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摘要：进水蝶阀是水轮机的各种构建中不可或缺的一部分，虽然它在水轮机运转的过程中并未起多大作用。但是当工作人员对水轮机进行检修或者水轮机发生故障的时候，进水蝶阀就起到了关键的作用。进水蝶阀公称尺寸是进水蝶阀作业的重要保证，对于进水蝶阀公称尺寸的确定，目前，世界很多国家都出台了相关规定。本文主要从水轮机进水蝶阀公称尺寸的相关规定出发，通过对水轮机进水蝶阀的结构分析，对水轮机进水蝶阀公称尺寸的确定进行简单的探讨。
关键字：水电站；水轮机进水蝶阀；公称尺寸；结构设计
【分类号】：TH134
1 水轮机进水蝶阀的作用
进水蝶阀是安装在水轮机前蜗壳延伸管上的一个部件，它的作用是为了保 护水轮机。比如在对水轮机进行日常检修或维护的时候，就要使用进水蝶阀截断水流，阻止水轮机进水。尤其是一些一根输水管向几台机组供水的水轮机更离不开进水蝶阀，它可以任意截断其中一台机组或者同时截断几台需要检修的机组而不会影响其他机组的正常运行；进水蝶阀的第二个保护作用是对一些需要长期停用的水轮机，需要截断水流以减少上游来的水流，这样可以避免水轮机组发生蠕动；最后是当水轮机出现了故障的时候，就需要利用进水蝶阀关闭阀门截住水流，并立即关闭机组，否则就可能对水轮机造成更大的损害，严重的甚至发生安全事故。因此，进水蝶阀在水轮机中有着非常重要的作用，而在进水蝶阀的设计中，最重要的就是其尺寸的大小设计，必须要保证进水蝶阀公称尺寸与蜗壳直径相同，同时，它的直径应与压力钢管的直径相匹配。否则，其衔接就不能紧密，在截水的时候就会漏水，不能达到预期的截水效果。
2水轮机进水蝶阀公称尺寸的确定
1）水轮机进水蝶阀公称尺寸确定的相关规定。对于进水蝶阀公称尺寸的确定，国内外众说纷纭，因此有着很多关于进水蝶阀公称尺寸的协议规定。比如在GB/T 14478—93中规定，公称尺寸的确定应取决于它连接处的水管的内径，最佳的尺寸为与上、下游压力水管相连接处的阀体的通流内径，如果它与连接处的内径大小不一致，则应该以小值为标准；在JB/T 9576—2000中规定了进水蝶阀的公称尺寸直接取连接处的小值；而在GB/T 1047—2005中将各种公称尺寸阀门阀座流道的参考值进行了详细的标注。但是在实际工作中，这些标准值都要根据不同的情况做相应的调整，因为不同的阀门其法兰连接处的内径大小也各不相同。这些相关规定及参考值都只能做一个参考，而无法作为标准依据，即使是在国外也没有比较权威的标准依据。如众所周知的德国福伊特西门子水电集团对进水蝶阀公称尺寸的确定是按照法兰连接口的内径大小作为标准；挪威睿博有限公司在进水蝶阀公称尺寸的确定方法是比对进水蝶阀的进口法兰和出口法兰内径大小是否一样，但是他允许阀座圆滑过渡；印度对此也做出了相应的标准IS 7326—1992，但是在这项标准中只介绍了阀门的口径系列，而对进水蝶阀公称尺寸的确定方式却没有相关介绍和要求。
2）水轮机进水蝶阀公称尺寸的结构分析。一般情况下，进水蝶阀都呈单密封形式，它的结构元件主要是法兰、阀座、蝶板密封圈、压环、内六角螺钉、蝶板。阀座位于阀体内腔，蝶板密封圈（其材质一般是用橡胶或不锈钢）通过压环用内六角螺钉固定在蝶板外圈，主密封一般采用双偏心结构。一般情况下，要蝶阀密封圈内壁直径大于阀座内径，这样可以避免为保证蝶板密封圈开启时对阀体的内壁互相影响。目前市面应用的阀体有短阀体和长阀体两种不同的结构，这主要是由于其阀体长度大小不同，而内部构成元件都一致。两种结构的蝶体性能也并无较大差异，只是针对于不同类型、不同大小的水轮机，但是需要注意的是，阀体的长度不同，短阀体结构与长阀体结构的法兰连接尺寸、阀体内腔尺寸、阀座尺寸：及蝶板密封圈尺寸不会受到影响，两种结构阀体的各元件尺寸应完全相同。
