關(guān)于排氣閥的資料

1、.排氣閥的重要性長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)城鎮(zhèn)配水管道是否含氣、是否可能造成爆管問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足，就不能從根本上解決管網(wǎng)時(shí)常漏水的問(wèn)題。因此我們有必要揭示正常運(yùn)行的供水管網(wǎng)可能存氣的原因以及管道升壓和造成爆管的原理，以便得提高對(duì)含氣型斷流水水錘的認(rèn)識(shí)能力。1、正常運(yùn)行管網(wǎng)中的氣體來(lái)源：供水管網(wǎng)的氣體產(chǎn)生主要有下面五種情況（1）部分區(qū)域或全管網(wǎng)因故停水；（2）個(gè)別管段事故搶修放空；（3）單個(gè)或多個(gè)大用戶流量調(diào)節(jié)過(guò)快使管道出現(xiàn)負(fù)壓，排氣閥及管道不嚴(yán)處注氣；（4）不在流動(dòng)中的氣體釋放；（5）在水泵吸水管和葉輪內(nèi)，因運(yùn)行負(fù)壓產(chǎn)生的氣體釋放。2、供水管網(wǎng)氣囊運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及危害分析 ：由于供水管網(wǎng)的管徑沿主水流方向由大變小

2、，管道存氣的主要形式是段塞流，即氣體以不連續(xù)的多個(gè)獨(dú)立氣囊存在于管頂。其氣囊長(zhǎng)度和占過(guò)的水?dāng)嗝婷娣e取決于氣體的含量、管徑大小及管道縱斷面條件等等。理論研究和實(shí)踐表明，氣囊沿管頂隨水流運(yùn)動(dòng)，易在管道轉(zhuǎn)彎 起、變徑、閥門等處產(chǎn)生聚集，并產(chǎn)生壓力振蕩。由于管網(wǎng)水流速度和方向具有很大的隨機(jī)性，氣 運(yùn)動(dòng)引起的壓力升高將在很大的程度上取決于水流速度變化的劇烈程度。經(jīng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，其壓力升高達(dá)2Mpa ，足以破壞一般供水管道。此外值得注意的是，長(zhǎng)期在管網(wǎng)中運(yùn)動(dòng)的氣囊，其體積的大小隨所到 處的壓力大小變化。這進(jìn)一步加劇了含氣水流的壓力波動(dòng)，造成管道爆裂增多。管道含氣危害由含氣量的大小、管道構(gòu)造以及運(yùn)行操作等等

3、因素有關(guān)，其危害可分成顯性和隱性兩類，其特點(diǎn)如下：顯性危害主要有以下幾個(gè)方面（1）排氣不暢造成通水困難在水氣相間時(shí)，浮球式排氣閥的大排氣口的作用幾乎為零，僅靠微孔排氣，造成了嚴(yán)重“氣堵”，氣排不出，水流不暢，使水流通道截面積人變小甚至切斷，水流受阻，系統(tǒng)循環(huán)能力下降，局部流速提高，水頭損失增大，為了維持原來(lái)的循環(huán)量或水頭必須增開(kāi)水泵，增加動(dòng)力和對(duì)行費(fèi)用。（2）排氣不暢造成通水及運(yùn)行期間爆管，供水系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行管道因排氣閥因能微量排氣而造成爆管的現(xiàn)象多，根據(jù)有關(guān)理論計(jì)算，排氣不暢引起的氣爆壓力最高可達(dá)2040個(gè)大氣壓，其破壞力相當(dāng)于靜壓4080個(gè)大氣壓，足以破壞任何供水管道,工程上最強(qiáng)的球鑄鐵

4、被破壞屢見(jiàn)不鮮,各類管道爆管事例更是不勝枚舉,典型的有,東北某市,輸水管長(zhǎng)91Km,幾年運(yùn)行爆管達(dá)108次之多,沈陽(yáng)建工學(xué)院的專家經(jīng)分析后結(jié)論為氣爆.南方某市一段輸水管僅860m,管徑DN1200mm,運(yùn)行一年爆管達(dá)6次之多.結(jié)論是因排氣閥只能是微量排氣造成輸水管排氣不暢引起的氣爆破壞.最后將排氣更換成能保證大量排氣的動(dòng)力式高速排氣閥,從根本上解決了爆管問(wèn)題.（3）由于水中容解空氣的不斷釋放和空氣氣囊的逐漸形成和增大，管內(nèi)水流速度動(dòng)壓不斷變化，系統(tǒng)參數(shù)不穩(wěn)定，并可能產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪音。（4）交替接觸空氣和水，金屬表面腐蝕加劇。（5）管道內(nèi)產(chǎn)生令人不愉快的噪聲。搟氣不暢引起的隱性危害1排氣不暢

