[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?zhí)枺?/td>: 202010799708.3
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111828692B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李甲振;郭永鑫;郭新蕾;李增明;陳超;王濤;付輝;潘佳佳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: F16K15/04
• 分類號: F16K15/04;F16K31/20
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

本發(fā)明涉及一種防水錘的差壓流道空氣閥和防水錘方法，包括殼體，殼體底部設(shè)有流體進出口，頂部設(shè)有進排氣口，進排氣口的下部為球閥座，殼體中間設(shè)有浮球基座和浮球，浮球基座與導(dǎo)套底部連接，導(dǎo)套與殼體通過多個流阻塊固定連接，流阻塊繞殼體回轉(zhuǎn)中心軸線上下分層交錯分布。本發(fā)明所述的空氣閥進氣和排氣使用相同的流體流動通道，在流動通道上分層交錯設(shè)置流阻塊，使正反兩個方向流動的流量系數(shù)不同，使同一個流動通道因不同的流動方向產(chǎn)生不同的流量，實現(xiàn)了快速進氣和緩慢排氣的功能，能夠通過大量快速進氣避免管道被負壓壓癟，通過緩慢排氣降低水柱彌合的水錘強度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，除了浮球外沒有更多的活動部件和彈性零件，維護成本很低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防水錘的差壓流道空氣閥和防水錘方法，是一種水工設(shè)備和方法，是一種長距離引調(diào)水或城鎮(zhèn)供排水等工程壓力輸水管道的水力過渡過程防護設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

空氣閥是常見的管道水錘防護設(shè)備，它的作用是：① 在管道出現(xiàn)水錘負壓時打開，使空氣進入管道，避免出現(xiàn)真空汽化；② 在管道壓力高于大氣壓力時，排出管道內(nèi)的氣體。負壓吸氣時，要求空氣能夠快速地進入管道，削減負壓。正壓排氣時，則要求氣體相對較慢地排出管道；如果排氣速度過快，水柱彌合會極大地增大水錘壓力，破壞管道、空氣閥或其他機電設(shè)備。因此，理想的空氣閥是能夠快速進氣和緩慢排氣的。

如何實現(xiàn)快速進氣和緩慢排氣，最常見的思路是改變空氣進出流道的面積，實現(xiàn)大流道進氣，小流道排氣。傳統(tǒng)的防水錘空氣閥通常是將排氣流道劃分為兩部分，一部分流道可在某一壓力下關(guān)閉，稱為可調(diào)節(jié)流道，另一部分流道在排凈空氣后關(guān)閉。可調(diào)節(jié)流道的關(guān)閉壓力，一般通過彈簧作用力設(shè)置。彈簧作用力的方向是使該流道流通，空氣推力的方向是使該流道關(guān)閉；當且僅當空氣推力大于等于彈簧彈力和閥瓣重力時流道關(guān)閉。該種設(shè)計可能出現(xiàn)兩個問題：① 長距離引調(diào)水工程或市政供排水工程的服役周期一般數(shù)十年，彈簧作用力可能因衰減而與設(shè)定壓力值存在差異；② 可調(diào)節(jié)流道容易出現(xiàn)堵塞，使防水錘功能失效。傳統(tǒng)的防水錘空氣閥在進出流道的設(shè)計基本上都是分開的，這就使傳統(tǒng)的防水錘空氣閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零部件較多，特別是一些帶有動作的閥門和復(fù)位用的彈簧等零件，這些零件特別容易出現(xiàn)運動受阻，彈性減弱等問題，即意味著零件失效的概率更大，設(shè)備更容易出現(xiàn)故障，其可靠性下降。由于防水錘空氣閥是一種安全設(shè)備，通常情況下處于一種休眠狀態(tài)，只有出現(xiàn)狀況時才臨時動作，產(chǎn)生防護效應(yīng)。這種工作狀態(tài)特別容易出現(xiàn)活動部件的受阻，或者由于彈性零件長期處于拉伸或壓縮狀態(tài)，而出現(xiàn)塑性變形，失去應(yīng)有的彈性功能，使閥門整體失效，以致造成輸水管道的事故。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種防水錘的差壓流道空氣閥和防水錘方法。所述的空氣閥和方法進氣和排氣使用同一個通道，在通道上設(shè)置流阻塊，以同一個流動通道產(chǎn)生不同的流動效果，實現(xiàn)了進氣快排氣慢的功能。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：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)有流體進出口，頂部設(shè)有進排氣口，進排氣口的下部為球閥座，所述的殼體中間設(shè)有帶有多個過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)浮球上下運動的導(dǎo)套底部連接，所述的導(dǎo)套的上半部分為格柵狀，所述的導(dǎo)套與殼體通過能夠產(chǎn)生進氣流量系數(shù)大于排氣流量系數(shù)效果的多個流阻塊固定連接，所述的流阻塊繞殼體回轉(zhuǎn)中心軸線上下多層交錯分布，所述的流阻塊是沿流體運動方向的截面形狀為三角形或類三角形的塊形體。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，所述的殼體與輸水管道的連接件是法蘭盤。

進一步的，所述的進排氣口設(shè)有防止異物進入的通氣蓋。