[实用新型]一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置，是一种水利工程装置，用于长距离输水管道控制管道瞬态液柱分离的装置。

背景技术

长距离输水管道在输水过程中因为空气与水的作用会产生一些问题：

(1)在首次充水或需要排空时，管道系统要排出或吸入大量空气。特点是排出(或吸入)的空气量大，比较集中，而且不需要过高的压力。

(2)在管道系统运行中，水体中残存的气体会不断逸出，聚集在管道系统的高处，轻则降低运行效率，重则引发管路事故，因此应当及时地将这些气体排出。特点是要排出的气体量少，并且这些气体大都处于较高的压力环境之中。

(3)在突发事故水泵断电的水力瞬变过程中，需要防止水压降低到大气压(负压)以下发生液体汽化，或者液柱分离现象，以及随后水压上升液体重新聚合产生巨大的冲击高压。特点是防止负压需要大量空气进入管道，而防止分离液体重新聚合形成冲击高压又必须缓慢排气。

目前在国内长输水管道水锤控制过程中，设计师们对采用空气阀比较感兴趣，原因是可以利用为充水过程设置的空气阀完成事故工况，如水泵断电的水压控制，投资最少。大量的实践表明，当输水线路起伏较大时，在水泵事故断电条件下，线路高点的水压首先下降到大气压以下，所以常常只需在这些高点设置空气阀就可以防止整个线路水压下降到液体汽化压力，在这种情况下，每个空气阀可以控制相当长的管线水压变化，保证输水的安全。但是，当输水线路变化平缓时，按照规范设置空气阀常常不能满足设计要求，原因是每个空气阀只能控制很短线路的水压变化。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题提出一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置。本实用新型所述装置在输水管道的适当位置设置调压室，并在调压室的顶部设置排气阀，有效的控制了管道的瞬态液柱分离。

本实用新型的目的是这样实现的：一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置，所述装置的设施包括：水平或接近水平的长距离输水线路的干管，在所述的干管上形成凸起点的短管，所述短管布置在干管的上方，所述短管的底部与干管连通，所述短管的顶部密封，短管顶部安装有至少一个空气阀。为了减少调压室的体积，调压井底部可以设置阻抗孔。

本实用新型产生的有益效果是：在干管中设置凸起点，即本实用新型申请中的短管或称调压室，利用快速进气和慢速排气的方法有效地避免了液体汽化和冲击水压，稳定了长距离输水管道的工作状态。本实用新型还具有以下优点：

(1)只在出现气囊的条件下工作，不影响正常输水；

(2)设置不受地形限制，可以设置在线路凸起点，也可以设置水平段；

(3)投资小，结构简单。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例一所示装置的示意图；

图2是本实用新型实施例二、三所述装置示意图，是图1A-A的剖面图；

图3是本实用新型实施例三所述装置示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置，如图1所示。本实施例所述装置的设施包括：水平或接近水平的长距离输水线路的干管1，在所述的干管上形成凸起点的短管4，所述短管布置在干管的上方，所述短管的底部与干管连通，所述短管的顶部密封，短管顶部安装有至少一个空气阀5。

本实施例在结构简单的说是在输水干管的经选择的一些点上设置一向上的短管，这个短管的底部与干管完全连通，顶部密封，形成空气的气室，并在短管最容易容纳空气的顶端设置空气阀，称这个空气阀和短管的组合体为空气阀调压室。利用空气阀使空气排出或进入短管，以避免管路事故，提高输水运行效率。

本实施例所述的干管是水平或近似水平的长距离输水干管，即比较平坦的输水线路。因为在较平坦的长距离输水干管中的空气的流动容易出现不正常的聚集或不正常的液体汽化、液柱分离现象。该种液体汽化、液柱分离现象会引起分离液体重新聚合形成冲击高压，造成输水管线的事故。因此本实施例的应用十分重要。

本实施例所述的空气阀，可以是一个或多个，当然可以在手动情况下开启或关闭一个空气阀，而实现进、排气，但这种情况只是在理论上可以实现，在实际中实现起来十分困难。在实际中可以使用两种空气阀，一种排气阀，一种进气阀。为避免发生较大冲击水压，排气阀排出空气时应缓慢排气。