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流体动力角式隔膜排泥阀的设计

时间:2019-03-11 12:44   tags: 技术文章  

在供排水系统中,一般都设有水池,如沉淀池、供水池和蓄水池等,水中的泥沙会沉在水池的底部。随时间的推移,沉积的泥沙不断增加,将影响水池的存水量,及供排水系统的有效运行。为了排除沉积泥沙,一般在池底部装上排泥阀,在泥沙放积到   程度时,开阀排泥。目前用于池底的排泥阀是采用液动活塞或膜片作驱动器的具有双驱动腔的排泥阀,该阀的活塞腔或膜片腔均分上下两个密封室,通过外装的换向阀,将外来压力液体引入上腔时使活塞或腔片作关闭驱动,引入下腔时使活塞或膜片作开启驱动。活塞或膜片的运动带动启闭件作开、闭运动。启闭件一般设计成锥形体,与阀体上锥形外圆面形成密封副。这种排泥阀结构复杂,活塞或膜片上下两腔密封件易损,一旦密封不严,将无法驱动。此外,启闭件锥形密封副在排泥过程中,受泥沙冲刷,磨损快,寿命短,这些问题直接影响了阀门排泥效率,制约着整个供排水系统的有效运行。

  结构

  流体动力角式隔膜排泥阀,由阀体、阀盖、隔膜、弹簧、螺钉、三通换向阀和管接头等组成,阀体的进口与出口中心线成90,在阀体进口与出口的过流道中间有一个作密封副的凸台。阀体上装隔膜,隔膜用阀盖压住,隔膜与阀盖之间形成驱动腔,驱动腔内装有弹簧,通过螺钉将阀体、隔膜和阀盖连接在一起。阀盖上钻有螺孔,管接头分别通过螺孔连接与驱动腔连通。管接头上装有三通换向阀,换向阀一端与驱动腔连通,一端与大气相通,还有一端与用作驱动的直压力的流体(气体或液体)连通。

  工作原理

  流体动力角式隔膜排泥阀装在与水池底部相连通的管子上。当不需排泥时,三通阀中有压力流体与驱动腔相通,在流体压力和弹簧压力下,隔膜与阀体上凸台密封副接触,切断阀体进出口通路,此时三通换向阀与大气相通的管子处于关闭状态。当需要排泥时,调整三通换向阀开关,将有压流体与驱动腔隔断,而使驱动腔与大气相通,此时阀体进口处的隔膜在池子内蓄水的压力将大于大气压力,这样隔膜在驱动腔和阀体进口处两侧压力差作用下压缩弹簧,隔膜迅速与阀体凸台密封副分开,阀体进口与出口形成通道源源不断地排走池子底部泥沙水混合物。当泥沙排除后,调整三通换向阀开关,将驱动腔与大气隔断,而驱动腔与有压流体接通,此时驱动腔内压力将大于阀体内泥沙水混合物的压力,隔膜将迅速运动,直到与阀体上凸台密封面贴紧隔断阀体进出口通道,使排泥阀处于关闭状态。

  隔膜是流体动力角式排泥阀的关键部件,它既作密封件又做动力驱动件。在启闭往复运动工作过程中,要求隔膜有较大的挠度,应采用具有较低弹性模数的材料。同时,由于开阀排泥时,泥中的硬性杂物对隔膜产生磨削损害,要求隔膜材料应有良好抗磨性和抗水解性。在设计中一般采用氯丁橡胶+尼龙作隔膜。

  流体动力角式隔膜排泥阀已在自来水厂和污水处理厂沉淀池安装使用,公称直径DN100~250mm。该阀开启速度快,排放量大,结构简单,密封可靠,运行寿命长,,能有效提高供排水系统中排泥效率和可靠性,是一种值得推广应用的新型排泥阀。