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錐形閥又名消能閥,是一種在水利工程應(yīng)用中 廣泛的消能設(shè)備,目前在國外很多工程采用這種設(shè)備進(jìn)行中小流量的消能及生態(tài)流量的下泄,它造價(jià)低,消能效果好,運(yùn)行方便, 值得在我國的水電建設(shè)工程中推廣使用。根據(jù)中心線方位的不同,錐形閥可分為水平布置和傾斜布置,按錐形閥在泄水洞中位置的不同,又可分為布置在洞中和布置在泄水洞出口兩種情況。
當(dāng)錐形閥水平布置在泄水洞出口時(shí),從錐形閥閥泄放出的水流可直接在大氣中消能,但以錐形向四周噴射的水體產(chǎn)生的水珠和霧氣會(huì)影響到周圍的建筑設(shè)施。若在錐形閥出口設(shè)置罩子可以達(dá)到集中水流,避免水霧噴射的目的,并可使空氣與水充分混合,且罩子的設(shè)置并不會(huì)降低閥的流量系數(shù)。
錐形閥還有一種常用的布置方式,即與水平線成一角度傾斜布置在泄水洞(鋼管)的出口。傾斜布置的目的是為了防止水霧的四面擴(kuò)散。但需在閥出水口下方設(shè)置一定的消能池消能,對閥出口附近有建筑物,且泄水量不是太大的錐形閥,不失為一種好的布置形式。
值得一提的是,無論采用何種布置形式,錐形閥應(yīng)盡量避免布置在水流不穩(wěn)定處,以免引起閥的不利振動(dòng)。為了便于錐形閥的檢修,在錐形閥的上游側(cè)設(shè)有一閘閥,消能室出口設(shè)一檢修閘門,閘閥平時(shí)處于全開狀態(tài),由錐形閥關(guān)閉擋水,當(dāng)錐形閥需要檢修時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。消能室檢修閘門平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),以防止反調(diào)節(jié)池水倒灌進(jìn)消能室,使錐形閥長期泡水,當(dāng)錐形閥開啟泄水時(shí),消能室檢修閘門先于錐形閥開啟。
錐形閥有兩種結(jié)構(gòu)形式:排放型和管中型。
排放型錐形閥由一個(gè)固定的錐體和一個(gè)可移動(dòng)的碳鋼套管組成。流量的控制通過不銹鋼套管前后移動(dòng)來實(shí)現(xiàn),套管和錐體之間設(shè)有兩層密封(主密封金屬密封,次密封橡膠軟密封,實(shí)現(xiàn)零泄露)。錐形閥工作時(shí),水流以寬廣的錐形錐形角度擴(kuò)散,由于水流和空氣大面積的摩擦產(chǎn)生霧化(類似雨傘的效應(yīng)),達(dá)到 的消能效果,使出口水流不直接沖擊地面(或水面)。如果現(xiàn)場情況要求抑制水流的沖擊范圍,可加裝導(dǎo)流罩(此時(shí)為防止出流水回流需加裝兩條補(bǔ)氣管),以些起到控制水流沖擊范圍的作用。
安裝方式:水平或與水平有夾角安裝。閥門具有足夠的強(qiáng)度可確保沙礫和石塊自由通過。移動(dòng)套筒能自由滑動(dòng),不受石塊的阻礙。