CN219867467U - 一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，包括一级减压阀、第一导阀、二级减压阀、第二导阀、水流加速器以及设置在一级减压阀与二级减压阀上的第一管路结构和第二管路结构；所述第一管路结构包括第一管路、第二管路以及与所述一级减压阀连通的第一调节阀、第一三通阀、第三调节阀以及所述第一导阀；所述第二管路结构包括第四管路、第五管路以及与所述二级减压阀连通的第二三通阀、第三三通阀、第四调节阀、第一针阀、第二针阀及所述水流加速器和第二导阀；所述一级减压阀通过第二调节阀、第三管路、第二三通阀与二级减压阀连通；本实用新型通过采用两级减压设计，增加了系统稳定性及可靠性，有效避免了水锤的发生。

Description

一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构

技术领域

本实用新型涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构。

背景技术

水力发电厂涉及的主变压器连接的冷却水管路通常因水管内部管壁光滑，水流动过程中，当打开的阀门瞬间关闭，水流在惯性作用下对阀门及管壁产生一个具有破坏作用的压力，这就是水力学当中的“水锤效应”；由于水锤引起的压强升高，可达到管道正常工作压强的几倍，甚至几十倍，这种大幅度的压强波动易引起管道强烈振动，管道接头断开，破坏阀门，严重情况会造成管道爆管、水泵反转等危害。为此，我们提出一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构很有必要。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景中存在的缺陷，提供了一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，有效解决了现有技术中因主变压器冷却水管路中水压过大引起的水锤效应，进而引发管道强烈振动，容易造成管道接头断开，破坏阀门及水泵反转的问题，本申请通过在主变压器冷却水管路上增加两级减压设计，增加了系统稳定性和可靠性，有效避免了水锤的发生。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，包括一级减压阀、第一导阀、二级减压阀、第二导阀、水流加速器以及设置在一级减压阀与二级减压阀上的第一管路结构和第二管路结构；

所述第一管路结构包括与一级减压阀上的接口P1连通的第一管路和与一级减压阀上的接口P4连通的第二管路，所述第一管路一端通过第一调节阀与一级减压阀上的接口P1相连，第一管路另一端通过第一三通阀分别与所述一级减压阀顶部接口P3以及第一导阀连通；

所述第二管路一端通过第三调节阀与一级减压阀上的接口P4相连，第二管路另一端通过第一三通管与第一导阀底部接口相连，第一三通管另一端口通过一根连接管与所述第一导阀的接口F相连；

所述第二管路结构包括与二级减压阀上的接口M1连通的第四管路以及与二级减压阀上的接口M4连通的第五管路；

所述第四管路一端通过第二三通阀与所述二级减压阀上的接口M1相连，第四管路另一端通过第二三通管依次连接有第一针阀和第三三通阀，所述第三三通阀另一端与二级减压阀顶部接口M3相连；

所述第五管路一端通过第四调节阀与二级减压阀上的接口M4相连，第五管路另一端依次通过所述水流加速器、第二导阀以及第二针阀与所述二级减压阀顶部接口M2相连，该水流加速器控制端并行连接有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀通过第六管路及第二三通管并行连接在所述第四管路上；

所述一级减压阀上的接口P2通过第二调节阀与第三管路一端相连，第三管路另一端与所述第二三通阀一端相连，所述一级减压阀与二级减压阀之间通过第二调节阀、第三管路及第二三通阀连通。

进一步的，还包括滤水器，所述滤水器进水口一端与所述一级减压阀的出水口相连，滤水器出水口一端与所述二级减压阀的进水口相连。

进一步的，所述一级减压阀上的接口P1、接口P2纵向分布在阀前端靠近进水口位置，一级减压阀上的接口P4设置在阀后端靠近出水口位置，一级减压阀上的接口P3纵向设置在阀盖左侧位置；

