輸水管道排氣閥的增設 輸水管道排氣閥鋪設應用 輸水管道排氣閥應用 輸水排氣閥鋪設應用
一、之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現(xiàn)在介紹輸水管道排氣閥鋪設應用前言
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。由于輸水管道負擔全系統(tǒng)供水，且壓力較高，所以它的安全運行問題始終被從水部門和設計部門所重視。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置排氣閥，避免氣體聚集成氣囊進行探討。長距離輸水工程經(jīng)濟管徑的確定，關系著輸水工程的合理性和工程的總造價。在經(jīng)過技術(shù)方案的論證、優(yōu)化選擇了方案后，尚要進行管材的論證比較，然后再進行經(jīng)濟流速的計算，確定經(jīng)濟管徑。法蘭微量排氣閥應用于獨立采暖系統(tǒng)、集中供熱系統(tǒng)、采暖鍋 爐、空調(diào)、地板采暖及太陽能采暖系統(tǒng)等管道排氣。因為水中通常都溶有一定的空氣，而且空氣的溶解度隨著溫度的升高而減少，這樣水在循環(huán)的過程中氣體逐漸從水中分離出來，并逐漸聚在一起形成大的氣泡甚至氣柱，因為有水的補充，所以經(jīng)常有氣體產(chǎn)生。
輸水管道排氣閥鋪設應用法蘭微量排氣閥工作原理：
當水進入管內(nèi)時，浮球停在球桶下部進行大量排氣，當氣排完時，水進入閥內(nèi)通過球桶把球浮起關閉，停上排氣，管道在正常運轉(zhuǎn)時自然會產(chǎn)生少數(shù)派量氣體，這些氣體會集中到管內(nèi)上部到相當程度，閥內(nèi)水與球隨時下降，氣從小孔排出。
經(jīng)濟流速的計算方法種類很多，各國都有不同的計算方法。一般講有采用公式直接計算的，有采用基建投資+20年電費(有的也采用10年電費)進行計算比較的。改革開放以來，我們與國外接觸交流頻繁，引進了較為流行的動態(tài)法。動態(tài)法種類也有不同的形式，目前我們在亞行、世行、日元貸款項目中應用年值法與凈現(xiàn)法較多。 p41x單口快速排氣閥設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，排氣量大，我廠在原基礎上進行大量改進，使KP型更，產(chǎn)品合格率可達99%。
| 編號 | 名稱及規(guī)格 | 單位 | 單井數(shù)量 | 總量 | |
| 二 | 輸水工程 | ||||
| 1 | 排氣閥井（52座） | ||||
| （1） | 進排氣閥 | DN100 | 個 | 1 | 52 |
| （2） | 檢修閘閥 | DN100 | 個 | 1 | 52 |
| 2 | 檢修閥門井（4座） | ||||
| （1） | 進排氣閥 | DN100 | 個 | 1 | 4 |
| （2） | 檢修閘閥 | DN100 | 個 | 1 | 4 |
| （4） | 蝶閥 | DN800 | 個 | 1 | 4 |
| （8） | 軟密封閘閥 | DN300 | 個 | 1 | 4 |
| 3 | 電磁流量計閥門井（2座） | ||||
| （1） | 電磁流量計 | DN800 | 個 | 1 | 1 |
| （4） | 電磁流量計 | DN900 | 個 | 1 | 1 |
| 三 | 蓄水工程 | ||||
| 1 | 進退水涵（壩堤） | ||||
| （1） | 碟閥 | D343H-10C DN800 | 個 | 1 | 1 |
| （2） | 固定錐型閥 | DN800 | 個 | 1 | 1 |
| （7） | 電動碟閥 | D343H-10C DN1000 | 個 | 2 | 2 |
| 2 | 泵站 | ||||
| 1 | 水力機械 | ||||
| （1） | KQSS700-M20J | 500MS13 Q=2335m3/h,H=13m，N=92.94kw | 臺 | 1 | 1 |
| （2） | 電機 | YX3-315L2-8、110kW、380V | 臺 | 1 | 1 |
| （3） | KQSS400-M12 | XS250-370 Q=997m3/h,H=40m，N=119.42kw | 臺 | 1 | 1 |
| （4） | 電機 | YX3-315L1-4、160kW、380V | 臺 | 1 | 1 |
