上龙：压力式空气阀新技术介绍-季能平.pdf

1、Technical innovation and application in multiple scenarios of pressure air valve压力式空气阀的技术革新与多场景的运用主讲人：季能平上海上龙供水设备有限公司季 能 平上海上龙供水设备有限公司出生：1964年5月5日职称：教授级高工职务：董事长/总工程师专业：流体力学主讲人全国阀门标准化委员会 委员中国工程标准化协会 理事目 录 一、供水管网的特点 二、供水管线气阻 三、排气阀 四、现有排气阀的主要问题 五、压力式空气阀 上龙制造 六、压力式空气阀的安装上海上龙供水设备有限公司一、供水管网的特点1、供水管道经过的地势不

2、平坦、河网众多。2、供水水源均由市区的水厂引用稳定水源，向各区县供应自来水。3、输水管线的特点:3.1 输水的压力损失主要是沿程损失。3.2 沿线的倒虹、顶管和过桥管的数量众多，需要解决的主要问题是管道排气。3.3 管线的高低差主要体现在倒虹、顶管和过桥管之间的高程差；有时破管大流量漏损时产生负压，可能达到水汽分离压力，不易产生水-汽分离现象。引起弥合水锤。上海上龙供水设备有限公司二、供水管线气阻由于现有排气阀的问题（后面介绍），管线起伏处的凝集气体引起的气阻可能是主要问题。管线气阻水损大小：一般出现在下弯管段，该处最大气阻水损等于上下水平管之间的高程差H；带气水流只有克服这个高程差的阻力，才

3、能流向下游。管线最大总气阻等于所有下弯高程差的总和。上海上龙供水设备有限公司三、排气阀排气阀 对于输水管线的正常运行，起到至关重要的作用。主要在以下几个方面发挥作用：空管充水排气、正常供水时排气、破管时负压进气，任何一种功能出现问题，将对管线正常运行构成危险。上海上龙供水设备有限公司三、排气阀空管充水排气问题1）空管充水的排气问题空管充水时排气阀是在低压情况下（35KPa以下）大流量排气，排气量与水泵充水量相等。根据水泵的流量-扬程曲线，充水前期扬程较低，流量较大，约为额定流量的1.5倍以上，在充水过程中扬程逐渐升高，流量逐渐减少，直至设定扬程为止。大部分气体聚集在管线下弯管部位，气体沿管道上

4、部聚集，有时形成水气相间的段塞流。（此处应安装排气阀）。现有排气阀在低压排气流量很大时，会出现气流封堵现象，排气阀关闭、不排气；现有排气阀在水-气相间段塞流工况时排气阀自动关闭，从此不能打开排气，后续来气不能排除，形成较大的气阻，如果连续经过几个下弯管段，水泵扬程将不足于支持整个管线的充水。在空管充水后期，管线压力升高，充水流量是依靠排气阀的排气量来控制，应使管线在排气结束前的管线水流速度小于0.3m/s，一般控制在0.1m/s0.2m/s。所以，应对排气阀排气量进行校核，不能超过上述流量。上海上龙供水设备有限公司三、排气阀正常供水排气问题2）正常供水时的排气问题根据美国标准，一般出厂水中的含

5、气率为2%（体积比），出厂水进入管道后，随着压力逐渐降低，沿气体管线逐渐释放，集在管顶，随波逐流，汇集到管线的下弯处或上突部位。此时需要排气，尤其是带压排气，即在正常供水压力情况下的有压排气。现有排气阀是利用浮球的浮力和重力，实现有压排气。但限于浮球重量和体积不能太大，排气通孔口直径在0.8mm2.5mm之间，一般为1.6mm，对大口径管线，其排气量远远不够，有时还有比重小的垃圾堵塞排气小孔，造成排气不畅。此为普遍现象，使管道产生额外的气阻水损，影响下游的供水压力，同时增加能耗。上海上龙供水设备有限公司三、排气阀负压进气问题3)负压进气问题负压进气、破坏真空，是指在管道破管、冲洗等情况下，管道

6、内出现真空时，排气阀应大量进气，是现有排气阀唯一能够实现的功能。但鉴于平原地区的管线坡度极小，基本是水平管，对于进气量的要求不高。上海上龙供水设备有限公司四、现有排气阀现有排气阀：见右图分为：整体式、分体式和复合式整体式排气阀（见图3、4）：浮球、上阀瓣为启闭件，可低压排气、负压进气和带压排气，其中带压排气孔见序号10。分体式排气阀（见图1）：大阀门内是浮球为启闭件，负责低压排气和负压进气，在小阀门内，浮球+加力杠杆为启闭件，负责管道有压排气。复合式排气阀（见图2）：在大阀门内左上设有活门作为启闭件，在活门中间设有中空的轴，利用浮球+加力杠杆结构，控制活门启闭，在低压排气和负压进气时，活门开启