Ориентированность на экономическую эффективность и практичность: при проектировании систем подачи и распределения воды рекомендуется использовать боковые эксцентричные полусферические клапаны с уменьшением диаметра на 80%.

Введение

При выборе арматуры для проектов по транспортировке и распределению воды в гидротехнических сооружениях полностью проходной верхнеподвесной эксцентриковый полусферический клапан нередко считается «высококлассным» решением; однако его высокая стоимость и конструктивные ограничения зачастую приводят к неоправданному перерасходу средств в реальных проектах. Опираясь на многолетний опыт обслуживания гидротехнических объектов, компания «Чуанькай Вентиль» рекомендует при проектировании систем транспортировки и распределения воды использовать клапаны с уменьшенным диаметром проходного сечения. 80% Боковой эксцентричный полусферический клапан — данное решение широко применяется в таких ключевых национальных проектах, как «Приведение воды из Ханьцзян в Вэйхэ», «Подача воды из Хуанхэ» и «Подача воды из Хуанхэ в Ваньцзяцзай», а также в многочисленных проектах по транспортировке и распределению воды на крупных и средних водохранилищах. В настоящей статье на основе четырёх критериев — технических стандартов, инженерных требований, экономической эффективности и конструкционной надёжности — обосновывается целесообразность и преимущества данного варианта выбора.

1. Национальный стандарт чётко признаёт конструкцию с уменьшением диаметра.

Действующий национальный стандарт « ГБ/Т 26146-2010 «Эксцентриковый полусферический клапан» содержит чёткие требования к конструктивным исполнениям эксцентриковых полусферических клапанов. Данный стандарт охватывает компактную конструкцию, уменьшенный диаметр проходного сечения, а также уменьшенный диаметр (номинальный диаметр трубопровода…). 80% ) является законной структурой, признанной стандартом. В то же время отраслевой стандарт по городскому строительству « CJ/T 283-2017 «Эксцентриковый полусферический клапан» также подходит для условного прохода DN40 ~ DN2000 Эксцентриковый полусферический клапан. Уменьшенный по диаметру, боковой монтажный эксцентриковый полусферический клапан полностью соответствует действующим государственным и отраслевым стандартам и не является «уменьшенной комплектацией» или «незаконным» решением.

II. Уменьшение диаметра 80% Полностью удовлетворяет потребности проекта по транспортировке и распределению воды

Ключевыми требованиями проектов по транспортировке и распределению воды являются безопасность, стабильность и эффективность водоснабжения, а не стремление к предельной пропускной способности. Уменьшение диаметра трубопровода 80% Площадь прохода составляет примерно… от полного диаметра. 64% , однако это значение при подавляющем большинстве режимов подачи и распределения воды полностью соответствует требованиям по проектному расходу. Согласно ГБ/Т 50316 «Свод правил по проектированию промышленных металлических трубопроводов» чётко требует: проектный расход ≥ максимальный нормальный расход × 1,1~1,2 , в соответствии с этим в инженерной практике сложилась традиция: проектный расход = Максимальный нормальный расход× 1,2~1,25 。

Кроме того, в соответствии с Руководством по проектированию промышленных клапанов мы произвели расчёт потерь напора после сужения проходного сечения клапана следующим образом:

Уменьшение диаметра 0.8 , отношение площади проточной части A2/A1=0,64 , коэффициент сопротивления потоку по 0.18

Плотность жидкости по 1 т/ м ³

Средняя скорость потока в трубопроводе принимается равной обычной максимальной скорости для водопроводных труб. 3m/s

Расчёт показал, что потеря давления составляет 0,18* ( 3 ² *1 ) /2=0,81 кПа

В то же время в системах подачи и распределения воды запорная арматура нередко используется для дросселирования; на конечных участках обычно устанавливаются клапаны регулирования расхода и давления. Сужение диаметра трубопровода само по себе обладает определённым дросселирующим эффектом, что в ещё большей степени соответствует реальным эксплуатационным требованиям. Согласно нашему опыту работы с многочисленными проектами по подаче и распределению воды, на их конечных участках применяются клапаны регулирования расхода и давления. Резюме Расчёт значения, сужение диаметра эксцентричного полушарового клапана 80% Время, скорость потока по максимальному 3m/s Расчёт потерь напора составляет 0.81KPa В соответствующих условиях также удовлетворяется максимальная нагрузка на задний регулирующий клапан по расходу и давлению. Резюме Требования к регулировке расхода. Таким образом, при проведении гидравлических расчётов в соответствии с нормами увеличение локальных потерь давления, обусловленное уменьшением диаметра трубопровода, находится в пределах допустимых значений.

Что ещё важнее, ключевые преимущества эксцентричного полусферического клапана — принцип эксцентричного прижатия и функция самоочистки — не зависят от того, является ли проходное сечение полным. Его двойная эксцентричная конструкция при открытии размещает затвор в полости для шара, а при закрытии сферическая поверхность затвора постепенно приближается к седлу, что позволяет эффективно устранять отложения и засорения. Эта особенность особенно актуальна для водных сред, содержащих песок и легко подверженных образованию накипи; конструкция с уменьшенным диаметром ни в коей мере не влияет на указанные ключевые функции.