所述一级减压阀上的接口P1、接口P2、接口P3及接口P4均与一级减压阀内腔连通；

所述二级减压阀上的接口M1设置在阀前端靠近进水口位置，二级减压阀上的接口M4设置在阀后端靠近出水口位置，二级减压阀上的接口M2与接口M3分别纵向分布在阀盖两侧；

所述二级减压阀上的接口M1、接口M2、接口M3及接口M4均与二级减压阀内腔连通。

进一步的，所述第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀均选用三通球阀；

所述第一三通阀上的接口A与所述一级减压阀顶部接口P3相连，第一三通阀上的接口B与所述第一管路一端相连，第一三通阀上的接口C与所述第一导阀上的接口C相连；

所述第二三通阀上的接口A与所述第四管路一端相连，第二三通阀上的接口B与所述第三管路一端相连，第二三通阀上的接口C与所述二级减压阀上的接口M1相连；

所述第三三通阀上的接口A与所述二级减压阀顶部接口M3相连，第三三通阀上的接口B与所述第一针阀相连，第三三通阀上的接口C安装有堵头。

进一步的，所述一级减压阀选用比例式水力超越自控减压阀，所述二级减压阀选用电控减压阀。

进一步的，所述第一针阀通过第二三通管与第四管路一端相连，第一针阀用于调节二级减压阀的阀门关闭速度；

所述第二针阀一端与所述第二导阀的接口Z相连，第二针阀用于调节二级减压阀的阀门开启速度。

进一步的，所述第一电磁阀与第二电磁阀均为常闭电磁阀；

所述第一电磁阀与第二电磁阀上均设置有手动按钮；

所述第一电磁阀为开启电磁阀，第二电磁阀为关闭电磁阀。

进一步的，所述第一管路上设置有第一滤网，第四管路上设置有第二滤网。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，管路中通过采用两级减压设计，增加了系统稳定性及可靠性，有效避免了水锤的发生；另外，一级减压阀选用超越自控减压阀，二级减压阀选用可调式电控减压阀，有效避免了安装两级可调式减压阀产生的共振现象；

通过在二级减压阀上设置开启电磁阀和关闭电磁阀，在减压功能基础上，增加电控功能，可远程控制，同时增加了手动开启功能，在系统出现故障情况下，手动操作保证二级减压阀全开启运行；

通过在一级减压阀和二级减压阀上设置管路控制结构，能够有效的配合第一导阀和第二导阀实现对阀门开度的控制，进而实现阀后压力的精确调节。

附图说明

图1为本实用新型阀门控制管路结构示意图；

图2为本实用新型一级减压阀、二级减压阀与滤水器连接结构示意图。

图中：1、一级减压阀；2、第一导阀；3、二级减压阀；4、第二导阀；5、水流加速器；6、第一管路；7、第二管路；8、第三管路；9、第一三通阀；10、第一调节阀；11、第二调节阀；12、第三调节阀；13、第四管路；14、第五管路；15、第二三通阀；16、第一针阀；17、第三三通阀；18、第四调节阀；19、第二针阀；20、第一电磁阀；21、第二电磁阀；22、第六管路；23、滤水器；24、第一滤网；25、第二滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，包括一级减压阀1、第一导阀2、二级减压阀3、第二导阀4、水流加速器5以及设置在一级减压阀1与二级减压阀3上的第一管路结构和第二管路结构；

所述第一管路结构包括与一级减压阀1上的接口P1连通的第一管路6和与一级减压阀1上的接口P4连通的第二管路7，所述第一管路6一端通过第一调节阀10与一级减压阀1上的接口P1相连，第一管路6另一端通过第一三通阀9分别与一级减压阀1顶部接口P3以及第一导阀2连通；

所述第二管路7一端通过第三调节阀12与一级减压阀1上的接口P4相连，第二管路7另一端通过第一三通管与第一导阀2底部接口相连，第一三通管另一端口通过一根连接管与第一导阀2的接口F相连；

所述第二管路结构包括与二级减压阀3上的接口M1连通的第四管路13以及与二级减压阀3上的接口M4连通的第五管路14；

所述第四管路13一端通过第二三通阀15与二级减压阀3上的接口M1相连，第四管路13另一端通过第二三通管依次连接有第一针阀16和第三三通阀17，第三三通阀17另一端与二级减压阀3顶部接口M3相连；

所述第五管路14一端通过第四调节阀18与二级减压阀3上的接口M4相连，第五管路14另一端依次通过水流加速器5、第二导阀4以及第二针阀19与所述二级减压阀3顶部接口M2相连，该水流加速器5控制端并行连接有第一电磁阀20和第二电磁阀21，所述第一电磁阀20通过第六管路22及第二三通管并行连接在所述第四管路13上；

所述一级减压阀1上的接口P2通过第二调节阀11与第三管路8一端相连，第三管路8另一端与所述第二三通阀15一端相连，所述一级减压阀1与二级减压阀3之间通过第二调节阀11、第三管路8及第二三通阀15连通。

请参阅图2，还包括滤水器23，所述滤水器23进水口一端与一级减压阀1的出水口相连，滤水器23出水口一端与二级减压阀3的进水口相连，其中滤水器23用于滤除水中杂物，避免堵塞管路；实施例中一级减压阀出水口管路与滤水器进水口管路之间以及滤水器出水口管路与二级减压阀进水口管路之间均通过法兰螺栓螺母固定连接。