5、有可能使管道壓力不穩(wěn),流量調(diào)節(jié)失準(zhǔn),管道自動(dòng)控制失準(zhǔn),安全防護(hù)措施失效;2管道漏水量增加;3管道 故障增多,長(zhǎng)期不斷的壓力震蕩造成管道接頭及管壁疲勞,引起使用壽命降低等問(wèn)題,增加維護(hù)費(fèi)用;大量的理論研究和一些應(yīng)用表明,有壓供水管道含氣較多時(shí),極易發(fā)生對(duì)管道危害最大的斷流彌合水錘,長(zhǎng)期使用會(huì)使壁疲勞脆裂,壽命縮短,加大漏失水量,甚至爆管.城市供水管道爆漏的最大病根就是管道排氣問(wèn)題,解決問(wèn)題的最重要途徑就是底排凈管道存氣,選用能夠排凈的排氣閥.目前動(dòng)力式高速排氣閥可滿足要求.·動(dòng)力式排氣閥的研制1、動(dòng)力式排氣閥的研制運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)的原理產(chǎn)生以下效應(yīng)：在氣排出的過(guò)程中，具有球密封面的閥口始

6、終保持開(kāi)啟，但當(dāng)實(shí)心水柱上升時(shí)浮球封閉閥口。而傳統(tǒng)式大孔口排氣閥的閥體內(nèi)有一個(gè)有護(hù)筒（或護(hù)罩），以抵擋射出的高速氣流對(duì)浮球的沖擊。但是在高速排氣狀態(tài)下，閥體的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高速的擾動(dòng)氣流。盡管設(shè)有護(hù)筒（或護(hù)罩），但是高速的擾動(dòng)氣流還是會(huì)影響到浮球，此時(shí)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閥口。失去高速排氣功能導(dǎo)致大量空氣滯留管內(nèi)。2、理論依據(jù)在開(kāi)發(fā)動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥過(guò)程中，我們應(yīng)用到了流體力學(xué)的內(nèi)容。我們用一個(gè)乒乓球和錐形漏斗很容易演示出動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的工作原理：將乒乓球置于錐形漏斗之上，沿軸向吹氣，乒乓球?qū)⒈粦腋≡陬i部（不會(huì)被吹出）。如果將漏斗倒置過(guò)來(lái)氣流沿軸向由上

7、向下吹，乒乓球也能夠克服重力而懸浮在漏斗頸部。動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的原理同以上原理一樣。高速氣流在通過(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，并在物體后形成旋渦尾流，此時(shí)物體所受的壓差阻力很大，并且氣體在浮球的后方由于流通面積的增大，流速變小，根據(jù)伯努利方程得：流速變小、壓力增大。氣流在浮球后面經(jīng)過(guò)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，就可以把浮球懸浮在閥體之內(nèi)，不會(huì)被高速空氣氣流吹出。我門可以簡(jiǎn)單的這樣認(rèn)為：除了重力之外，作用在浮球上的力有1. 氣流的沖撞力，它分布在與管徑同面積的圓球表面上，其方向是使圓球吹出。2. 氣流的吸拉力它

8、作用在較大的球面上，其方向是拉住圓球在原地不動(dòng)，因此如果總的氣流沖撞力小于總的氣流吸拉力，浮球就會(huì)保持向下；相反地如果總的氣流沖撞里大于總的氣流吸拉力，則浮球就會(huì)被吹出。在實(shí)際應(yīng)用上，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，因此，我們可以確定一個(gè)浮球直徑與流束直徑的比率，在該比率下浮球能夠被水流吹出而不會(huì)被氣流吹出。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們將該比率與符合這一原理的合適閥體入口的圓錐度配合在一起，就達(dá)到了所理想的效果。在這種布置下，出射的沖擊氣流產(chǎn)生一個(gè)比沖撞力更大的吸拉力，導(dǎo)致浮球向下懸浮著，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，哪怕是極限流速下的氣流都可

9、以順利排出，而不會(huì)發(fā)生浮球被吹出提前關(guān)閉排氣閥現(xiàn)象。動(dòng)力式高速排氣閥工作原理簡(jiǎn)介分析給水管網(wǎng)爆管事故的原因得知，大多數(shù)是由于給水管網(wǎng)未解決排氣問(wèn)題，在管道上形成氣囊，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)閥門或水泵起停時(shí)，管道會(huì)產(chǎn)生大的壓力增值，氣體可壓縮特性，使應(yīng)力集中到氣囊產(chǎn)生高壓形成水錘，從而導(dǎo)致爆管。同時(shí)對(duì)給水管路的流量造成影響，即我們所說(shuō)的氣阻。分析空氣進(jìn)入給水管路中的各種情況,主要有以下三種情況;1、水泵開(kāi)啟時(shí)，水泵高速運(yùn)行壓縮空管路中的空氣，使應(yīng)力集中于壓縮空氣而產(chǎn)生水錘，同時(shí)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)帶人大量空氣。2、水泵停運(yùn)時(shí)管路會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，空氣就會(huì)被吸人，給水管路前后的壓差會(huì)產(chǎn)生水錘。3、在一般情況下，水中約含2

