圧力調整弁は、長距離圧力導水管式水力発電所の安全装置です。一般的に、圧力導水管のΣLV／Hが15〜30を超える場合、サージタンクを設置する必要があります。土木工事の量が多く、建設期間が長いことから、圧力調整井戸の代わりに圧力調整弁を使用することで、投資を削減し、建設期間を短縮できます。
圧力調整弁の本体は水平に配置され、つまり、給水管と油タンクの中心線が地面に平行である。主に弁ケース、弁プラグ、メインオイルシリンダ、ガイドオイルシリンダ、および空気補充弁で構成される。
バルブハウジングは溶接または鋳造鋼製です。それは左右対称の2つの半円管で構成されています。3つの開口部があり、一方の端が水入口、もう一方の端が水出口で、残りの端はメインシリンダーとの接続のために予備されています。バルブハウジングの円管内には固定されたガイド羽根があり、水が流入すると円形の流れを形成し、バルブ体内で互いに衝突してエネルギーを消耗し、その後尾水に排出され、優れたエネルギー消耗性能を持っています。振動を減らすために、大気補給装置が設置されており、調圧バルブの排出口の負圧領域に均一に空気が流入します。
バルブプラグは、錆を防ぐためのクロームメッキ加工が施された鋳鋼で作られています。また、このバルブプラグには圧力バランス用の穴が設けられています。その目的は、バルブプラグの両側の水圧を均衡させ、操作油圧を低減することです。
メインオイルシリンダーとガイドオイルシリンダーは、バルブプラグのスイッチ操作に使用されます。シリンダーはピストン付きの鋳鋼製です。ユニットのガバナから供給される油源は、それぞれメインオイルシリンダーピストンの前後室に接続されます。ユニットが正常に動作している場合、圧力油は閉鎖腔を通じて流れ込み、それにより圧力調整弁が閉鎖状態になります。一方、ユニットが緊急停止または瞬間的な負荷解放が約15%を超えた場合、圧力油は自動的に開口腔を通じて流れ、圧力調整弁が開き、設定されたサイズの水流を放出して、ユニットおよび圧力トンネルシステムの安全性を確保します。
補助空気弁は、弁ケースに設置されており、調圧弁が排水を行う際、大気を直接調圧弁の排水チャネル入口端の負圧領域に導入できるため、流路の気蚀を低減し、調圧弁の振動も減少させます。
弁プラグと弁ケースの間には硬密封が使用され、すなわちステンレス製の止水リングが弁プラグに固定され、弁ケースには取り外し可能なステンレスまたは青銅製の止水部品が使用されます（弁プラグ上のステンレスとは硬度の異なる素材のステンレスが望ましいです）。これら2つを精密研磨して密着させ、優れた止水性能を実現します。シリンダーバレルとピストンの間、ピストンロッドと弁ケースの間で相対的に移動するすべての部品は、特殊なゴムリングで密封されています。
圧力調整弁の制御を実現するためには、液压システムに特別なメイン圧力制御弁、スロットル弁、および制御用の油圧チェック弁を設置する必要があります。その中で、特別なメイン圧力調整弁はユニットのガバナ内に設置され、これは圧力調整弁ガバナによる最も信頼性の高い制御形式です。特別なメイン圧力調整弁の構造は、追加の弁板を設けて圧力調整弁を制御することです。
圧力調整弁の特徴は主に流量特性であり、詳細は設計データ収集シリーズを参照してください。
圧力調整弁の機能は、タービンが負荷を捨てたときにユニットガイド羽根が迅速に閉じる際、同時に圧力調整弁を素早く開き、ユニットが閉じる際に不要な流量を圧力調整弁から放出することです。つまり、圧力調整弁を設置することで、導水システムにおける流量変化をゆっくりと進行させることができ、これにより水圧上昇値を減らすことができます。一方で、ユニットは依然として迅速に閉じられるため、速度上昇値が高くなりすぎることを防ぎます。したがって、圧力調整弁は導水システムおよびユニットの速度上昇値を減らすための有効な措置の一つであり、サージタンクの役割と同じです。
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