有壓輸水自動(dòng)排氣閥增設(shè)

【資料簡(jiǎn)介】

有壓輸水自動(dòng)排氣閥增設(shè)根據(jù)壓力輸水管道的氣、水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn),將管線的縱剖面分解為上坡段、長(zhǎng)水平段和下坡段,管線高點(diǎn)、低點(diǎn)和坡度變陡點(diǎn)等特征單元,通過分析壓力管道初次運(yùn)行前的充水過程、檢修時(shí)的排水過程、以及正常運(yùn)行過程這三種工況的水流流態(tài),提出了空氣閥設(shè)置應(yīng)當(dāng)遵守區(qū)別對(duì)待、小流量充水和空氣閥類型同其任務(wù)相一致原則及其設(shè)置方法.輸水管道，主要指水源至凈水廠或凈水廠至配水管網(wǎng)的管道。由于輸水管道負(fù)擔(dān)全系統(tǒng)供水，且壓力較高，所以它的安全運(yùn)行問題始終被從水部門和設(shè)計(jì)部門所重視。輸水管道常見的事故是爆管，引起爆管的原因主要有：溫度應(yīng)力、管材質(zhì)量、施工質(zhì)量、地質(zhì)構(gòu)造和水錘等。管道中的氣囊雖然不能直接造成水錘，但可借助水錘造成危害。本文就如何在輸水管道上設(shè)置排氣閥，避免氣體聚集成氣囊進(jìn)行探討。　　

二、有壓輸水自動(dòng)排氣閥增設(shè)實(shí)例及分析　　
在地形起估地段，要求輸水管道的點(diǎn)設(shè)排氣閥，但實(shí)際運(yùn)行中，許多爆管并未發(fā)生在高點(diǎn)或低點(diǎn)，而是發(fā)生在高點(diǎn)后的下彎管段，甚至低壓管道也發(fā)生此類爆管。黑龍江鶴崗的一段管道爆管就是一個(gè)典型的例子。　　
鶴崗市屬低山丘陵區(qū)，凈水廠與送水泵站分建，二者相距5公里，凈化水靠重力流送至送水泵站，凈水廠清水池高程210m，送水泵站清水池高程185m，輸水管為DN800連續(xù)鑄鐵管，平均流速1.0m/s，泵站前500m有一高崗，高程185(見圖一)，高崗的點(diǎn)有一排氣閥，但排氣閥后50m處，多次發(fā)生爆管事故，后來在爆管處加裝了一雙口排氣閥，幾年來，兩排氣閥間沒再爆管，只在新裝排氣閥后10m處發(fā)生過一次爆管?！　?/p>

有壓輸水自動(dòng)排氣閥增設(shè)從這個(gè)例子看，爆管與管中的氣體有關(guān)(安排氣閥后無爆管)。下面對(duì)管道中氣囊的形成過程和它的受力情況進(jìn)行分析：　　
1.氣體的聚集及平衡　　
在正常情況下，管道中的水流可近似地看成是恒定流(壓力、流速、溫度不變)。在這種狀態(tài)下，水中的氣體要逐漸地析出，形成大小不等的氣泡上升到管壁，氣泡按水流流速向前運(yùn)動(dòng)。在上坡段，由于浮力的作用，氣泡流速可能大于水流速。因管壁有一定粗糙度，各氣泡運(yùn)動(dòng)方向相同，很難聚集成大氣泡。小氣泡沿管壁一定寬度向前流動(dòng)，經(jīng)過點(diǎn)排氣閥時(shí)，排氣管直徑內(nèi)的氣泡有條件排出，而其他氣泡靠水流的推力向下游流去。由于管壁處的紊流和流速和切線特性，使一些經(jīng)過排氣管的小氣泡越過排氣孔也向下游流去(見圖二)。　　