10、VOL%的溶解空氣，在輸水過(guò)程中，這些空氣由于不斷地4、 釋放出來(lái)，當(dāng)析出的空氣在管路中可以集積的位置在而形成氣時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生水錘 。本公司生產(chǎn)的復(fù)合式高速排氣閥，從設(shè)計(jì)理念到開(kāi)發(fā)生產(chǎn)都是以防止爆管、減少氣阻、提高工作效率為出發(fā)點(diǎn)，力求在各種工況時(shí)能發(fā)揮較好的防止爆管，排凈空氣的作用。1、結(jié)構(gòu):該排氣閥采用直立式法蘭聯(lián)接，由閥體、閥蓋、浮球、浮球桿、密封墊、緩沖墊等配件組成。復(fù)合式動(dòng)力排氣閥由動(dòng)力式高速排氣閥和微量排氣閥組成。2、工作原理：排氣閥安裝在管道的關(guān)健點(diǎn)上，在充水時(shí)空氣會(huì)向該處集中，在沒(méi)有壓力的情況下，空氣閥是常開(kāi)的，當(dāng)空氣被排除干凈，水流將浮球浮起，關(guān)閉孔口。一旦管路壓力下降到將近大

11、氣壓力時(shí)浮球下降，開(kāi)啟孔口，允許空氣被吸入管道，因此不會(huì)形成真空狀態(tài)，管路系統(tǒng)不會(huì)受到破壞。四、排氣閥的特點(diǎn)：1、高速、大量排氣。排氣閥孔口采用全尺寸出口、進(jìn)口具有最大排氣、吸氣功效。當(dāng)管道開(kāi)始進(jìn)水時(shí)，能快速的排出管道中的氣體。2、 微量排氣：當(dāng)管內(nèi)注滿水時(shí)，主浮球會(huì)上浮，將排氣口封住，運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的少量氣體，會(huì)通過(guò)裝于排氣閥邊上的微量排氣閥排出，以避免管內(nèi)氣體的聚集。微量排氣閥采用桿杠式結(jié)構(gòu)，靈敏的動(dòng)作快速的排出累積的少量氣體且能快速關(guān)閉排氣口減少水損。3、 快速吸氣：當(dāng)管內(nèi)水流中斷或產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，主浮球會(huì)自動(dòng)下落，打開(kāi)主排氣口快速吸入氣體，補(bǔ)充到管內(nèi)，以保護(hù)管道不受損壞，達(dá)到破壞真空的目的

12、。4、主排氣閥和微量排氣閥均能自支排氣自動(dòng)密封，消除手動(dòng)操作的安全隱患。5、采用特殊浮球直徑，不管氣壓多大、氣流流速多快也不會(huì)吹堵。五、性能數(shù)據(jù)比較1、判定排氣閥的性能高低除對(duì)閥門的一般要求外還有三點(diǎn)至關(guān)重要：2（1）空氣閉閥壓力。（2）管道中介質(zhì)沖上來(lái)時(shí)是否會(huì)把浮球壓住。（3）在低壓時(shí)（0.02MPa）是否在密封不漏水。而這三點(diǎn)來(lái)說(shuō)恰恰是動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥的優(yōu)勢(shì)所在之處。對(duì)于動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥來(lái)說(shuō)，由于采取了特殊直徑與重量的浮球、合適的圓錐角度的發(fā)體入口。所以不管氣壓多大、哪怕排氣速度達(dá)到接近音速的情況下也不會(huì)發(fā)生吹堵現(xiàn)象。在該比率下浮球不會(huì)被空氣吹出，但是很容易被管道中介質(zhì)沖上來(lái)并緊密的壓

13、在閥座上。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理所以不會(huì)出現(xiàn)浮球運(yùn)動(dòng)卡阻現(xiàn)象，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明浮球可在任何水壓力的情況下能平穩(wěn)關(guān)閉閥口。同時(shí)采用雙線密封結(jié)構(gòu)確保密封緊密，在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)?shù)蛪旱?.018Mpa時(shí)浮球就可以緊密的壓在閥座上密封無(wú)滲漏現(xiàn)象。2、排氣閥的排氣量至關(guān)重要，如排氣量太小，往往停水以后再次通水，須時(shí)甚久才能恢復(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)至正常供水能力。所以舊式排氣閥由于排氣能力小等原因，以逐步被新型高速進(jìn)排氣閥所取代。根據(jù)實(shí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，能被稱為高速進(jìn)排氣閥的如DN200排氣閥排氣量不能低于11800（m3/h），DN100不低于2900（m3/h）。表1為動(dòng)力式排氣性能與行業(yè)標(biāo)

