​因为闸板阀结构简单,价格便宜,在水处理项目中经常会用闸板阀作为水池的进水和排水控制。因为气缸工作稳定,价格便宜,闸板阀厂家一般会选择用气缸作为闸板阀的驱动装置。

在气缸选型时,缸径需要根据闸阀开关所需要的推力和拉力来确定。在闸板阀推力和拉力的计算时,需要注意以下几点:

      现场气压一般并不稳定,样本上气缸的推力和拉力都是在6Bar气压工况下的值,一般需要折算到5Bar的气压时的输出力,以此来核算是否满足需要。这样可以保证气缸的驱动力能满足现场需求。

    闸板厂家一般会提供闸板阀打开和关闭所需要的力,但这个力只是闸板阀本身开关所需的驱动力。在实际工况下,闸板阀进出口会存在一定的差压,这会导致闸板阀所需要的驱动力变大。下图是闸板阀的阀板和框架:

阀板密封材料为橡胶,阀框架的密封面为钢材,橡胶对金属的摩擦系数在0.6~0.9之间。当闸板阀处于水下时,闸板阀进口承受滤池的水压,出口与大气直通。水压会把阀板压紧到阀门密封面上。这会产生一个很大的摩檫力,这个摩檫力的大小和水的深度直接相关。

阀板在水下所受压力值为:F=ρghS(ρ是液体密度,水的密度为1×10^3kg/m^3,g是重力加速度取9.8 N/kg,h是取压点到液面高度,S为阀板的面积。用阀板受到的压力乘以橡胶同金属的摩擦系数,就可以得到在实际工况下闸板阀需要增加的驱动力。其中h的取压点,可用阀板的水平中线位置作为取压点。橡胶和金属的摩擦系数不确定,可取最大值0.9来计算。

将计算得到的摩檫力加上闸板阀本身的开启力,就得到了闸板阀在该工况下需要的驱动力值。根据该值去选择合适的气缸缸径。以自来水厂V型滤池排水闸板阀为例,该闸板阀关闭后,进口承受水压,出口侧为大气压。闸板尺寸为800X800mm,水面到阀底部距离5000mm,其S=0.64m^2。

计算水压为:F=1×10^3×9.8x(5-0.8/2)x0.64=28852N.

因为阀板密封橡胶和阀框架接触面较光滑,且橡胶较硬,取摩擦系数为0.7,水压导致的阀板摩檫力为20196N.客户提供的闸板阀的开启力为1200N,则总的闸板阀驱动力为21396N.根据如下DLP选型样本中的驱动力数值:

考虑到现场气源压力可能低于6Bar,该滤池排水闸板阀需要选择缸径为250mm的DLP气缸作为驱动头。

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