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動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的性能與應(yīng)用
更新時(shí)間:2024-3-29 11:35:15  信息來(lái)源:動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的性能與應(yīng)用

    在城市供水管線中,一般在管道拱起的高位都安裝有排氣閥。廣東新會(huì)供水股份有限公司有兩個(gè)水廠至城區(qū)中心的距離都超過(guò)10km,屬長(zhǎng)距離、大口徑管道(DN1200)輸水,由于地形地貌復(fù)雜,需多處穿越河流、下水道等障礙,沿線共有30多處安裝了排氣閥,閥體材質(zhì)是灰鑄鐵,內(nèi)部浮球的材質(zhì)是工程塑料,由兩個(gè)半球粘合而成,粘合縫表面較粗糙,塑料容易老化變形,致使閥座與浮球的密封性較差,球體內(nèi)部容易進(jìn)水而失去排氣作用。
    沿線安裝的排氣閥已運(yùn)行多年,期間缺乏維護(hù)和保養(yǎng),銹蝕嚴(yán)重,容易導(dǎo)致管道漏水,因此必須對(duì)現(xiàn)有的排氣閥進(jìn)行全面檢修,逐步更換較為技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥,提高城市供水管網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。
1、動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的原理
    由于內(nèi)部浮球的作用,普通進(jìn)排氣閥都具有充水時(shí)排氣、排水時(shí)吸氣的功能,但在實(shí)際使用過(guò)程中,盡管閥體內(nèi)部設(shè)有護(hù)筒,可以抵擋高速氣流的沖擊,但在高速排氣狀態(tài)下閥體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高速的擾動(dòng)氣流,在此影響下,浮球所受的氣動(dòng)力大于浮球的重力,浮球就會(huì)被高速氣流吹出堵塞排氣口,導(dǎo)致大量空氣滯留在管道內(nèi),排氣作用得不到發(fā)揮。
    動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥采用一個(gè)特殊的浮球,高速氣流通過(guò)浮球時(shí),由于浮球后部表面有顯著的變化,浮球表面上的附面層一般發(fā)展不穩(wěn)定,出現(xiàn)附面層分離,并在物體后形成漩渦尾流,此時(shí)物體所受的壓力差阻力很大,并且氣流在浮球的后方由于流通面積的增大,流速變。桓鶕(jù)伯努利方程可知,氣流在浮球后面經(jīng)過(guò)了一個(gè)減速、擴(kuò)壓過(guò)程;這樣由于浮球上下部分存在壓力差,浮球就會(huì)懸浮在閥體內(nèi)而不會(huì)被高速空氣流吹出。
    在實(shí)際應(yīng)用中,因?yàn)榭梢远ǔ霰豢諝獯党龅母∏蛑睆,而水比空氣更容易移?dòng)較大直徑的浮球,將該比率與合適的閥體入口圓錐度配合在一起,射出的沖擊氣流會(huì)產(chǎn)生比沖撞力更大的吸拉力,導(dǎo)致浮球向下懸浮,并且隨著射流速度增大,吸拉力也增大,因此任何速度的氣流都可以順利排出,而不會(huì)發(fā)生浮球被吹出提前關(guān)閉排氣閥的現(xiàn)象。
2、動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的性能與特點(diǎn)
    在輸水管道中,排氣閥的排氣量至關(guān)重要,如排氣量太少,往往停水以后再次通水時(shí),需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)原來(lái)的供水能力,排氣量大則可在極短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常供水能力。
    動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的排氣量與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的對(duì)比見表1。
表1、動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的排氣量與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的比較
排氣閥口徑 DN50 DN80 DN100 DN150 DN200 DN300
壓差ΔP為0.035Mpa時(shí)的
排氣量/(m3·h負(fù)一次方)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 670 2100 2900 6100 11800 38000
動(dòng)力式結(jié)構(gòu) 900 2500 4000 8100 26800 47500
壓差ΔP為0.07Mpa時(shí)的
排氣量/(m3·h負(fù)一次方)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1080 2800 4850 10850 18300 49400
