本文基于能量法,列出拍門運(yùn)動的通用方程,然后以典型泵站為例,針對不同類型拍門(不同的安裝形式、門頁數(shù)和材質(zhì)等),分析計算同等條件下拍門的開啟角和撞擊力,通過分析對比,綜合評價他們的優(yōu)缺點(diǎn),提出相關(guān)的結(jié)論及建議。論文對拍門的研究和工程設(shè)計有重要參考意義。
1拍門運(yùn)動的通用方程 停泵閉門期間拍門的運(yùn)動可分為正轉(zhuǎn)正流和正轉(zhuǎn)逆流2種情況。當(dāng)在正流階段關(guān)閉時,拍門主要受水流沖力、運(yùn)動阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流階段關(guān)閉時,拍門主要受動水壓力、運(yùn)動阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3種力對門軸的力矩與正流階段相同。圖1為流道出口拍門的幾何傾角及安裝示意圖,由此可推導(dǎo)拍門運(yùn)動的通用方程[1]。依次求得水流沖力、運(yùn)動阻力、附加阻力、浮重和動水壓力對拍門產(chǎn)生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照動量矩定理,
拍門在正流階段關(guān)閉,得閉門角速度ωm;若t>TB,則拍門在逆流階段關(guān)閉[2],求得正流結(jié)束時拍門的角度αB,并運(yùn)用公式(3)求得拍門從αB至0的關(guān)閉歷時t′,通過試算,直至t′與TBC的比值和所設(shè)的***終作用水頭與可能作用水頭比值相同[4],得出***終的角速度ωm。當(dāng)有緩沖橡皮且布置在撞擊中心時,撞擊力的計算公式為:式中:N為拍門閉門撞擊力;PY為門外水壓力;R為運(yùn)動阻力;m、n為PY、R的作用點(diǎn)距門鉸軸的距離與撞擊中心距門鉸軸的距離之比;
綜上所述,由于高強(qiáng)聚酯玻璃鋼拍門的良好性能,具有其他拍門(鋼制拍門和鑄鐵拍門等)***的優(yōu)點(diǎn),必將得到各位有識之士的青睞,并將得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用,也必將在我國水利建設(shè)和城市建設(shè)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
復(fù)合材料拍門鋼拍門已經(jīng)被廣泛用于市政、水利、污水處理、排江、排海等各種排放口,防止倒灌,倒流,止回等特點(diǎn)。
它的工作性強(qiáng),運(yùn)轉(zhuǎn)寧靜且強(qiáng)有力的工作,無需任何外力的作用,僅靠管子壓力和背壓來控制拍門的啟閉,減少運(yùn)行成本。
復(fù)合材料拍門,是繼我廠***代金屬型浮拍門之后的***產(chǎn)品,其設(shè)計原理是相同的,浮板均采用空心結(jié)構(gòu)。根據(jù)長期的使用經(jīng)驗(yàn),當(dāng)該玻璃鋼拍門全浸在水里時,內(nèi) 水向外排放只需約1厘米水頭高度即可打開門板,當(dāng)浸至1/3時,只需3厘米,在枯水期即門板全露空時也只需約10厘米左右。本產(chǎn)品全部采用玻璃纖維高強(qiáng)度 材料與不飽和聚脂樹脂復(fù)合而成,輔以精細(xì)加工工藝與裝配工藝,造型美觀,具有防漏(無泄漏)、防腐、防盜功能,成為替代金屬型拍門的*產(chǎn)品,是市政環(huán)保 截污工程的*產(chǎn)品。復(fù)合材料拍門可根據(jù)出水口大小形狀設(shè)計生產(chǎn);可分別為空心浮板式拍門和平板式玻璃鋼拍門。適用于管道、污水處理,江河岸邊排水管出口 處,依靠自重以及拍門內(nèi)外壓力差,具有自動開啟、閉合的功能,止水、防回流性能好,玻璃鋼拍門耐腐蝕強(qiáng),便于安裝管理。
