高速进排气阀设计规范

2021-07-12 08:49:54 捷斯特阀门 2

高速排气阀产品用途:

高速排气阀安装于有可能高速进排气的地方,充水时高速排除管道中的空气,在管道放空时吸入空气保持排水通畅,管道正常工作时可以不断地排除析出的空气。排气阀在有可能产生水锤的时候使空气自动进入,避免产生负压,防止或减缓水锤的危害。

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1、高速进排气阀的原理,由于内部浮球的作用,普通进排气阀都具有充水时排气、排水时吸气的功能,但在实际使用过程中,尽管阀体内部设有护筒,可以抵挡高速气流的冲击,但在高速排气状态下阀体内部会产生高速的扰动气流,在此影响下,浮球所受的气动力大于浮球的重力,浮球就会被高速气流吹出堵塞排气阀口,导致大量空气滞留在管道内,排气作用得不到发挥。,动力式高速进排气阀采用一个特殊的浮球,高速气流通过浮球时,由于浮球后部表面有显著的变化,浮球表面上的附面层一般发展不稳定,出现附面层分离,并在物体后形成漩涡尾流,此时物体所受的压力差阻力很大,并且气流在浮球的后方由于流通面积的增大,流速变小;根据伯努利方程可知,气流在浮球后面经过了一个减速、扩压过程;这样由于浮球上下部分存在压力差,浮球就会悬浮在阀体内而不会被高速空气流吹出。

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在实际应用中,因为可以定出被空气吹出的浮球直径,而水比空气更容易移动较大直径的浮球,将该比率与合适的阀体入口圆锥度配合在一起,射出的冲击气流会产生比冲撞力更大的吸拉力,导致浮球向下悬浮,并且随着射流速度增大,吸拉力也增大,因此任何速度的气流都可以顺利排出,而不会发生浮球被吹出提前关闭排气阀的现象。

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2、高速进排气阀的性能与特点,在输水管道中,排气阀的排气量至关重要,如排气量太少,往往停水以后再次通水时,需要较长时间才能恢复原来的供水能力,排气量大则可在极短时间内恢复正常供水能力。动力式高速进排气阀的排气量与行业标准规定值的对比见表1。表1、动力式高速进排气阀的排气量与行业标准规定值的比较由表1可知,动力式高速进排气阀达到并远远超过了行业标准要求,在与传统大口径进排气阀的比较中,动力式高速进排气阀在排气性能上远远优于传统大口径进排气阀,而进气量可以按照排气量的80%进行换算,这样无论是排气性能还是进气性能,动力式高速进排气阀都优于传统高速进排气阀。

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判断排气阀的性能优劣除对阀门的一般要气外还有以下3点:

①空气闭阀压力的大小;

②管道中水流溢出时能否将浮球压住;

③在低压(0.02Mpa)时能否密封不漏水。

对于动力式高速进排气阀,由于采用了特殊直径与质量的浮球、合适圆锥角度的阀体入口,结构简单合理,不会出现浮球运动卡阻现象,经反复试验表明浮球可在任何水压下平稳关闭窗口;同时采用双线密封结构确保密封良好,试验中当低压为0.018Mpa时浮球就可以紧密压在阀座上,无渗漏现象。

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3、高速进排气阀的应用,水锤在长距离输水管道上破坏性,因此安装的排气阀必须性能可靠,避免管道中存在气囊而产生直接或间接水锤。当输水管道的管材确定后,水锤的压力增值ΔP主要随流速Vo增大而增大,在实际工程设计中可适当降低流速,即通过加大管径来降低水锤的危害。但如果管道中的气体不及时排出就会在某些部位聚成气囊,使流通面积减少,流速加大导致水锤增加,水锤的危害性也就随之增大,甚至形成危害更大的水气弥合水锤,所以在局部的关键点上要安装合适的排气阀,将管道中的气体在水流前方排出。

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根据相关资料,在长距离输水管道中,建议重点在以下位置安装进排气阀:

① 局部高点——主要的安装点,由水力坡度确定。

② 在停泵时有可能出现水柱分离式断流弥合水锤的部位。

③ 下降坡度变大、变小点——安装一个复合式排气阀。

,④ 在长距离无折点上升管段——每400m~800m安装一个高速进排气阀。

⑤ 在长距离无折点下降管段——每400m~800m安装一个复合式排气阀。

⑥ 在长距离水平线——每400m~800m安装一个复合式排气阀

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