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排氣閥類型及排氣性能分析

發布時間:2015-11-07 10:38

排氣閥是輸水管道上的產品,其性能差異,且現在市場上的產品種類很多,良莠并存,一旦選錯,可能給輸水系統及單位帶來嚴重的后果。目前,我國市場上常見的排氣閥按結構形式可大體分為三類,即老式浮球(筒)式排氣閥,新型杠桿式排氣閥,新型氣動式排氣閥。
  1、浮筒式排氣閥
  浮筒式排氣閥一般稱為雙口排氣閥,即分為微量和高速排氣兩部分排氣的排氣閥,合在一起后即稱為復合式雙口排氣閥,其工作原理是在閥體內無水時,浮球落入護筒,排氣口打開排氣,有水時,浮球浮起堵住排氣口,封住氣流。其缺點是大排氣口(高速排氣)部分在三種條件下未排完氣就會關死。這三種情況是:a排氣速度較快時;b氣流少量帶水霧;c多段水柱,氣柱相間或是有多個氣囊時。且由于氣托作用而不再排氣,僅靠3~5mm排氣口徑的微量排氣部分排氣,故其排氣量是很小的。對于大管徑的管道和存氣量大的管道,安裝這種排氣閥,不能防止氣爆。
  近推出了一種動力式排氣閥,它能克服上述三個問題中的前兩個,但后一個問題該排氣閥仍無法解決,而在工程上這個問題卻是普遍存在而且是致命的,因而可以說這種排氣閥仍有嚴重缺陷,即在管道有多個大氣囊時,它僅能排出個,然后就失去排氣功能。因而仍然可造成管道內大量氣體難以排出,導致管道氣爆。從結構上分析,這種排氣閥仍屬于浮球式排氣閥。
  2、杠桿式排氣閥
  杠桿式排氣閥工作性能良好,但缺點是排氣口徑小,當排氣閥公稱直徑大于100mm時,其排氣口徑一般不大于該閥工稱口徑的1/5,而一般選擇排氣閥公稱口徑又為主管道的1/8左右,這樣這種閥的排氣口徑即為主管道口徑的約1/40,面積約為1/1600,從而使用時,其排氣速度遠小于設計工況,操作不小心仍可能造成憋氣爆管事故。
  3、氣缸式排氣閥
  氣缸式排氣閥原理是用浮筒杠桿等控制氣缸內氣動膜片動作,從而使閥體上大排氣口啟閉。這類排氣閥結構上的主要特點是,大小排氣口或僅大排氣口的排氣口徑不小于排氣閥公稱直徑的70%~80%。一般設計者在選擇排氣閥時是以排氣閥的公稱口徑計算排氣量的。氣缸式排氣閥則   能滿足設計要求,起到防止管道氣爆的作用。
  4、各種排氣閥的性能評價
  浮球式排氣閥(包括改進后動力式自動排氣閥)僅在排出管道內段氣體或是個氣囊時可高速排氣。但排完段氣體后,浮球堵住大排氣口,再來氣體,大排氣口下的浮球因氣托作用不會再打開排氣,因而這種排氣閥是很不的,實際工程中應盡量不使用這種排氣閥。
  浮球杠桿式排氣閥缺點是排氣口徑及排氣量小,對于管徑較小的輸配水管,經計算分析后,可以采用,但管道充水速度應嚴格控制(尤其是在平時突然停泵后),否則也可能出現憋氣甚至爆管事故。氣缸式排氣閥因排氣口徑大,排氣速度高,且在任何情況下均可高速排氣,理論和大量實踐證明,這種排氣閥可大限度地滿足設計要求,對輸水管道尤其是大型輸水管道排氣順暢,防止爆管和運行穩定的作用是非常明顯的。
  由于供水管道排氣順暢與否是其能運行的重要指標。
  工程實踐的實例已經證明,不裝或者所裝排氣閥性能不符合要求,都會造成爆管的可能.因此使用排氣不同類型性能良好的排氣閥并合理安裝是管路運行的關鍵。
  例如我國東北地區某中小型輸水系統,管徑DN600,管長9km的平坦管路,全線未裝一個排氣閥,結果系統運行后,不斷爆管達10多次,造成很大的經濟損失.另外,如我國南方某區一段長860m輸水管,管徑DN1200,建成投產運行1a內,爆管6次,該管段上裝有2臺DN100的浮球閥式排氣閥,后來換成2臺氣缸式排氣閥,至今將近4a,未發生爆管。再如,我國西北某市,一段從水庫取水的重力流輸水管,管長12km。管徑DN1200,大靜壓59m水柱,通水運行40d,爆管3次之多,后來拆掉管道上安裝的浮球式排氣閥,在某大學給排水實驗室做排氣實驗發現,管道上裝的3種類型的浮球式排氣閥2種基本不排氣,1種有微量排氣。換裝氣缸式排氣閥后,這段輸水管充滿水的時間由原來的5d降到17個小時,且運行后再未爆管。

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