| （5） | 手電兩用電動蝶閥 | D9S43H-10C DN800 P=1.0MPa | 個 | 2 | 2 |
| （6） | 手電兩用電動蝶閥 | D9S43H-10C DN500 P=1.0MPa | 個 | 1 | 1 |
| （15） | 泵控閥 | JD745X-10Q DN700 P=1.0MPa | 個 | 1 | 1 |
| （16） | 泵控閥 | JD745X-10Q DN500 P=1.0MPa | 個 | 1 | 1 |
| （17） | 手電兩用電動球閥 | Q947F-10C DN700 P=1.0MPa | 臺 | 1 | 1 |
| （18） | 手電兩用電動球閥 | Q947F-10C DN500 P=1.0MPa | 臺 | 1 | 1 |
| （20） | 壓力變送器 | 測量范圍0.63～63bar，精度：0. | 個 | 2 | 2 |
| （21） | 潛水泵 | Q=50m3/h,H=10m，N=4kw，n=29 | 臺 | 2 | 2 |
| （22） | 排水管閘閥 | Z45X-10Q DN100 P=1.0MPa | 臺 | 2 | 2 |
| （23） | 緩閉式止回閥 | HH44X-10P DN125 P=1.0MPa | 臺 | 2 | 2 |
| （24） | 連桿浮球開關 | LSR-B-HM-7-S5-3 | 只 | 1 | 1 |
| （25） | 投入式液位變送器 | 電纜長3m | 只 | 2 | 2 |
| （27） | 防爆軸流風機 | BT35 NO2.8 Q=2304m3/h n=29 | 臺 | 2 | 2 |
p41x單口快速排氣閥作用原理：當水進入管內(nèi)時，浮球停在球桶下部進行大量排氣，當氣排完時，水進入閥內(nèi)通過球桶把球浮起關閉，停上排氣，管道在正常運轉(zhuǎn)時自然會產(chǎn)生少數(shù)派量氣體，這些氣體會集中到管內(nèi)上部到相當程度，閥內(nèi)水與球隨時下降，氣從小孔排出。
p41x單口快速排氣閥技術(shù)參數(shù)介質(zhì)：清水使用溫度常溫 閥體:灰鑄鐵HT200 浮球與塞頭：不銹鋼 密封材料，丁橡膠 閥體強度試驗，1.5MPa 密封試驗壓力0.05-1.1MPa p41x單口快速排氣閥量表(按每秒流速成1.5-3.0米計算)。
（1） | 進排氣閥 | 進排氣閥P41X-10Q DN100 PN10 | 臺 | 52 | |
（2） | 檢修閘閥 | 檢修閘閥Z45X-10Q DN100 PN10 | 臺 | 52 | |
2 | 檢修閥門井（4座） | ||||
（1） | 進排氣閥 | 進排氣閥P41X-10Q DN100 PN10 | 臺 | 4 | |
（2） | 檢修閘閥 | 檢修閘Z45X-10Q DN100 PN10 | 臺 | 4 | |
（4） | 蝶閥 | 法蘭式蝶閥D343H-10C DN800 PN10 | 臺 | 4 | |
（8） | 軟密封閘閥 | 軟密封閘閥Z45X-10Q DN300 PN10 | 臺 | 4 | |
(1) 年值法
公式：A=1.4Q·H·S+[(1+i)n·i/(1+i)N-1]·C
A：管線年成本(元/米·年)
Q：管線流量(立米/日)
H：每1米長管線水頭損失(米/米)
S：電費單價(元/度)
i：投資收益率(%)，我國一般取6～10%。
N：計算年限 N值一般取20年
C：單位長度管道綜合投資（元/米）
利用亞行貸款項目在進行輸水管道的經(jīng)濟流速計算，確定經(jīng)濟管徑時一般采用該公式，為了能較好的反映電費的變動，并對年電費的數(shù)值取影子電費，這樣可更切合工程的實際狀況。
(2) 凈現(xiàn)值法
公式：W=C+[(1+i)N·i/(1+i)N-1]·A
W：費用總值（元）
C：管道初期建設投資(元)
A：年經(jīng)營費（元），即電費、折舊費、大修費總和
N：計算年限，N值一般可取20年
i：投資收益率，我國一般取6-10%。
二、實例及分析
在地形起估地段，要求輸水管道的點設排氣閥，但實際運行中，許多爆管并未發(fā)生在高點或低點，而是發(fā)生在高點后的下彎管段，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典型的例子。
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，點有一排氣閥，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。