3）水轮机进水蝶閥公称尺寸的确定。对于不同类型和不同大小的进水蝶阀，其规定也各不相同。GB/T 14478—9的规定了公称尺寸的确定取决于它连接处的水管的内径，如果它与连接处的内径大小不一致，则应该以小值为标准。因此，在阀体结构为短阀体的进水蝶阀中，因其进水端法兰内孔D1大于出水端法兰内孔D2，故其公称尺寸应为D2；而在阀体结构为长阀体的进水蝶阀中，因其进水端法兰内孔与出水端法兰内孔相同，都为D1，故其公称尺寸应为D1。这一点也印证了上述理论：两种不同结构的阀体，其法兰连接尺寸、阀体内腔尺寸D 、阀座尺寸完全相同。因此，相同的法兰连接尺寸、阀座尺寸和蝶板密封圈尺寸的阀体，其公称尺寸可能完全不同，且差别较大。
3结束语
水轮机进水蝶阀是水轮机系统的一个重要组成部分，对水轮机的作业有着至关重要的作用，本文主要简单的介绍了水轮机进水蝶阀公称尺寸确定的相关规定，以及各种不同的标准协议。虽然不同的协议对水轮机进水蝶阀公称尺寸确定有着不同的要求，但不论哪种情况，它始终都应与蜗壳和压力钢管内径一致。同时，不论是哪种类型的水轮机进水蝶阀或者哪种公称尺寸，进水蝶阀阀座的尺寸与发电机的输出力有直接的关系，根据这一线索，建议参考GB/T 12238—2008标准，在对各项规定的完善和改进中，建议修改GB/T 14478—93中公称尺寸的规定，增加最小阀座尺寸的规定。
参考文献：
[1] 张军仿.5m双密封进水液动蝶阀在恰甫其海水电站的应用[J].水电站机电技术，2009，05：22-23+38.
[2] 王旭，潘峤，王洪涛.基于BP模糊神经网络的水轮机进水蝶阀故障诊断方法的研究[J].水利电力科技，2011，01：20-23.
[3] 赵阳，邓志勇.水电站大口径进水蝴蝶阀结构形式的探讨[J].电网与清洁能源，2010，03：81-85.
[4] 左群.三偏心蝶阀回转中心的适宜区域[A].中国自动化学会、中国仪器仪表学会.2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C].中国自动化学会、中国仪器仪表学会：，2010：5.
关键字：水电站；水轮机进水蝶阀；公称尺寸；结构设计
【分类号】：TH134
1 水轮机进水蝶阀的作用
进水蝶阀是安装在水轮机前蜗壳延伸管上的一个部件，它的作用是为了保 护水轮机。比如在对水轮机进行日常检修或维护的时候，就要使用进水蝶阀截断水流，阻止水轮机进水。尤其是一些一根输水管向几台机组供水的水轮机更离不开进水蝶阀，它可以任意截断其中一台机组或者同时截断几台需要检修的机组而不会影响其他机组的正常运行；进水蝶阀的第二个保护作用是对一些需要长期停用的水轮机，需要截断水流以减少上游来的水流，这样可以避免水轮机组发生蠕动；最后是当水轮机出现了故障的时候，就需要利用进水蝶阀关闭阀门截住水流，并立即关闭机组，否则就可能对水轮机造成更大的损害，严重的甚至发生安全事故。因此，进水蝶阀在水轮机中有着非常重要的作用，而在进水蝶阀的设计中，最重要的就是其尺寸的大小设计，必须要保证进水蝶阀公称尺寸与蜗壳直径相同，同时，它的直径应与压力钢管的直径相匹配。否则，其衔接就不能紧密，在截水的时候就会漏水，不能达到预期的截水效果。
2水轮机进水蝶阀公称尺寸的确定
