Kas yra vandens vartų vožtuvas?

Kas yra vandens vartų vožtuvas
Vandens vartų vožtuvas yra linijinio judėjimo vožtuvas, kuris naudoja vertikalią vartų pakėlimą ir nuleidimą, kad visiškai atidarytų arba visiškai uždarytų vandens srautą. Jis netinka srauto reguliavimui ir turėtų būti naudojamas tik visiškai atidarytoje arba visiškai uždarytoje padėtyje. Kai vartai visiškai pakeliami, vandens kanalas yra tiesus-, todėl slėgio nuostoliai yra minimalūs; kai vartai visiškai nuleidžiami, vandens srautas nutraukiamas metaliniais-į-metaliniais arba tampriais sandarinimo paviršiais tarp vartų ir vožtuvo lizdo.

 

Darbo principas ir pagrindiniai komponentai
Vartų vožtuvo šerdies judanti dalis yra vartai, varomi koto, kad atliktų linijinį grįžtamąjį judesį išilgai vožtuvo korpuso viduje esančių kreipiamųjų griovelių. Dėl kylančios stiebo konstrukcijos kotas ir vartai pakyla ir leidžiasi kartu, todėl operatorius gali vizualiai nustatyti vožtuvo padėtį pagal atvirą koto ilgį. Dėlnekylantis vartų vožtuvas(taip pat žinomas kaip tamsaus koto vartų vožtuvas), koto veržlė yra pritvirtinta prie vartų, o kotas sukasi tik nepakeldamas; vartai juda aukštyn ir žemyn išilgai stiebo gijų. Dėl šios konstrukcijos bendras vožtuvo aukštis išlaikomas beveik pastovus, todėl jis tinkamas montuoti požeminėse kamerose, tuneliuose arba vamzdynų sistemose, kuriose nėra erdvės.

 

Vožtuvo korpuso medžiagos paprastai yra kaliojo ketaus (QT450-10) arba lietojo plieno (WCB). Vandentiekio vamzdynuose kaliojo ketaus sudaro daugiau kaip 85% (pagal AWWA C515 standarto statistiką). Sandarinimo paviršiai gali būti pagaminti iš žalvario, nerūdijančio plieno (pvz., 13Cr arba 304) arba EPDM gumos pamušalo. Medžiagų kietumo skirtumas lemia didžiausią leistiną slėgio skirtumą: 150 klasės (PN20) sąlygomis metaliniai vožtuvai gali pasiekti ISO 5208 standartą A (nulis matomo nuotėkio) atitinkančius nuotėkio rodiklius, o elastingos sandarios konstrukcijos išlaiko nulinį nuotėkį net esant 1,5 karto didesniam už vardinį slėgį.

 

Pagrindiniai techniniai parametrai ir pramonės standartai
A vandens tiekimo vartų vožtuvasatitinkantis tarptautinius vandens tiekimo standartus, paprastai turi šiuos parametrų diapazonus:

• Nominalus skersmuo: DN50 – DN1200 (DN100 – DN600, įprasta miesto vandens atšakų linijoms)
• Slėgio reitingai: PN10, PN16, PN25 (atitinka ANSI klasę 125/150)
• Darbinė temperatūra: -10 laipsnių iki 80 laipsnių (elastinga-sėdint); -29 laipsnių iki 425 laipsnių (sėdimas ant metalo)
• Srauto koeficientas (Cv): DN200 visiškai atidarytas, Cv ≈ 7000, varžos koeficientas ζ tik 0,05–0,1, daug mažesnis nei sraigtiniai vožtuvai (ζ ≈ 0,3) arba rutuliniai vožtuvai (ζ didesnis arba lygus 4,0)
• Darbinis sukimo momentas: DN300 kylančio koto sklendės pagal PN16 išmatuotas sukimo momentas yra apie 450 N·m; už anekylantis vartų vožtuvas, dėl mažesnio srieginės poros efektyvumo, sukimo momentas paprastai būna 15–20 % didesnis

