排气阀在供水管网中的应用 3页

'—26—阀门2012年第5期文章编号:1002-5855(2012)05-0026-02排气阀在供水管网中的应用刘洋(艾碧匹(上海)流体控制有限公司，上海200233)摘要分析了供水管网中气体的形成和危害，介绍了几种管网用排气阀的结构特点和应用。关键词排气阀;供水;管网;应用中图分类号:TH134文献标识码:AAnimportantapplicationsaboutair-ventvalveinthewatersupplyLIUYang(IBP(Shanghai)FlowControlCo．，Ltd，Shanghai200233，China)Abstract:Thispaperintroducesmainlythestructurefeaturesandapplicationofair-ventvalveinthewatersupplypipelineandtheanalysisaboutgascreationandtheharmnesscaused．Keywords:air-vent;watersupply;pipenetwork;application1概述由于气体具有压缩性，供水管网中液体流和气体流同时存在。因气体的可压缩性，导致管网中的远距离输水工程中，由于地形等因素的影响，气体流会形成瞬间的巨大压力，此压力是同管网液管道铺设时高时低。在长距离的管道中，会形成多体压力的几倍甚至十几倍，因此造成管网的爆管，点局部聚集气体的现象，导致水击爆管，压力损即气爆。失，断流，增大能源的消耗，运行成本上升，降低当管道中液体和气体共存的时候，加大了液体管道使用寿命等问题，因此必须合理的运用排气阀在管道中流动的摩擦阻力和局部阻力，严重的时候消除隐患。甚至可以截断水流，大大增加能源的消耗以及运行2问题分析成本。对于DN600的管道，水泵的供水量管道中的空气在水中的溶解度(图1)与环境32500m/h，扬程每提高1m，每年增加的耗电量约温度和管道内的压力变化有关。另外，水泵供水，288GJ。也会有气体带入管道。管道检修时，大量气体也会管道聚集气体的部分加速了管道的腐蚀，降低随再次通水时进入管道。了管道的强度，当管道液体压力出现一定幅度的波动时，就会发生爆管。由于气体的存在，管道液体流动不平稳，引起管道振动，有时是剧烈的振动，管道在长时间的振动作用下，导致连接处松动漏水甚至管道断裂，同样造成资源和能源的浪费。在供水管道系统中，为了防止水锤对管网造成的破坏，会设立水塔或稳压系统，这些方法只能降低水锤的能量，但是并不能解决气体在管道中的危害。因此，需要在管道中合理的安装和使用排气阀。图1空气在水中的溶解度作者简介:刘洋(1983－)，男，辽宁调兵山人，工程师，主要从事供水阀门新品开发和研究工作。 2012年第5期阀门—27—3排气阀的结构特点然是杠杆就必然加大阀体的体积，阀瓣关闭行程短，排气面积极小。现在有多连杆机构的排气阀，(1)普通浮球复合式但仍然不能解决阀瓣关闭行程短这个缺陷，大口径普通浮球复合式排气阀主要由大量排气和微量排气阀显得尤为突出。因此杠杆式排气阀多用于小排气两部分组成，排气面积大，排气量也大。当液体进入阀体后，液面上升，在浮力的作用下浮球随口径的排气阀设计，而且成本较高。之上升，关闭主阀。图2所示排气阀没有微量排气功能，一旦浮球被推起，只要管道内仍有压力，即使再有气体产生，浮球也不会落下，因此无法二次排除管道内聚集的气体。图3所示排气阀具有微量排气功能，当阀体内聚集一定气体后，浮球的重力大于液体浮力与微量排气孔产生的压差吸力时，浮球落下，微量排气孔排气。