请参阅图1，所述一级减压阀1上的接口P1和接口P2纵向分布在阀前端靠近进水口位置，一级减压阀1上的接口P4设置在阀后端靠近出水口位置，一级减压阀1上的接口P3纵向设置在阀盖左侧位置；

其中，一级减压阀1上的接口P1、接口P2、接口P3及接口P4均与一级减压阀1内腔连通；

所述二级减压阀3上的接口M1设置在阀前端靠近进水口位置，二级减压阀3上的接口M4设置在阀后端靠近出水口位置，二级减压阀3上的接口M2与接口M3分别纵向分布在阀盖两侧；

其中，二级减压阀3上的接口M1、接口M2、接口M3及接口M4均与二级减压阀3内腔连通。

请参阅图1，所述第一三通阀9、第二三通阀15、第三三通阀17均选用三通球阀；第一三通阀9上的接口A与一级减压阀1顶部接口P3相连，第一三通阀9上的接口B与第一管路6一端相连，第一三通阀9上的接口C与第一导阀2上的接口C相连；

第二三通阀15上的接口A与第四管路13一端相连，第二三通阀15上的接口B与第三管路8一端相连，第二三通阀15上的接口C与二级减压阀3上的接口M1相连；

第三三通阀17上的接口A与二级减压阀3顶部接口M3相连，第三三通阀17上的接口B与第一针阀16相连，第三三通阀17上的接口C安装有堵头。

请参阅图1，所述第一针阀16通过第二三通管与第四管路13一端相连，第一针阀16用于调节二级减压阀3的阀门关闭速度；

所述第二针阀19一端与第二导阀4的接口Z相连，第二针阀19用于调节二级减压阀3的阀门开启速度。

请参阅图1，所述第一电磁阀20与第二电磁阀21均为常闭电磁阀，其中第一电磁阀20为开启电磁阀，第二电磁阀21为关闭电磁阀，第一电磁阀20与第二电磁阀21上均设置有手动按钮，可手动操作电磁阀恢复自动状态，开启电磁阀通电后，第五管路14上的水流加速器5打开，第二导阀4调节控制阀门的开启或关闭。

请参阅图1，所述第一管路6上设置有第一滤网24，第四管路13上设置有第二滤网25；第一管路6与第四管路13上分别设置第一滤网24和第二滤网25，可有效滤除水中杂质。

本实施例的一级减压阀1选用型号为720S-PD-XZ的比例式水力超越自控减压阀，该一级减压阀采用机械控制方式，通过其上端的第一导阀2调节一级减压阀上腔压力，调节阀门开度大小，进而稳定阀后水流压力；

具体实施过程：由于一级减压阀1采用机械控制方式，当阀门上腔冷却水排空后，阀前压力施加于阀盘下方将阀门开启，此时第一导阀2内部连接杆与下部活塞处于分离状态，第一导阀2上端的调节螺栓处于全松动状态，阀门注水后，阀前压力远大于阀后压力，此时为了避免阀门全开启后管路中水压过大损坏管道，第一三通阀9开启，同时打开第一调节阀10和第三调节阀12，阀盘下端水压通过第一调节阀10、第一管路6及第一三通阀9的B口流向A口进入阀门上腔(即：阀门控制腔)，给阀门上腔注水，增大阀门上腔压力，进而调节阀门开度大小，同时阀后侧水压通过一级减压阀接口P4上的第三调节阀12、第二管路7经第一三通管分流后从第一导阀2底部通道流入第一导阀2内部，阀门比例式运行，调节螺栓顺时针转动调节压力，第二管路7中压力水经连接管进入第一导阀2的F点，F点承压后，第一导阀2上腔压力增大，第一导阀2内部连接杆下移，直到调节螺栓顺时针旋紧状态，此时第一导阀2内部连接杆与下部活塞处于接触状态，阀门处于比例减压状态；

当F点检测的阀后侧水压低于第一导阀2设定的压力时，第一导阀2内部的C点和A、Z连通，阀门上腔压力通过第一三通阀9的A口流向C口经第一导阀2上的C点排入第一导阀2内部经F点，通过第三调节阀12将上腔内的水排出，阀门上腔压力降低，阀门开启度增加，阀后压力升高，保持在设定压力减压状态；

