排氣閥類型及排氣性能分析

排氣閥是輸水管道上的產(chǎn)品，其性能差異，且現(xiàn)在市場(chǎng)上的產(chǎn)品種類很多，良莠并存，一旦選錯(cuò)，可能給輸水系統(tǒng)及單位帶來(lái)嚴(yán)重的后果。目前，我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的排氣閥按結(jié)構(gòu)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(dòng)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(fù)合式雙口排氣閥，其工作原理是在閥體內(nèi)無(wú)水時(shí)，浮球落入護(hù)筒，排氣口打開(kāi)排氣，有水時(shí)，浮球浮起堵住排氣口，封住氣流。其缺點(diǎn)是大排氣口(高速排氣)部分在三種條件下未排完氣就會(huì)關(guān)死。這三種情況是：a排氣速度較快時(shí)；b氣流少量帶水霧；c多段水柱，氣柱相間或是有多個(gè)氣囊時(shí)。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(duì)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(dòng)力式排氣閥，它能克服上述三個(gè)問(wèn)題中的前兩個(gè)，但后一個(gè)問(wèn)題該排氣閥仍無(wú)法解決，而在工程上這個(gè)問(wèn)題卻是普遍存在而且是致命的，因而可以說(shuō)這種排氣閥仍有嚴(yán)重缺陷，即在管道有多個(gè)大氣囊時(shí)，它僅能排出個(gè)，然后就失去排氣功能。因而仍然可造成管道內(nèi)大量氣體難以排出，導(dǎo)致管道氣爆。從結(jié)構(gòu)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(diǎn)是排氣口徑小，當(dāng)排氣閥公稱直徑大于100mm時(shí)，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(shí)，其排氣速度遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)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(nèi)氣動(dòng)膜片動(dòng)作，從而使閥體上大排氣口啟閉。這類排氣閥結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)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(shè)計(jì)者在選擇排氣閥時(shí)是以排氣閥的公稱口徑計(jì)算排氣量的。氣缸式排氣閥則   能滿足設(shè)計(jì)要求，起到防止管道氣爆的作用。
　　4、各種排氣閥的性能評(píng)價(jià)
　　浮球式排氣閥(包括改進(jìn)后動(dòng)力式自動(dòng)排氣閥)僅在排出管道內(nèi)段氣體或是個(gè)氣囊時(shí)可高速排氣。但排完段氣體后，浮球堵住大排氣口，再來(lái)氣體，大排氣口下的浮球因氣托作用不會(huì)再打開(kāi)排氣，因而這種排氣閥是很不的，實(shí)際工程中應(yīng)盡量不使用這種排氣閥。
　　浮球杠桿式排氣閥缺點(diǎn)是排氣口徑及排氣量小，對(duì)于管徑較小的輸配水管，經(jīng)計(jì)算分析后，可以采用，但管道充水速度應(yīng)嚴(yán)格控制(尤其是在平時(shí)突然停泵后)，否則也可能出現(xiàn)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(shí)踐證明，這種排氣閥可大限度地滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)輸水管道尤其是大型輸水管道排氣順暢，防止爆管和運(yùn)行穩(wěn)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(yùn)行的重要指標(biāo)。
　　工程實(shí)踐的實(shí)例已經(jīng)證明，不裝或者所裝排氣閥性能不符合要求，都會(huì)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(yùn)行的關(guān)鍵。
　　例如我國(guó)東北地區(qū)某中小型輸水系統(tǒng)，管徑DN600，管長(zhǎng)9km的平坦管路，全線未裝一個(gè)排氣閥，結(jié)果系統(tǒng)運(yùn)行后，不斷爆管達(dá)10多次，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失.另外，如我國(guó)南方某區(qū)一段長(zhǎng)860m輸水管，管徑DN1200，建成投產(chǎn)運(yùn)行1a內(nèi)，爆管6次，該管段上裝有2臺(tái)DN100的浮球閥式排氣閥，后來(lái)?yè)Q成2臺(tái)氣缸式排氣閥，至今將近4a，未發(fā)生爆管。再如，我國(guó)西北某市，一段從水庫(kù)取水的重力流輸水管，管長(zhǎng)12km。管徑DN1200，大靜壓59m水柱，通水運(yùn)行40d，爆管3次之多，后來(lái)拆掉管道上安裝的浮球式排氣閥，在某大學(xué)給排水實(shí)驗(yàn)室做排氣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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(shí)間由原來(lái)的5d降到17個(gè)小時(shí)，且運(yùn)行后再未爆管。