普通浮球复合式排气阀的缺点是当管道中有大量的气体需要迅速排放时，管道内和外界大气达到一定压差时，气体流速加快，在阀瓣的上方就会产生一个低压区，导致主阀迅速关闭，大量气体无法快速排出，这时排气阀失去排气功能。图4杠杆式排气阀(3)新型浮球复合式新型浮球复合式排气阀(图5)根据航空动力学原理改变了阀体内部的结构，使得高速流动的气体在阀体内产生的低压区下移至阀瓣下端，即使气体流速达到音速时，阀瓣所受的合力依然向下，只有当液面上升，通过浮力推动浮球和阀瓣上升，主阀关闭。当管道内聚集的气体进入排气阀时，浮球下落，打开微量排气阀，排出气体(图6)，该阀图2排气阀反应灵敏，确保管网正常安全的运行。(a)内置微量排气(b)外置微量排气图3复合式排气阀图5新型浮球复合式排气阀(2)杠杆式4安装杠杆式排气阀(图4)具有大排量排气和微排量排气功能，杠杆式排气阀是比较合理的排气阀。在管网中，正确合理的安装排气阀尤为重要。杠杆式排气阀完全依靠液体的浮力作用启闭阀门，①水泵的出口处与止回阀之间，起泵排气，停泵吸(下转第29页)不受高速气流的影响，但它仍然存在结构弊端。既 2012年第5期阀门—29—矩应不小于所有控制阀门的开启力矩，并且满足转速和动力电源要求。动力电源为二相、三相电源及蓄电池控制。电动装置核心元件采用了先进控制技术，结构合理，动作灵活。手动装置包括手动套头和手动扳把(图2)，必须满足所有控制阀门均能方便手动操作启闭。手动扳把采用空心管制造，自重轻，携带方便。过渡套应根据所控制阀门手动驱动装置的输入轴尺寸进行设计，通过线切割加工，尺寸精确，互换性好，便于更换。其次，该件应进行过热处理，硬度高，耐磨性好，因此大大提高产品的使用寿命。支承座应根据手动驱动装置减速箱上的箱盖尺寸设计。支承座承受反作用力矩，应保证其支撑平稳，安全可1.过渡套2.支承座靠。图2改装后的阀门驱动装置3结语电动开阀器已用于DN800/2000/2200，PN10蝶阀，在1.1MPa压力下开启轻便灵活，安全可靠，平稳无振动。该产品改装成本低，使用方便，通用性强。以DN800/2000/2200，PN10蝶阀为例，采用3台多回转电动装置，对应的扭矩分别为500N·m、5000N·m和7000N·m，其价格为约6万元。若采用1套电动开阀器，其价格为约3.8万元，节省成本约2.2万元。该项技术已申请实用新1.手动扳把2.手动套头型专利(专利号:ZL201120491817.5)。图3手动装置参考文献止阀门在极限位置过开或过关造成减速箱损坏，可以采用手动装置，独立控制，分阶段操作，安全可靠。〔1〕JB/T8531－1997，阀门手动装置技术条件〔S〕．〔2〕JB/T8528－1997，普通型阀门电动装置技术条件〔S〕．当电动开阀器的电动转速过高时，在距极限位置〔3〕杨源泉．阀门设计手册〔M〕．北京:机械工业出版社，1992．5°～10°范围内采用手动装置操作。电动装置力(收稿日期:2012.03.30)(上接第27页)时每隔500～1000m的斜坡处，坡度≤D/100时每隔1000～1500m的斜坡处，坡度≤D/10时每隔1500～3000m的斜坡处，坡度≥D/10时管道的最高点。⑤管径变化处。⑥压力递减处。5结语排气阀不能按照传统的方式按管道口径的1/8～1/6选取，因为不同种类排气阀的排气量相差较大，应根据管道的流量、压力及排气阀参数等数据，选择合适的排气阀。参考文献图6新式与旧式排气阀排气量对比气，可以延长泵的使用寿命。②局部管道的最高〔1〕CJ/T217－2005，给水管道复合式高速进排气阀〔S〕．〔2〕中国市政工程西南设计研究院．给水排水设计手册(第二点。③管道经常维护的后端最高点(如排泥阀，版)〔M〕．北京:中国建筑工业出版社，2000．过滤器)。④长距离管道输水时，坡度≤D/1000(收稿日期:2012.03.20)'