III. Выраженные экономические преимущества

1 Значительное снижение закупочных затрат Полнопроходные эксцентриковые полусферические клапаны верхнего монтажа отличаются сложной конструкцией, использованием большого количества материалов и высокими требованиями к точности обработки; их стоимость значительно превышает стоимость суженных клапанов бокового монтажа. При одинаковых диаметре и классе давления последние позволяют проекту существенно сэкономить на закупке оборудования.

2 , монтаж и стоимость строительных работ ниже Сужающаяся боковая конструкция отличается компактностью, небольшими габаритами и лёгким весом. В условиях ограниченного пространства — например, в клапанных камерах или тоннелях — это преимущество позволяет напрямую снизить объём строительных работ и затраты на землеотвод. В случае большого числа клапанных колодцев в протяжённых водопроводных системах совокупная экономия на строительных инвестициях оказывается весьма значительной.

3 , более низкие эксплуатационные расходы Боковое исполнение обеспечивает высокую общую жёсткость и низкий уровень отказов. Хотя верхнее исполнение с полным проходным сечением позиционируется как удобное для «ремонта в режиме онлайн», на практике фланец крышки клапана под воздействием температуры и давления склонен к утечкам; при проведении ремонтных работ приходится останавливать работу всего трубопровода, в результате «ремонт в режиме онлайн» превращается в лишь маркетинговый ход. Напротив, боковое исполнение отличается成熟ой и надёжной конструкцией, а его эксплуатационные затраты на длительный срок службы оказываются более выгодными.

4. Боковое исполнение конструкции более надёжно при больших диаметрах и высоких рабочих давлениях.

Конструкция с верхним монтажом (верхний монтаж) из‑за наличия верхнего отверстия нарушает симметрию вращающегося тела корпуса клапана; под действием осевых сил трубопровода возникают асимметричные упругие деформации, что приводит к неравномерной деформации седла и снижению точности совмещения уплотняющих поверхностей, а в некоторых случаях — к внутренней утечке. Кроме того, корпусы клапанов с верхним монтажом чаще всего выполняются сборной конструкцией, что затрудняет обеспечение требуемой точности обработки; как правило, они способны выдерживать давление лишь в одном направлении.

Боковое исполнение корпуса клапана обладает почти круговой симметрией и высокой общей жёсткостью, что обеспечивает надёжное двустороннее уплотнение. В условиях обратного давления, которые могут возникать в системах водоснабжения и распределения, двусторонняя герметичность бокового исполнения служит реальной гарантией безопасности.

V. Результаты и практика реализации ключевых государственных проектов

Эксцентриковые полусферические клапаны уже нашли широкое применение в многочисленных ключевых государственных гидротехнических проектах. В рамках второго этапа проекта «Переброска воды из реки Хань в реку Вэй» было закуплено несколько десятков комплектов. DN2200、DN2000、DN1600 Электрические эксцентриковые полусферические клапаны соответствующих типоразмеров; в рамках проекта строительства северной магистральной ветки водозабора из реки Хуанхэ в районе Ваньцзяцзая в провинции Шаньси закуплено в общей сложности жидкостно‑управляемых, электрических и ручных эксцентриковых полусферических клапанов. 344 Также в проекте по забору воды из реки Хуанхэ в районе Сяолянди провинции Шаньси эксцентричные полусферические клапаны широко применяются на ключевых узлах — в насосных станциях, в колодцах контрольных задвижек трубопроводов, в колодцах ремонтных задвижек и в колодцах распределительных задвижек. Массовое внедрение этих клапанов в указанных государственных ключевых проектах в полной мере подтверждает их надёжность в сфере транспортировки и распределения воды; при этом подавляющее большинство из них выполнено по конструкции с боковым монтажом и уменьшенным диаметром.

Заключение

В целом, уменьшение диаметра 80% Боковые эксцентриковые полусферические клапаны в полной мере убедительны по пяти ключевым параметрам: соответствию техническим стандартам, полному выполнению функциональных требований, выраженному экономическому эффекту, повышенной надёжности конструкции и зрелости практического применения. Хотя верхние эксцентриковые полусферические клапаны с полным проходом обладают определёнными эксплуатационными преимуществами, для подавляющего большинства проектов по транспортировке и распределению воды они представляют собой «избыточные характеристики», что приводит к неоправданному перерасходу инвестиций.

Компания «Чуанькай Вентиль» рекомендует: при выборе арматуры для проектов по транспортировке и распределению воды исходить из реальных эксплуатационных условий и руководствоваться результатами гидравлических расчётов, отдавая предпочтение арматуре с уменьшенным диаметром. 80% Боковой монтаж эксцентричного полушарового клапана обеспечивает сочетание технической надёжности и экономической целесообразности.