 

Gamybos standartai apima: ISO 5208 (slėgio bandymas), EN 1074-1 (reikalavimai vandens tiekimo vožtuvams), AWWA C509 (amerikietiškas vandens užtvarų vožtuvų standartas), BS 5163 (Britanijos standartas nekylantiems koto sklendėms). BS 5163 konkrečiai reikalauja, kad anekylantis vartų vožtuvasturi turėti patikimą stiebo sandarinimą ir neprapūsti{0}}atsparią koto konstrukciją, o koto-vartelių jungtis apsaugota T-išpjova arba žiediniu grioveliu, kad būtų išvengta atsijungimo bet kokiu atidarymo laipsniu.

 

Vandens tiekimo vožtuvų tipai
Remiantis taikymo scenarijais ir struktūriniais skirtumais,vandens tiekimo vožtuvų tipaigalima suskirstyti į tris tipus:

 

Pleištinis tamprus vartų vožtuvas
Vartai yra tvirta pleišto{0}}formos plokštė, kuri sudaro pleišto kampą (paprastai 5–8 laipsniai) su sandarinimo paviršiais abiejose vožtuvo korpuso pusėse. Kai uždaroma, pleištavimo veiksmas sukuria pakankamą sandarinimo specifinį slėgį. Tinka DN50–DN600 vidutinio ir žemo slėgio vandens tiekimo tinklams. Privalumas yra tas, kad sandarinimo poros susidėvėjimą galima kompensuoti reguliuojant koto veržlę; Trūkumas yra didelis apdirbimo tikslumas, reikalingas pleišto kampui – viršijant ±0,2 mm nuokrypį, gali atsirasti sukibimas arba nutekėjimas.

 

Lygiagretus vartų vožtuvas
Du nepriklausomi vartai yra prispaudžiami prie lygiagrečių sandarinimo paviršių spyruoklėmis arba plūduriuojančiais mechanizmais, kurie dažniausiai naudojami naudojant aukštą{0}}slėgį arba aukštą{1}}temperatūrą. Vandens tiekimo sistemose lygiagrečios sklendės dažnai naudojamos siurblio išleidimo angose ​​arba ten, kur reikalingas dažnas greitas -uždarymas, nes jų atidarymo/uždarymo eiga yra maždaug 30 % trumpesnė nei pleištinių sklendžių.

 

Ne{0}}kylantis koto vartų vožtuvas
Kaip atstovasnekylantis vartų vožtuvas, jis plačiai naudojamas palaidotuose vandens tiekimo tinklų įrenginiuose. Kotas tik sukasi, o vartai pakyla/nusileidžia per vidinius sriegius. Kadangi nėra atviro stiebo, išvengiama koto lenkimo, kurį sukelia šulinio dangčio sutraiškymas arba šiukšlių įsipainiojimas. Remiantis duomenimis išMiesto vandentiekio tinklo eksploatavimo ir priežiūros taisyklės, šaltuose šiauriniuose regionuose užšalimo -sukeltas ne-kylančių koto sklendžių gedimų dažnis yra 42 % mažesnis nei kylančių koto sklendžių.

 

Praktinis taikymasVandens tiekimo vožtuvas
Diskutuojantvartų vožtuvas vandens tiekime, dėmesys turėtų būti skiriamas izoliacijos funkcionalumui. DN400 kilpiniame vandentiekio tinkle kas 500–800 metrų įrengiami sklendės, padalinančios tinklą į nepriklausomas priežiūros zonas. Kai vienoje zonoje įvyksta vamzdžio plyšimas, reikia uždaryti tik prieš srovę ir pasroviui esančius sklendes, kad būtų izoliuotas gedimo taškas, o kitose vietose vanduo tiekiamas įprastai. Ši konstrukcija priklauso nuo mažo sklendžių nuotėkio charakteristikų – pagal EN 1074-2, po 200 pilnų atidarymo-uždarymo ciklų, vandens tiekimo sklendės nuotėkis, esant 1,1 karto didesniam už vardinį slėgį, neturi viršyti 0,1 L/min·mm (sandarinimo paviršiaus perimetras).