当F点检测的阀后侧水压高于第一导阀2设定的压力时，第一导阀2重新自动调节，第一导阀2内部C点与第一三通阀9接通，第一导阀2上腔压力(即：阀后压力)通过C点经第一三通阀9的C口流向A口导通至阀门上腔，阀门上腔压力增大，阀盘下移，阀门开度减小，从而再次稳定阀后压力。也就是说，一级减压阀1的阀前压力与阀后压力调节是根据第一导阀2调节一级减压阀1的阀门上腔压力，若上腔压力大于阀门前端压力，阀门内部薄膜中间的阀盘将被压下去，阀门开度变小，进而使得阀门出水量减小，若阀门上腔压力足够大将会关闭阀门；若阀门上腔压力小于阀门前端压力时，阀门内部薄膜中间的阀盘将被顶起上移，阀门开度增大，阀门下端流水量增大，阀门打开；本实施例的一级减压阀1的阀前压力设定为1Mpa,阀后压力设定为0.5Mpa，在压力低于0.5Mpa时，第一导阀2的F点压力降低，第一导阀2内部导杆向上动作，阀门上腔压力通过第一导阀2内部通道释放，阀门上腔压力降低，此时阀门开启增大，并保持全开启运行状态，从而有效满足系统流量要求。

进一步说明，一级减压阀1在使用前需要对阀门上腔进行排气处理，具体操作：第一三通阀9缓慢开启20％，手动拧松阀门上腔顶端接头，阀门慢慢开启1％-10％，此时一级减压阀阀前有压力产生，阀门开启，因第一三通阀9已开启，同时打开第一调节阀10，阀前压力水经第一调节阀10、第一管路6及第一三通阀9的B口流向A口进入阀门上腔，使阀门上腔气体排出待上腔气体全部排出后拧紧接头；另外，阀门上腔注入的压力水是经过第一管路6上的第一滤网24过滤后注入阀门上腔。

二级减压阀3选用型号为720S-55的电控减压阀，在减压功能基础上，采用电控方式将阀前较高的压力降低为阀后较低的稳定的压力，并不受系统压力和流量波动的影响；该二级减压阀3的调节由第二导阀4引导完成，第二导阀4通过感应阀后压力，将压力导通至阀门上腔(即：阀门控制腔)或者将压力从阀门控制腔导出，通过控制二级减压阀3的开度来精确调节阀后压力。

具体实施过程：通过在二级减压阀3上设置两个常闭的第一电磁阀20(即：开启电磁阀)和第二电磁阀21(即：关闭电磁阀)，第一电磁阀20与第二电磁阀21均为点触控制，工作及停机时不用通电；当开启电磁阀通电后，第五管路14上的水流加速器5打开，同时第二三通阀15开启，此时一级减压阀接口P2上连接的第二调节阀11始终处于开启状态，一级减压阀1前侧压力水通过第二调节阀11、第三管路8经第二三通阀15的B口流向A口进入第四管路13中，经第六管路22、第一电磁阀20、水流加速器5流向第二导阀4的C点，当第二导阀4感应到阀后有压力时，第二导阀4开启，此时第二导阀4上的Z点与第二针阀19接通，二级减压阀3的阀门上腔压力通过第二针阀19导入至第二导阀4内部，阀门上腔压力降低，阀门开启并开始调节，第二导阀4根据感应到阀后压力开启或者关闭，使得阀门上腔会产生不同的压力来控制二级减压阀3的开启或者关闭，从而使阀后压力保持恒定；同时打开第四调节阀18，二级减压阀3后侧压力水经过二级减压阀接口M4上的第四调节阀18、第五管路14，通过水流加速器5流向第二导阀4的C点，当第二导阀4的C点感应的阀后侧压力低于第二导阀4设定的压力时，第二导阀4打开，第二针阀19与第二导阀4的Z点接通，阀门上腔压力通过第二针阀19排入第二导阀4内部，阀门上腔压力下降，二级减压阀3打开以增加阀后压力来维持第二导阀4的设定值；当阀后压力高于第二导阀4设定值时，第二导阀4关闭，阀门上腔压力上升，二级减压阀3趋向关闭以使阀后压力回到设定值；当关闭电磁阀21通电后，第五管路14上的水流加速器5关闭，启动第二三通阀15、第一针阀16及第三三通阀17，阀前压力水通过二级减压阀接口M1上的第二三通阀15、第四管路13末端的第二三通管依次经过第一针阀16及第三三通阀17的B口流向A口注入阀门上腔，使得阀门上腔压力增大，进而关闭二级减压阀3。其中第四管路13中的压力水通过第二滤网25过滤后注入阀门上腔。

进一步说明，二级减压阀能够有效的把系统压力控制在设定压力，当进水低于设定压力情况下，阀门可全开启运行，在开启电磁阀与关闭电磁阀上新增加的手动开启功能可以保证系统出现故障情况下，二级减压阀3全开启运行；另外，第一电磁阀20与第二电磁阀21之间通过一个电控开关远程控制第一电磁阀20与第二电磁阀21的工作状态，远程操作实现对阀门开启或关闭的控制。

