關閉規律曲線見圖2。

圖2 接力器關閉規律曲線圖

    2.3.1 根據 β 求T's及Tsg

    計算采用哈爾濱大電機研究所“水輪機設計手冊”中所推薦的公式，得：    

    式中

    ΔtN--滯后時間取0.3s；

    GD2--機組轉動慣量33t.m2；

    f--水錘影響系數，根據水錘壓力為0.2反算得 σ =0.182，f=1+ σ=1.182；

    C--水輪機飛逸特性影響系數，    

    式（1）中

    nH--甩負荷前正常轉速；

    n'IP--該水頭下單位轉速；

    n'IH--單位飛逸轉速。

    將 β =0.4、ΔtN、f、C及其它已知值代入公式，求得導水機構全行程有效關閉時間T's=7.25s。

    按線性關系Tsg=（1-Yg）T's=（1-0.17）X 7.25=6.0175s

    2.3.2 根據允許的壓力上升值求TSS  

    ρ τ > 1為末相水錘

長距離輸水調流調壓閥 根據末相水錘公式

 活塞式控制閥閥體為流線形軸對稱流道，流體在閥體內能被很好地無紊流引導，能顯著降低閥門的噪聲和振動。保證閥門在高壓差下也具有良好的抗氣蝕特性，其允許氣蝕系數應不大于0.4。
活塞式控制閥具有優良的線性調節性能，以便控制系統通過出口壓力變送器的反饋信號調控閥門，保持出水壓力的恒定。
活塞式控制閥具有可靠的密封性能，在調節閥處于全關狀態下，保證無任何滲漏。
活塞式控制閥在正常運行工況下，無卡阻和有害振動現象，確保設備安全可靠運行。使用壽命不小于30年。活塞式控制閥具有良好的抗阻塞能力。可適用于有泥沙及小顆粒雜質的流體。活塞式控制閥在大工作壓差和動水啟閉運行工況下，保證整體抗推力安全可靠，不發生有害的振動。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥活塞式控制閥驅動方式為電機驅動。電機驅動裝置應具有良好的防水性能，應動作靈活、安全可靠，手動操作力矩滿足國家標準。活塞式控制閥的電動裝置包括電 機、減速蝸輪、機械限位調節機構、力矩控制機構、行程控制機構、開度指示機構和手動電動轉換裝置。活塞式控制閥的電動裝置采用機電一體化設計，
配置現地操作控制箱。
活塞式控制閥的傳動裝置有以下性能：
·閥門過載保護；
·閥門行程保護；
·手動／電動切換裝置；
·閥門開度位置指示裝置；
·閥門開、關觸點，觸點接線的引出應滿足就地及遠方控制室的要求。
1、線性度好：由于閥體內部采用特殊結構設計，對于流體的流量控制特性具有良好的線性度，即使在第—個10%行程中仍具有良好的流量控制效果。
2、抗氣蝕、抗震動：充分利用流體動力學原理進行流道設計，消除汽蝕和震動現象對管網的損傷，大大提高閥門和管道的使用壽命。
3、工作可靠：合理設計的流道和密封型式，使該閥可以適用于含有泥沙等小顆粒雜質的流體，不會因雜物造成關閉不嚴而導致泄漏或控制失效。
4、高壓消能：即使在高壓差的情況下，該閥也能有效消除高壓能，將高壓減為低壓，而且不會產生震動和氣蝕現象，有效保證閥門的使用壽命。
5、選材精良：閥門的關鍵部位如閥座、擋塊、導軌等部件均采用特殊的不鋼筋材料制作，此材料耐磨、耐氣蝕，硬度為普通不鋼筋的三倍。
6、浮動閥座：閥座與錐體的連接采用特殊的硅膠粘合，粘性高，耐剪切．浮動閥座在密封時閥座產生自定心效果，使密封更可靠。
7、流體阻力小：該閥*結構設計，合理的流道分布，使整個閥門的壓力損失降至影氐有利于節約整個管網的動力消耗。
8、操作扭矩小：閥門中的啟閉件為套閘，其運動方向與主管流體流動方向一致，而且有效受力面積小，因此啟閉閥門所需的操力矩也很小，驅動裝置成本可大幅降低。
9、使用壽命長：閥門中主要密封為金屬對屬，密封可靠，抗流體沖蝕力強，不易被夾雜的垃圾損壞，加之大部分部件采用不銹鋼制造，閥門的使用壽命大大提高。

  2.3.3 計算要求通過調壓閥的泄放流量QX 

    通過計算得出的調壓閥特性曲線見圖3。圖3 TFW600/130調壓閥特性圖

    2.3.4 計算調壓閥行程

    根據Qx=4.401m3/s及（1+N）H=1.2 X 70.2=84.24m，故可選用TFW600/130調壓閥，TFW600/130調壓閥的參數如表1。表1 TFW600/130調壓閥參數表

    根據TFW600/130調壓閥特性圖（圖3）查得，本電站所需調壓閥行程Yx=75mm。

    2.3.5 長距離輸水調流調壓閥壓力下降驗算

    （1）引水系統允許的壓力下降值：本電站引水系統控制壓力下降點在隧洞末端的B點，極限死水位為546m，隧洞末端頂部高程為520m，故在該處的毛水頭為546-520=26m，扣除水頭損失及流速水頭2m，并留2m的安全余度，實際在該處允許的大水壓下降值為22m。

    （2）部分甩負荷時的“壓降”驗算：

    ①求調壓閥全開所對應的接力器行程K 

    式中即當在接力器行程83%甩負荷時調壓閥仍開到全行程（即Yx=75mm）。

    ② 計算壓力下降值

    水庫在低水位546m時的水頭為61.8m從接力器行程與機組開度關系曲線查得對應接力器0.83時的機組開度為0.81，從機組綜合特性曲線查得Q'1=760L/s此時調壓閥開到75mm，其過流量Qx=4.401m3/s < Q，故不會出現壓力降，即壓力鋼管內不會出現負壓力。

    3 裝設調壓閥電站對調速器的要求

    （1）調壓閥的開啟和關閉都是由調速器控制，當機組緊急停機或瞬間甩負荷超過約15%時，調壓閥由調速器聯動開啟，使調壓閥打開泄出設定大小的水流以確保機組及壓力隧洞系統的安全。

    （2）由于采用同一個主配壓閥控制，所以調壓閥快速開啟與導葉快速關閉是協聯同步的（如果可能，也可考慮采用雙主配壓閥控制）。

    （3）因調壓閥是否能按設計要求動作，關系到電站的運行安全性。為了安全起見，調速器和調壓閥之間必須采用電氣和液壓雙聯動的操作方式，雙保險。當機組緊急停機或瞬間甩負荷超過約15%時，或測壓電路感知壓力鋼管壓力超過使可壓力時，調壓閥在調速器控制下快速開啟。當壓力鋼管壓力減小到設定的安全壓力時，調壓閥再緩慢關閉。

    （4）活動導葉接力器必須設分段關閉裝置。

    4 長距離輸水調流調壓閥結語

    隨著調壓閥結構設計的優化和應用技術的成熟，其操作更簡便，運行更安全可靠，與功能相同的調壓井相對比，調壓閥節省了工程投資，縮短了施工周期，在中小型水電站的引水系統中得到應用。以上關于調壓閥的選擇供同行參考。與本文相關的產品有不銹鋼波紋管密封安全閥