14、準(zhǔn)規(guī)定對(duì)比圖：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力式結(jié)構(gòu) DN50 DN80 DN100 DN150 DN200 DN300壓差P為0.035Mpa時(shí)的排氣量（m3/h） 670 2100 2900 6100 11800 38000 900 2500 4000 8100 26800 47500壓差P為0.07Mpa時(shí)的排氣量（m3/h） 1080 2800 4850 10850 18300 494001200 3600 5500 14800 41000 64000排氣量性能對(duì)比表六、 實(shí)際應(yīng)用 在有壓管道中，由于某種原因（如閥門啟閉，換向閥變換工位，水泵機(jī)組突然停車，管道中有氣室等），使水流速度發(fā)生突然變化，同時(shí)引起

15、管道中水流壓力急劇上升或下降的現(xiàn)象，稱為水擊，或水錘。水錘引起的壓強(qiáng)升高，可達(dá)管道正常工作壓強(qiáng)的幾十倍至數(shù)百倍。另外，還會(huì)使管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。壓強(qiáng)大幅波動(dòng)，有很大的破壞性，可導(dǎo)致管道系統(tǒng)強(qiáng)烈振動(dòng)、噪聲，造成閥門破壞、管件接頭破裂、斷開(kāi)，甚至管道炸裂等重大事故。在長(zhǎng)距離輸水管道上水錘的危害是極具破壞性的。管路當(dāng)中按規(guī)定安裝排氣閥，避免管道當(dāng)中存在氣室，產(chǎn)生直接或間接水錘。根據(jù)相關(guān)資料，在以下位置需要安裝進(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，而不是由水平基準(zhǔn)線確定。2）如在停泵時(shí)有可能出現(xiàn)水柱分離式斷流彌合水錘（水柱中斷部位）3）下降坡度變大、變小點(diǎn)安裝一個(gè)微量排氣閥；當(dāng)需要真空保

16、護(hù)時(shí)，可安裝一個(gè)復(fù)合式排氣閥。4）長(zhǎng)距離無(wú)折點(diǎn)上升管段每400800m安裝一個(gè)高速排氣/吸氣閥。5）長(zhǎng)距離無(wú)折點(diǎn)下降管段每400800m安裝一個(gè)多功能復(fù)合式排氣閥。6）長(zhǎng)距離水平管線每400800m安裝一個(gè)多功能復(fù)合式排氣閥。7）水泵：在出水管上盡可能靠近止回閥處安裝微量排氣閥。如果水泵入口有吸水提升段，則要安裝復(fù)合式排氣閥。8）大型閥門：大型水力控制閥最高點(diǎn)或上游鄰近點(diǎn)或減壓閥下游，需安裝微量排氣閥。動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥被合適的安裝在某些關(guān)鍵點(diǎn)上，在充水時(shí)空氣會(huì)向該處集中。因?yàn)榭卓诘呐艢饬髁渴强卓趬翰畹暮瘮?shù)，充水水流壓縮前方空氣使之建立一定的平衡壓力，在這平衡壓力下，排氣速度等于充水速度?？諝?/p>

17、被排除干凈，不會(huì)有空氣滯留在管路不會(huì)引發(fā)直接水錘和水氣彌和水擊。當(dāng)空氣排除干凈時(shí)水流將浮球浮起，關(guān)閉孔口。一旦管路壓力下降到將近大氣壓力時(shí)浮球下降，開(kāi)啟孔口，允許空氣被吸入管道，因此，不會(huì)形成危險(xiǎn)的真空狀態(tài)，管路系統(tǒng)不會(huì)受到破壞。排氣閥起到保護(hù)管路的作用。當(dāng)動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥被安裝在深井泵出口止回閥前是用于水泵啟動(dòng)時(shí)排除吸水管路中大量的空氣，而在停泵時(shí)吸入空氣破壞真空。同樣也起到消除氣囊、防止水錘、保護(hù)管路的作用。4、結(jié)語(yǔ)動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥具有自動(dòng)開(kāi)啟進(jìn)/排氣。自動(dòng)關(guān)閉阻止液體外溢的功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活。采用雙線密封，確保密封緊密，且更換方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，工作可靠，開(kāi)啟靈活等特點(diǎn)?？蓮V泛用于石油、化工、水利、建筑和市政等行業(yè)的儲(chǔ)液容器及液體管道等的氣液分離與氣體排放。復(fù)