本方案具体实施中二级减压阀3压力设定在0.4Mpa左右，若系统流量过大，在供水流量不能满足的情况下，二级减压阀3全开启运行，保证设备稳定运行，有效降低系统水锤，减小震动。

本实施例中第一管路6、第二管路7、第三管路8、第四管路13、第五管路14及第六管路22均选用细铜管，并且第一调节阀10、第二调节阀11、第三调节阀12、第四调节阀18分别通过螺纹连接安装在一级减压阀1与二级减压阀3对应的接口上。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：包括一级减压阀、第一导阀、二级减压阀、第二导阀、水流加速器以及设置在一级减压阀与二级减压阀上的第一管路结构和第二管路结构；

所述第一管路结构包括与一级减压阀上的接口P1连通的第一管路和与一级减压阀上的接口P4连通的第二管路，所述第一管路一端通过第一调节阀与一级减压阀上的接口P1相连，第一管路另一端通过第一三通阀分别与所述一级减压阀顶部接口P3以及第一导阀连通；

所述第二管路一端通过第三调节阀与一级减压阀上的接口P4相连，第二管路另一端通过第一三通管与第一导阀底部接口相连，第一三通管另一端口通过一根连接管与所述第一导阀的接口F相连；

所述第二管路结构包括与二级减压阀上的接口M1连通的第四管路以及与二级减压阀上的接口M4连通的第五管路；

所述第四管路一端通过第二三通阀与所述二级减压阀上的接口M1相连，第四管路另一端通过第二三通管依次连接有第一针阀和第三三通阀，所述第三三通阀另一端与二级减压阀顶部接口M3相连；

所述第五管路一端通过第四调节阀与二级减压阀上的接口M4相连，第五管路另一端依次通过所述水流加速器、第二导阀以及第二针阀与所述二级减压阀顶部接口M2相连，该水流加速器控制端并行连接有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀通过第六管路及第二三通管并行连接在所述第四管路上；

所述一级减压阀上的接口P2通过第二调节阀与第三管路一端相连，第三管路另一端与所述第二三通阀一端相连，所述一级减压阀与二级减压阀之间通过第二调节阀、第三管路及第二三通阀连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：还包括滤水器，所述滤水器进水口一端与所述一级减压阀的出水口相连，滤水器出水口一端与所述二级减压阀的进水口相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述一级减压阀上的接口P1、接口P2纵向分布在阀前端靠近进水口位置，一级减压阀上的接口P4设置在阀后端靠近出水口位置，一级减压阀上的接口P3纵向设置在阀盖左侧位置；

所述一级减压阀上的接口P1、接口P2、接口P3及接口P4均与一级减压阀内腔连通；

所述二级减压阀上的接口M1设置在阀前端靠近进水口位置，二级减压阀上的接口M4设置在阀后端靠近出水口位置，二级减压阀上的接口M2与接口M3分别纵向分布在阀盖两侧；

所述二级减压阀上的接口M1、接口M2、接口M3及接口M4均与二级减压阀内腔连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀均选用三通球阀；

所述第一三通阀上的接口A与所述一级减压阀顶部接口P3相连，第一三通阀上的接口B与所述第一管路一端相连，第一三通阀上的接口C与所述第一导阀上的接口C相连；

所述第二三通阀上的接口A与所述第四管路一端相连，第二三通阀上的接口B与所述第三管路一端相连，第二三通阀上的接口C与所述二级减压阀上的接口M1相连；

所述第三三通阀上的接口A与所述二级减压阀顶部接口M3相连，第三三通阀上的接口B与所述第一针阀相连，第三三通阀上的接口C安装有堵头。

5.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述一级减压阀选用比例式水力超越自控减压阀，所述二级减压阀选用电控减压阀。

6.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述第一针阀通过第二三通管与第四管路一端相连，第一针阀用于调节二级减压阀的阀门关闭速度；

所述第二针阀一端与所述第二导阀的接口Z相连，第二针阀用于调节二级减压阀的阀门开启速度。

7.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述第一电磁阀与第二电磁阀均为常闭电磁阀；

所述第一电磁阀与第二电磁阀上均设置有手动按钮；

所述第一电磁阀为开启电磁阀，第二电磁阀为关闭电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种用于降低主变压器冷却水管路振动的阀门控制结构，其特征在于：所述第一管路上设置有第一滤网，第四管路上设置有第二滤网。