從這個例子看，爆管與管中的氣體有關（安排氣閥后無爆管）。下面對管道中氣囊的形成過程和它的受力情況進行分析：
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動。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，各氣泡運動方向相同，很難聚集成大氣泡。小氣泡沿管壁一定寬度向前流動，經(jīng)過點排氣閥時，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。
越過排氣閥的氣泡順坡而行，運動方向與氣泡所受浮力的分力P1方向相反，這個浮力合力產(chǎn)生的阻力，必然使氣泡運動的速度減慢，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。
管道在運行過程中，水中的氣體將會逸出在管道高起部位積累起來，甚至形成氣阻，當管中水流發(fā)生波動時，隆起的部位形成的氣囊，將不斷被壓縮、擴張，氣體壓縮后所產(chǎn)生的壓強，要比水被壓縮后所產(chǎn)生的壓強大幾十倍甚至幾百倍，此時管道極易發(fā)生破裂。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥所以管道設計時設計排氣閥，一般在起伏不大的平原地區(qū)，挖槽時應人為的將管線設計出起伏，呈循環(huán)上升或下降，坡度不小于1/500，每公里在處設置1-2個排氣閥，在起伏較大的丘陵或山區(qū)，應在每個起伏的點，設置一個排氣閥，排氣閥的規(guī)格是原管道直徑的1/8-1/10。CARX復合式排氣閥閥體為圓桶狀，閥門內(nèi)件包括不銹鋼浮球、杠桿及閥瓣。本CAPX復合式排氣閥安裝在泵出口處或配水管線中，用來排除集積在管中的空氣，以提高管線及水泵的使用效率，當管內(nèi)一旦產(chǎn)生負壓時，此閥迅速吸入外界空氣，以防止管線因負壓而損壞。CARX復合式排氣閥當管內(nèi)開始注水時。閥瓣處在開啟的位置，進行大量排氣，當空氣排完時。閥內(nèi)充滿水，浮球上升并帶動閥瓣關閉，停止排氣。當管內(nèi)水正常輸送時，如有少量空氣聚集在閥內(nèi)到相當?shù)某潭龋y內(nèi)水位下降，此時空氣由小于L排出。當水泵停止時，管內(nèi)水流空或遇管內(nèi)產(chǎn)生負壓，此時塞頭迅速開啟，吸入空氣，確保管線安全。介質(zhì)溫度：0～80℃。
管道排氣閥，在管道中有什么作用，設計師需要注意的事項
a.排氣閥應有較大的排氣量，當管道空管充水時可在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)快速排氣恢復至正常供水能力。
b.排氣閥在管內(nèi)有負壓產(chǎn)生時，活塞應該可以迅速開啟，快速大量吸入外界空氣，以保證管線不會因負壓而產(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.排氣閥應有比較高的空氣關閉壓力，在活塞關閉前的較短時間內(nèi)，應有足夠能力將管道內(nèi)的空氣排放完畢，提高輸水效率。
d.排氣閥的水關閉壓力應不大于0.02 MPa，在較低的水壓下就可以關閉排氣閥，從而避免水的大量涌出。
e.排氣閥應采用不銹鋼浮球(浮桶)作啟閉件。
f.排氣閥閥體上應設有防沖擊保護內(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。
g.對于DN≥100的排氣閥采用分體結(jié)構(gòu)，由大量排氣閥和自動排氣閥組成，以適應管道壓力的使用要求。自動排氣閥應采用復杠桿機構(gòu)，使浮球浮力得以大幅度放大，且關閉水位低，水中雜質(zhì)不易接觸密封面，排氣口不會被堵塞，其抗堵塞性能可大大提高。同時在高壓情況下，由于復杠桿的加力作用，使浮球能和水位同步下降，啟閉件不會像傳統(tǒng)閥門被高壓吸住，從而正常排氣。
h.對于高流速、頻繁啟動水泵、口徑DN≧100的工況，為減緩水流沖擊，排氣閥應加裝緩沖塞閥。緩沖塞閥應可以防止大量噴水但不影響大量排氣，使輸水效率不會受到影響，并有效防止水錘發(fā)生。與本產(chǎn)品相關論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護
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