鑄鐵拍門的使用方法非常的簡單,它的開關(guān)不需要實(shí)現(xiàn)人人的操作,自動化的形式可以滿足各種需求。鑄鐵拍門的螺栓或膨脹絲采用不銹鋼或經(jīng)過防腐處理的碳鋼,密封件采用橡膠或橡膠墊片。鑄鐵拍門的公稱壓力為0.1MPa-1.0MPa,適用溫度≦50℃。鑄鐵拍門中心與流道中心允許偏差不應(yīng)大于3.0 mm;四周應(yīng)留有400 mm的安裝空間,拍門出口下方做成1:5的斜坡。鑄鐵拍門安裝可采用法蘭連接和混凝土澆筑。鑄鐵拍門適用于水利系統(tǒng)、市政污水、城市防洪排澇、污水處理廠、自來水廠等。
1、 鑄鐵拍門安裝時,注意***鑄鐵拍門傾角和設(shè)計一致?;A(chǔ)預(yù)埋件的尺寸和羅控分布應(yīng)與鑄鐵拍門法蘭件的法蘭尺寸,螺孔分布一致2、鑄鐵拍門安裝并排安裝于基礎(chǔ)同一立面時,兩鑄鐵拍門之外形間距應(yīng)保持大于等于10cm。3、當(dāng)鑄鐵拍門安裝于封閉型壓力水箱時,鑄鐵拍門吊裝入口尺寸應(yīng)大于鑄鐵拍門的***小外形尺寸為宜。4、當(dāng)實(shí)際工況需要基礎(chǔ)預(yù)埋時,我司可約定交付預(yù)埋制件和圖紙,不影響施工進(jìn)度根據(jù)力學(xué)原理,將門體鉸軸豎向布置并傾斜一定角度,利用流體介質(zhì)的進(jìn)出口壓差動力達(dá)到拍門的啟閉目的。當(dāng)管道內(nèi)部介質(zhì)壓力大于管道外部拍門的背壓時,拍門就自動開啟;當(dāng)管道內(nèi)部的介質(zhì)壓力小于或等于管道外部拍門的背壓時,拍門就自動關(guān)閉,無需手電氣液控制,不要人工操作 鑄鐵拍門均用于出水口,防止水流倒灌,屬于單向閥作用,能起到反向逆止作用。
拍門主要由閥座、閥板、密 土封圈、鉸鏈四部分構(gòu)成。性狀分為圓形和方形。拍門的材質(zhì)傳統(tǒng)上為各種金屬制品,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為多種復(fù)合材料當(dāng)前隨著新材料科技的發(fā)展,有了復(fù)合材料拍 門,如玻璃鋼、高密度聚乙烯等。復(fù)合材料拍門將是將來拍門的發(fā)展方向,復(fù)合材料拍門本身利用了新材料科技的可塑造特點(diǎn),強(qiáng)度高,密度小,正是傳統(tǒng)拍門材料 的弊端。新材質(zhì)的拍門重量輕,開啟迅速,水頭損失小,其價格也具有優(yōu)勢,而且一般無回收價值而使性能好。
該拍門(止回閥),多用于給水排水和污水處理工程的各種管道和水渠道。用以溢流或止回介質(zhì)。也可用作各種豎井蓋。 2.主要性能參數(shù) 型號規(guī)格 PM-6 DN1000 公稱壓力 0.6Mpa 殼休試驗(yàn)壓力 0.9Mpa 密封試驗(yàn)壓力 0.66Mpa 適用溫度(℃) ≤80 適用介質(zhì)水、污水、海水、河水 拍門蓋開角>60° 3.主要零部件材料 零件名稱 閥體 閥蓋 鉸鏈 密封圈 材料 HT200 HT200 不銹鋼 橡膠 4、安裝要求4、安裝要求1)中小型拍門的基礎(chǔ)可用于混凝土澆注。