越過排氣閥的氣泡順坡而行，運(yùn)動(dòng)方向與氣泡所受浮力的分力P1方向相反(見圖三)，這個(gè)浮力合力產(chǎn)生的阻力，必然使氣泡運(yùn)動(dòng)的速度減慢，后序氣泡容易撞擊前面氣泡而全成大氣泡，大氣泡產(chǎn)生大的浮力。自動(dòng)排氣閥的性能要求：
a.自動(dòng)排氣閥應(yīng)有較大的排氣量，當(dāng)管道空管充水時(shí)可在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速排氣恢復(fù)至正常供水能力。
b.自動(dòng)排氣閥在管內(nèi)有負(fù)壓產(chǎn)生時(shí)，活塞應(yīng)該可以迅速開啟，快速大量吸入外界空氣，以保證管線不會(huì)因負(fù)壓而產(chǎn)生損害。且在工作壓力下能夠?qū)⒐艿乐屑Y(jié)的微量空氣排出。
c.自動(dòng)排氣閥應(yīng)有比較高的空氣關(guān)閉壓力，在活塞關(guān)閉前的較短時(shí)間內(nèi)，應(yīng)有足夠能力將管道內(nèi)的空氣排放完畢，提高輸水效率。
d.自動(dòng)排氣閥的水關(guān)閉壓力應(yīng)不大于0.02MPa，在較低的水壓下就可以關(guān)閉排氣閥，從而避免水的大量涌出。
e.自動(dòng)排氣閥應(yīng)采用不銹鋼浮球（浮桶）作啟閉件。
f.自動(dòng)排氣閥閥體上應(yīng)設(shè)有防沖擊保護(hù)內(nèi)筒，以防大量排氣后高速水流直接沖擊浮球（浮桶）而造成浮球（浮桶）的過早損傷。

自動(dòng)排氣閥故障排除方法：
暖氣不熱原因：
a.自動(dòng)排氣閥失靈或管道坡度不對(duì)形成汽堵；
b.多年來未沖洗管道導(dǎo)致臟堵；
c.多個(gè)閥門尤其是用戶自設(shè)的閥門沒有打開或因年久失修導(dǎo)致閥芯脫落，堵塞管道；
d.系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，如果管道布置不合理，管徑過細(xì)、暖氣片過小等。
排除方法：
a.檢修更換暖氣排氣閥，調(diào)整管道坡度，排盡空氣；
b.沖洗管道，排除臟堵；
c.檢修并且打開所有應(yīng)打開的閥門；
d.修改管路，加大暖氣片?！?/p>

　　
三、有壓輸水自動(dòng)排氣閥增設(shè)結(jié)論　　
有壓供水管道在供水或排水時(shí)，要排出或吸入一樣體積的空氣;正常運(yùn)行過程中需要排出水中析出的微量氣體。當(dāng)缺少進(jìn)排氣閥、進(jìn)排氣閥型號(hào)不合適、布置不合理或進(jìn)排氣閥不能正常工作時(shí)，氣體就會(huì)留在供水管道中，這些氣體會(huì)影響到供水系統(tǒng)的安全運(yùn)行，氣體隨水的流動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，其在運(yùn)動(dòng)過程中反過來又導(dǎo)致水流速的改變，引起水錘發(fā)生。因此供水管道中發(fā)生的如爆管、輸水不暢等現(xiàn)象，管道系統(tǒng)不能進(jìn)、排氣是主要的原因。在供水管道中，由于氣體的存在縮窄了管道的過水?dāng)嗝妫瑴p小了供水流量，影響到了用水戶正常的生產(chǎn)和生活用水，增加了供水成本。這些氣體在管道供水時(shí)如發(fā)生停泵、控制閥誤操作等，輕則會(huì)影響系統(tǒng)正常供水，重則會(huì)使管道遭到破壞。

1.輸水管道下坡段必須增設(shè)排氣閥，具體位置由式P`=PSinα確定，計(jì)算流速取平均值為宜；　　
2.管道實(shí)際俯角小于計(jì)算角度時(shí)，排氣閥應(yīng)設(shè)在下彎曲線與直線的交點(diǎn)處；　　
3.為使管內(nèi)氣體盡早排出而不形成氣囊，下彎管線與直管線的交點(diǎn)均應(yīng)設(shè)排氣閥；　　
4.本文所增設(shè)的排氣閥不能取代點(diǎn)排氣閥TOP