[發(fā)明專利]一種防水錘的差壓流道空氣閥和防水錘方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010799708.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111828692B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李甲振;郭永鑫;郭新蕾;李增明;陳超;王濤;付輝;潘佳佳
• 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): F16K15/04
• 分類號(hào): F16K15/04;F16K31/20
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

1.一種防水錘的差壓流道空氣閥，包括底部帶有能夠與輸水管道連接的連接件的殼體，所述的殼體為中空壺形回轉(zhuǎn)體，所述的殼體底部設(shè)有流體進(jìn)出口，頂部設(shè)有進(jìn)排氣口，進(jìn)排氣口的下部為球閥座，所述的殼體中間設(shè)有帶有多個(gè)過(guò)流孔的浮球基座和作為閥瓣的浮球，所述的浮球基座與引導(dǎo)浮球上下運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)套底部連接，其特征在于，所述的導(dǎo)套的上半部分為格柵狀，所述的導(dǎo)套與殼體通過(guò)能夠產(chǎn)生進(jìn)氣流量系數(shù)大于排氣流量系數(shù)效果的多個(gè)流阻塊固定連接，所述的流阻塊繞殼體回轉(zhuǎn)中心軸線上下多層交錯(cuò)分布，所述的流阻塊是沿流體運(yùn)動(dòng)方向的截面形狀為三角形或類三角形的塊形體；所述的流阻塊使空氣閥具有較大的進(jìn)氣流量系數(shù)和較小的排氣流量系數(shù)，能夠快速進(jìn)氣和緩慢排氣，在防護(hù)水錘負(fù)壓的同時(shí)，也削弱了快速排氣造成的彌合水錘強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣閥，其特征在于，所述的流阻塊的截面形狀是兩腰為直線的等腰三角形、兩腰外突的等腰三角形、兩腰內(nèi)凹的等腰三角形中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣閥，其特征在于，所述的流阻塊的截面形狀是兩腰內(nèi)凹底邊內(nèi)凹的等腰三角形、底邊為直線的梯形和三角形的組合、底邊為折線的梯形和三角形的組合中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的空氣閥，其特征在于，所述的殼體與輸水管道的連接件是法蘭盤(pán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣閥，其特征在于，所述的進(jìn)排氣口設(shè)有防止異物進(jìn)入的通氣蓋。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣閥，其特征在于，多個(gè)所述的過(guò)流孔的總面積遠(yuǎn)小于浮球的表面積，所述的過(guò)流孔為正多邊形或圓形孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣閥，其特征在于，所述的浮球的材料是不銹鋼或聚氨酯。

8.一種使用權(quán)利要求1所述的防水錘差壓流道空氣閥的防水錘方法，其特征在于，所述方法的步驟如下：

步驟1，正常輸水狀態(tài)：輸水管道正常輸水時(shí)，水充滿殼體內(nèi)包括浮球基座和導(dǎo)套內(nèi)以及浮球基座和導(dǎo)套周圍的流道空間，并將浮球浮起至導(dǎo)套頂端的進(jìn)排氣口，將進(jìn)排氣口封閉；

步驟2，輸水管道內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓：輸水管道內(nèi)出現(xiàn)的負(fù)壓吸引殼體內(nèi)的水產(chǎn)生從底部的流體進(jìn)出口流入輸水管道的傾向；

步驟3，水位下降和進(jìn)氣：殼體中的水位開(kāi)始下降，使浮球隨水位脫離球閥座下降，進(jìn)排氣口打開(kāi)，大氣中的空氣填補(bǔ)水流下降空出的空間；相對(duì)下降的水流方向和進(jìn)氣流向，這時(shí)流阻塊的小端在前大端在后，流阻塊對(duì)水流和填補(bǔ)空間的氣流的影響較小，使殼體內(nèi)的水位能夠快速下降，空氣快速填補(bǔ)水位下降所空出的空間；

步驟4，殼體內(nèi)的防水錘流動(dòng)：水流沿導(dǎo)套和浮球基座上的過(guò)流孔以及由格柵、流動(dòng)通道穿過(guò)流體進(jìn)出口進(jìn)入輸水管道內(nèi)，消減負(fù)壓，避免發(fā)生液柱分離；水位下降低于浮球基座時(shí)，浮球隨水位下降至浮球基座，空氣從進(jìn)排氣口進(jìn)入殼體填補(bǔ)水位下降空出的空間；

步驟5，水流進(jìn)入殼體：輸水管道恢復(fù)壓力，空氣或水流從流體進(jìn)出口進(jìn)入殼體內(nèi)，將空氣通過(guò)進(jìn)排氣口排出；相對(duì)于這時(shí)的空氣流和水流，流阻塊的大端為前端，小端為后端，流阻塊對(duì)氣流和水流產(chǎn)生了明顯的阻流作用，降低了空氣流和水流的流速；水位上漲至過(guò)流孔進(jìn)入浮球基座，將浮球浮起隨水位升高而升高；

步驟6，恢復(fù)正常輸水：隨著輸水管道壓力的恢復(fù)，導(dǎo)套和流動(dòng)通道中的水位不斷上升，將浮球向上推的過(guò)程中也將水面上的空氣向上推，從進(jìn)排氣口排出殼體，當(dāng)浮球上升至球閥座時(shí)，浮球?qū)⑦M(jìn)排氣口封閉，殼體中的水位停止上升，閥門處于維持正常工作狀態(tài)。