[实用新型]一种正向水锤防护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于长距离输水管线正向水锤防护设备技术领域，涉及一种正向水锤防护装置，具体涉及一种设备化、设施化和自动控制相结合的正向水锤防护装置。 

背景技术

大流量、长距离输水管道工程的流量调配问题非常复杂，各种开关阀或运行中流量的调节操作往往会使管道产生水锤，其主要表现在关阀正向水锤：即在阀门关闭时会引起流量的变化，随之带来压力振荡波动。水锤主要来自阀门局部阻力与管线沿程阻力的消长，其引发的压力波动以阀门前段为最大；关阀正向水锤随着阀门关闭即时到来，没有延迟性，表现极快，这将会严重威胁整个输水系统的供水安全。

目前国内外解决该问题的方法主要有设施化与设备化两种方案。设施化方案有单向补给水箱、调压塔、空气压力罐等，其特点是传统、安全及稳定；而设备化方案有普通泄压阀、压力波动预止阀等，因其具有占地少、投资省及安全有效的特点，正被现代社会广泛地采纳。单向补给水箱或者调压塔因其占地大、投资高，受水压以及工程条件的严格限制；空气压力罐则因其体积大，应用于较大管径的系统当中会产生较大的一次投资及后期的运行费用；普通泄压阀常作为二次防护的主要工具，但大量的实践证明，在水锤发生、压力升高瞬间闪过时，因其反应速度跟不上快速压力波而不能及时打开，导致无法有效解决水锤；压力波动预止阀在防护正向水锤时表现比普通泄压阀更加优越、反应更加灵敏，但仍具有普通泄压阀前述的同等缺点。上述几种水锤防护措施在特定情况下行之有效，但常因其自身特点受水压要求和工程条件的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可消除在大流量、长距离输水管道工程中因关阀或运行中流量的调节操作而出现的正向水锤的装置，该装置不仅结合设施化的“传统、安全、稳定”和设备化的“占地少、投资省”双重优点，而且不受水压要求和工程条件的限制。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：一种正向水锤防护装置，包括主体装置和自动控制系统；主体装置包括直管、缓冲管、连接管、空气阀、压力波动预止阀、泄水管、补气管和补气闸阀；缓冲管两端密闭封堵，缓冲管位于直管上方，缓冲管中部侧壁通过连接管与直管中部侧壁连接， 缓冲管上设置空气阀，缓冲管侧壁通过压力波动预止阀安装泄水管，缓冲管侧壁通过补气闸阀安装补气管；自动控制系统包括压力变送器、控制箱、控制电缆和信号电缆；压力变送器安装在直管的出水端，压力变送器经信号电缆与控制箱连接，压力波动预止阀经控制电缆与控制箱连接。

缓冲管两端采用法兰盲板焊接或法兰连接封堵；为了检修空气阀，空气阀与缓冲管之间安装有检修闸阀；为了检修压力波动预止阀，压力波动预止阀与缓冲管之间安装有检修蝶阀。

使用时，直管两端连接在输水管道上，注意将压力变送器位于出水端。本实用新型主要通过缓冲管的弹性吸纳、空气阀的单向补气、压力波动预止阀的排水泄压及压力变送器的压力传感等四种作用，达到有效防护或消弱管线的正向水锤。与现有正向水锤防护技术相比具有防护有效、结构简单、制作容易、安装方便、安全稳定、占地小及投资少等特点。

本实用新型解决上述问题的技术构思是：通过设计一个适用于大流量、长距离输水管道的简易的“气压罐”，具有一定的“弹性吸纳”功能；其不能完成的“吸纳”能量则通过监测输水管道压力信号来自动控制压力波动预止阀开启泄水来释放完成；再次通过空气阀的单向补气，既保证“气压罐”的压力平衡，又能实现控制和调节输水管道系统中空气的补气，从而能够保护“气压罐”不被可能出现的负压（如输水管线管道检修排空等）压瘪。这种有效的正向水锤装置，即可使“气压罐”达到最佳有效体积，同时罐体内部气体缓冲将可弥补压力波动预止阀开启需要持续压升过程的缺点。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为图1的右视图，

图4为自动控制系统的结构示意图。

                      图中：1—直管，2—缓冲管，3—连接管，4—空气阀，5—压力波动预止阀，6—检修闸阀，7—检修蝶阀，8—泄水管，9—补气管，10—补气闸阀，11—法兰盲板，12—透视窗，13—压力变送器 ，14—控制箱，15—控制电缆 ，16—信号电缆。

具体实施方式