[實(shí)用新型]一種控制管道瞬態(tài)液柱分離的空氣閥調(diào)壓室裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920107420.4
• 申請(qǐng)日: 2009-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN201407487Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊開林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): F17D1/20
• 分類號(hào): F17D1/20
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫福春;李桂玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種控制管道瞬態(tài)液柱分離的空氣閥調(diào)壓室裝置，是一種水利工程裝置，用于長(zhǎng)距離輸水管道控制管道瞬態(tài)液柱分離的裝置。

背景技術(shù)

長(zhǎng)距離輸水管道在輸水過程中因?yàn)榭諝馀c水的作用會(huì)產(chǎn)生一些問題：

(1)在首次充水或需要排空時(shí)，管道系統(tǒng)要排出或吸入大量空氣。特點(diǎn)是排出(或吸入)的空氣量大，比較集中，而且不需要過高的壓力。

(2)在管道系統(tǒng)運(yùn)行中，水體中殘存的氣體會(huì)不斷逸出，聚集在管道系統(tǒng)的高處，輕則降低運(yùn)行效率，重則引發(fā)管路事故，因此應(yīng)當(dāng)及時(shí)地將這些氣體排出。特點(diǎn)是要排出的氣體量少，并且這些氣體大都處于較高的壓力環(huán)境之中。

(3)在突發(fā)事故水泵斷電的水力瞬變過程中，需要防止水壓降低到大氣壓(負(fù)壓)以下發(fā)生液體汽化，或者液柱分離現(xiàn)象，以及隨后水壓上升液體重新聚合產(chǎn)生巨大的沖擊高壓。特點(diǎn)是防止負(fù)壓需要大量空氣進(jìn)入管道，而防止分離液體重新聚合形成沖擊高壓又必須緩慢排氣。

目前在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸水管道水錘控制過程中，設(shè)計(jì)師們對(duì)采用空氣閥比較感興趣，原因是可以利用為充水過程設(shè)置的空氣閥完成事故工況，如水泵斷電的水壓控制，投資最少。大量的實(shí)踐表明，當(dāng)輸水線路起伏較大時(shí)，在水泵事故斷電條件下，線路高點(diǎn)的水壓首先下降到大氣壓以下，所以常常只需在這些高點(diǎn)設(shè)置空氣閥就可以防止整個(gè)線路水壓下降到液體汽化壓力，在這種情況下，每個(gè)空氣閥可以控制相當(dāng)長(zhǎng)的管線水壓變化，保證輸水的安全。但是，當(dāng)輸水線路變化平緩時(shí)，按照規(guī)范設(shè)置空氣閥常常不能滿足設(shè)計(jì)要求，原因是每個(gè)空氣閥只能控制很短線路的水壓變化。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述技術(shù)問題提出一種控制管道瞬態(tài)液柱分離的空氣閥調(diào)壓室裝置。本實(shí)用新型所述裝置在輸水管道的適當(dāng)位置設(shè)置調(diào)壓室，并在調(diào)壓室的頂部設(shè)置排氣閥，有效的控制了管道的瞬態(tài)液柱分離。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種控制管道瞬態(tài)液柱分離的空氣閥調(diào)壓室裝置，所述裝置的設(shè)施包括：水平或接近水平的長(zhǎng)距離輸水線路的干管，在所述的干管上形成凸起點(diǎn)的短管，所述短管布置在干管的上方，所述短管的底部與干管連通，所述短管的頂部密封，短管頂部安裝有至少一個(gè)空氣閥。為了減少調(diào)壓室的體積，調(diào)壓井底部可以設(shè)置阻抗孔。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：在干管中設(shè)置凸起點(diǎn)，即本實(shí)用新型申請(qǐng)中的短管或稱調(diào)壓室，利用快速進(jìn)氣和慢速排氣的方法有效地避免了液體汽化和沖擊水壓，穩(wěn)定了長(zhǎng)距離輸水管道的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)只在出現(xiàn)氣囊的條件下工作，不影響正常輸水；

(2)設(shè)置不受地形限制，可以設(shè)置在線路凸起點(diǎn)，也可以設(shè)置水平段；

(3)投資小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一所示裝置的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二、三所述裝置示意圖，是圖1A-A的剖面圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三所述裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

本實(shí)施例是一種控制管道瞬態(tài)液柱分離的空氣閥調(diào)壓室裝置，如圖1所示。本實(shí)施例所述裝置的設(shè)施包括：水平或接近水平的長(zhǎng)距離輸水線路的干管1，在所述的干管上形成凸起點(diǎn)的短管4，所述短管布置在干管的上方，所述短管的底部與干管連通，所述短管的頂部密封，短管頂部安裝有至少一個(gè)空氣閥5。

本實(shí)施例在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的說是在輸水干管的經(jīng)選擇的一些點(diǎn)上設(shè)置一向上的短管，這個(gè)短管的底部與干管完全連通，頂部密封，形成空氣的氣室，并在短管最容易容納空氣的頂端設(shè)置空氣閥，稱這個(gè)空氣閥和短管的組合體為空氣閥調(diào)壓室。利用空氣閥使空氣排出或進(jìn)入短管，以避免管路事故，提高輸水運(yùn)行效率。

本實(shí)施例所述的干管是水平或近似水平的長(zhǎng)距離輸水干管，即比較平坦的輸水線路。因?yàn)樵谳^平坦的長(zhǎng)距離輸水干管中的空氣的流動(dòng)容易出現(xiàn)不正常的聚集或不正常的液體汽化、液柱分離現(xiàn)象。該種液體汽化、液柱分離現(xiàn)象會(huì)引起分離液體重新聚合形成沖擊高壓，造成輸水管線的事故。因此本實(shí)施例的應(yīng)用十分重要。

本實(shí)施例所述的空氣閥，可以是一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)然可以在手動(dòng)情況下開啟或關(guān)閉一個(gè)空氣閥，而實(shí)現(xiàn)進(jìn)、排氣，但這種情況只是在理論上可以實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)起來十分困難。在實(shí)際中可以使用兩種空氣閥，一種排氣閥，一種進(jìn)氣閥。為避免發(fā)生較大沖擊水壓，排氣閥排出空氣時(shí)應(yīng)緩慢排氣。