動(dòng)力式結(jié)構(gòu) 1200 3600 5500 14800 41000 64000
    由表1可知,動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥達(dá)到并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,在與傳統(tǒng)大口徑進(jìn)排氣閥的比較中,動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥在排氣性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)大口徑進(jìn)排氣閥,而進(jìn)氣量可以按照排氣量的80%進(jìn)行換算,這樣無(wú)論是排氣性能還是進(jìn)氣性能,動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥都優(yōu)于傳統(tǒng)高速進(jìn)排氣閥。
    判斷排氣閥的性能優(yōu)劣除對(duì)閥門的一般要?dú)馔膺有以下3點(diǎn):①空氣閉閥壓力的大;②管道中水流溢出時(shí)能否將浮球壓;③在低壓(0.02Mpa)時(shí)能否密封不漏水。
    對(duì)于動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥,由于采用了特殊直徑與質(zhì)量的浮球、合適圓錐角度的閥體入口,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,不會(huì)出現(xiàn)浮球運(yùn)動(dòng)卡阻現(xiàn)象,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)表明浮球可在任何水壓下平穩(wěn)關(guān)閉窗口;同時(shí)采用雙線密封結(jié)構(gòu)確保密封良好,試驗(yàn)中當(dāng)?shù)蛪簽?.018Mpa時(shí)浮球就可以緊密壓在閥座上,無(wú)滲漏現(xiàn)象。
3、動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的應(yīng)用
    水錘在長(zhǎng)距離輸水管道上極具破壞性,因此安裝的排氣閥必須性能可靠,避免管道中存在氣囊而產(chǎn)生直接或間接水錘。.     當(dāng)輸水管道的管材確定后,水錘的壓力增值ΔP主要隨流速Vo增大而增大,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中可適當(dāng)降低流速,即通過(guò)加大管徑來(lái)降低水錘的危害。但如果管道中的氣體不及時(shí)排出就會(huì)在某些部位聚成氣囊,使流通面積減少,流速加大導(dǎo)致水錘增加,水錘的危害性也就隨之增大,甚至形成危害更大的水氣彌合水錘,所以在局部的關(guān)鍵點(diǎn)上要安裝合適的排氣閥,將管道中的氣體在水流前方排出。
    根據(jù)相關(guān)資料,在長(zhǎng)距離輸水管道中,建議重點(diǎn)在以下位置安裝進(jìn)排氣閥:
    ① 局部最高點(diǎn)——最主要的安裝點(diǎn),由水力坡度確定。
    ② 在停泵時(shí)有可能出現(xiàn)水柱分離式斷流彌合水錘的部位。
    ③ 下降坡度變大、變小點(diǎn)——安裝一個(gè)復(fù)合式排氣閥。
    ④ 在長(zhǎng)距離無(wú)折點(diǎn)上升管段——每400m~800m安裝一個(gè)高速進(jìn)排氣閥。
    ⑤ 在長(zhǎng)距離無(wú)折點(diǎn)下降管段——每400m~800m安裝一個(gè)復(fù)合式排氣閥。
    ⑥ 在長(zhǎng)距離水平線——每400m~800m安裝一個(gè)復(fù)合式排氣閥。
    在市政供水管網(wǎng)中,尤其在供水管網(wǎng)的末梢和地勢(shì)較高的位置通常積聚有氣團(tuán),隨著管道中的氣體不斷析出,氣團(tuán)不斷增大,對(duì)管網(wǎng)的危害隱患就越大,因此在該位置必須安裝進(jìn)排氣閥裝置。舉個(gè)案例:圭峰泵站工程改造,該泵站是供水管網(wǎng)中的二次加壓泵站,供水量為2000m3/h,由城區(qū)北部管網(wǎng)末端供水,供水管徑為DN400,供水壓力為0.18Mpa。按地面高程計(jì)算,該處已高出供水廠二級(jí)泵房約15m,為節(jié)約運(yùn)行成本,確定降地池和水泵聯(lián)合供水的模式改為水泵從市政管網(wǎng)直抽加壓供水,考慮可能出現(xiàn)的氣阻影響水泵的運(yùn)行效率,在水泵的進(jìn)水總管上安裝一個(gè)口徑為DN100的動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥,消除了管道中氣阻的影響,確保了高泵站的運(yùn)行可靠性。
    文章出自:上海枚耶閥門有限公司官網(wǎng)http://cenpor.cn/solutions_page/215.htm


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