 

Atliekant praktinį pasirinkimą,vandens tiekimo vartų vožtuvastaip pat turi atsižvelgti į smėlio dalelių, likučio chloro ir bioplėvelių poveikį terpėje. Vidinės kaliojo ketaus vožtuvų korpusų sienelės paprastai yra padengtos epoksidiniais milteliais (storis didesnis arba lygus 250 μm), išlaikant 240 valandų neutralios druskos purškimo testą (ASTM B117) be raudonų rūdžių. Pageidautina, kad koto medžiaga būtų nerūdijantis plienas 420 arba 431, kurio kietumas HRC 35–45, atsparus abrazyviniam nusidėvėjimui dėl pasikartojančių atidarymo/uždarymo ciklų.

 

Priežiūros taškai ir gyvenimo duomenys
Paskelbtos 42 Europos vandens tiekimo įmonių apklausos duomenimisVožtuvų pasaulis(2022 m. 4 leidimas), normaliomis vandens kokybės sąlygomis vidutinis laikas tarp rankinių sklendžių gedimų (MTBF), mažesnis nei DN200, yra 12–15 metų. Tarp gedimo režimų koto sandariklio nuotėkis sudaro 58%, vartų prilipimas - 27%, o vožtuvo korpuso korozijos perforacija sudaro 15%. Pritaikius ne-kylančio stiebo konstrukciją ir kasmet atliekant vieną pilno -eigos atidarymo-uždarymo operaciją (siekiant išvengti nuosėdų kietėjimo), stiebo sandariklio tarnavimo laikas gali pailgėti daugiau nei 20 metų.

Už palaidojimąnekylantis vartų vožtuvass, rekomenduojama vožtuvo duobės apačioje įrengti išleidimo angą, kad būtų išvengta ilgalaikio panardinimo. Ant koto viršaus reikia uždėti dangtelį nuo dulkių ir įprastą tepalo antgalį, kas šešis mėnesius įpurškiant 0,5 g vandeniui atsparaus tepalo. Kai darbinis sukimo momentas viršija gamyklinę vertę 1,5 karto, vožtuvą reikia išmontuoti, kad būtų patikrinta, ar tarp vartų ir vožtuvo korpuso nėra šiukšlių.

 

Atrankos išvada
Norint pasirinkti tinkamą vandens sklendę, pirmiausia reikia išsiaiškinti tris dalykus: vamzdžio skersmenį ir slėgį, ar montavimo vieta leidžia atvirą kotą ir terpės temperatūrą bei švarą. Virš-antžeminiams darbams, kuriems nereikia dažnai eksploatuoti, labiau rekomenduojamas kylančios koto sklendės dėl vizualios padėties indikacijos ir lengvos priežiūros. Požeminėms, kamerinėms ar aukšto{3}}vandens tiekimo linijoms, anekylantis vartų vožtuvasturėtų būti teikiama pirmenybė, atitinkanti BS 5163 arba AWWA C515. Be to, kad būtų patenkinti tinklo zonos izoliavimo poreikiai, pasirinktas vožtuvas turi turėti nulinio-nuotėkio uždarymo-išjungimo galimybę (metalinis-sandarinimas bent ISO 5208 Rate C, elastingas-sandarias A rodiklis). Suprasti skirtumus tarpvandens tiekimo vožtuvų tipaiir faktinius eksploatacinius duomenisvartų vožtuvas vandens tiekimeleidžia priimti patikimus ir ekonomiškus inžinerinius sprendimus.

 

*Šio straipsnio techniniai duomenys yra susiję su 2023 m. techniniu vadovuVožtuvų pasaulis, AWWA C509-2018 standartas ir ISO 5208:2015 bandymo specifikacija.*