1）水轮机进水蝶阀公称尺寸确定的相关规定。对于进水蝶阀公称尺寸的确定，国内外众说纷纭，因此有着很多关于进水蝶阀公称尺寸的协议规定。比如在GB/T 14478—93中规定，公称尺寸的确定应取决于它连接处的水管的内径，最佳的尺寸为与上、下游压力水管相连接处的阀体的通流内径，如果它与连接处的内径大小不一致，则应该以小值为标准；在JB/T 9576—2000中规定了进水蝶阀的公称尺寸直接取连接处的小值；而在GB/T 1047—2005中将各种公称尺寸阀门阀座流道的参考值进行了详细的标注。但是在实际工作中，这些标准值都要根据不同的情况做相应的调整，因为不同的阀门其法兰连接处的内径大小也各不相同。这些相关规定及参考值都只能做一个参考，而无法作为标准依据，即使是在国外也没有比较权威的标准依据。如众所周知的德国福伊特西门子水电集团对进水蝶阀公称尺寸的确定是按照法兰连接口的内径大小作为标准；挪威睿博有限公司在进水蝶阀公称尺寸的确定方法是比对进水蝶阀的进口法兰和出口法兰内径大小是否一样，但是他允许阀座圆滑过渡；印度对此也做出了相应的标准IS 7326—1992，但是在这项标准中只介绍了阀门的口径系列，而对进水蝶阀公称尺寸的确定方式却没有相关介绍和要求。
2）水轮机进水蝶阀公称尺寸的结构分析。一般情况下，进水蝶阀都呈单密封形式，它的结构元件主要是法兰、阀座、蝶板密封圈、压环、内六角螺钉、蝶板。阀座位于阀体内腔，蝶板密封圈（其材质一般是用橡胶或不锈钢）通过压环用内六角螺钉固定在蝶板外圈，主密封一般采用双偏心结构。一般情况下，要蝶阀密封圈内壁直径大于阀座内径，这样可以避免为保证蝶板密封圈开启时对阀体的内壁互相影响。目前市面应用的阀体有短阀体和长阀体两种不同的结构，这主要是由于其阀体长度大小不同，而内部构成元件都一致。两种结构的蝶体性能也并无较大差异，只是针对于不同类型、不同大小的水轮机，但是需要注意的是，阀体的长度不同，短阀体结构与长阀体结构的法兰连接尺寸、阀体内腔尺寸、阀座尺寸：及蝶板密封圈尺寸不会受到影响，两种结构阀体的各元件尺寸应完全相同。
3）水轮机进水蝶閥公称尺寸的确定。对于不同类型和不同大小的进水蝶阀，其规定也各不相同。GB/T 14478—9的规定了公称尺寸的确定取决于它连接处的水管的内径，如果它与连接处的内径大小不一致，则应该以小值为标准。因此，在阀体结构为短阀体的进水蝶阀中，因其进水端法兰内孔D1大于出水端法兰内孔D2，故其公称尺寸应为D2；而在阀体结构为长阀体的进水蝶阀中，因其进水端法兰内孔与出水端法兰内孔相同，都为D1，故其公称尺寸应为D1。这一点也印证了上述理论：两种不同结构的阀体，其法兰连接尺寸、阀体内腔尺寸D 、阀座尺寸完全相同。因此，相同的法兰连接尺寸、阀座尺寸和蝶板密封圈尺寸的阀体，其公称尺寸可能完全不同，且差别较大。
3结束语
水轮机进水蝶阀是水轮机系统的一个重要组成部分，对水轮机的作业有着至关重要的作用，本文主要简单的介绍了水轮机进水蝶阀公称尺寸确定的相关规定，以及各种不同的标准协议。虽然不同的协议对水轮机进水蝶阀公称尺寸确定有着不同的要求，但不论哪种情况，它始终都应与蜗壳和压力钢管内径一致。同时，不论是哪种类型的水轮机进水蝶阀或者哪种公称尺寸，进水蝶阀阀座的尺寸与发电机的输出力有直接的关系，根据这一线索，建议参考GB/T 12238—2008标准，在对各项规定的完善和改进中，建议修改GB/T 14478—93中公称尺寸的规定，增加最小阀座尺寸的规定。
参考文献：
[1] 张军仿.5m双密封进水液动蝶阀在恰甫其海水电站的应用[J].水电站机电技术，2009，05：22-23+38.
[2] 王旭，潘峤，王洪涛.基于BP模糊神经网络的水轮机进水蝶阀故障诊断方法的研究[J].水利电力科技，2011，01：20-23.
[3] 赵阳，邓志勇.水电站大口径进水蝴蝶阀结构形式的探讨[J].电网与清洁能源，2010，03：81-85.
[4] 左群.三偏心蝶阀回转中心的适宜区域[A].中国自动化学会、中国仪器仪表学会.2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C].中国自动化学会、中国仪器仪表学会：，2010：5.