防水錘空氣閥及管道使用過(guò)程中的防水錘排氣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸水管線閥門(mén)領(lǐng)域，特別地，涉及一種頂置節(jié)流排氣型防水錘空氣閥。此外，本發(fā)明還涉及一種管道使用過(guò)程中的防水錘排氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在長(zhǎng)距離輸水管線中，管內(nèi)積壓的氣體會(huì)使得管線充水效率降低甚至很難順利完成，因此管線充水時(shí)需要利用高速進(jìn)排氣閥(空氣閥)以排除管內(nèi)的氣體。
[0003]而現(xiàn)有的高速進(jìn)排氣閥(空氣閥)主要采用:
[0004]①直接動(dòng)作式或浮球操作型高速進(jìn)排氣閥(空氣閥)，在空管充水時(shí)自動(dòng)大量排氣或管線系統(tǒng)放空時(shí)自動(dòng)大量吸氣；在系統(tǒng)充滿(mǎn)和有壓狀態(tài)下，將保持關(guān)閉狀態(tài)而不再開(kāi)啟。但是，其關(guān)閉件在高速排氣過(guò)程很容易被高速氣流挾持突然堵塞排氣孔口而發(fā)生吹堵或氣堵現(xiàn)象，一旦吹堵(即排氣閥(空氣閥)關(guān)閉)就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)，即使管路充滿(mǎn)需要排出的氣體也不會(huì)再次開(kāi)啟排氣，且吹堵發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致空氣閥關(guān)閥水錘的產(chǎn)生。
[0005]②復(fù)合式排氣閥(空氣閥)，在直接動(dòng)作式或浮球操作型高速進(jìn)排氣閥(空氣閥)的基礎(chǔ)上增加了微量排氣閥(空氣閥)，雖可在系統(tǒng)充滿(mǎn)和有壓狀態(tài)下微量排氣，但排氣不盡、不能有氣即排、排氣同時(shí)噴水、密封不嚴(yán)，不能抑制空腔彌合水錘和關(guān)閥水錘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種防水錘空氣閥及管道使用過(guò)程中的防水錘排氣方法，以解決現(xiàn)有空氣閥易發(fā)生關(guān)閥水錘；高速排氣時(shí)易吹堵；微量排氣不能實(shí)現(xiàn)有氣即排，存在排氣不凈、排氣時(shí)伴有噴水現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種防水錘空氣閥，包括閥體和閥蓋，閥體與閥蓋固接，閥體上開(kāi)設(shè)有用于連通管線的閥開(kāi)口，閥體內(nèi)腔設(shè)有用于在管線充水過(guò)程中將管線內(nèi)滯留的氣體排放至外界并在管線充水完畢后關(guān)閉閥門(mén)的高速進(jìn)排氣裝置，閥蓋上開(kāi)設(shè)有蓋開(kāi)口，高速進(jìn)排氣裝置的輸出端貫通蓋開(kāi)口并連通用于限制高速進(jìn)排氣裝置氣體排量的高速排氣節(jié)流裝置，高速排氣節(jié)流裝置的輸出端連通外界空氣，高速進(jìn)排氣裝置內(nèi)還設(shè)有用于在高速進(jìn)排氣裝置關(guān)閉閥門(mén)后將管線中析出的氣體通過(guò)高速排氣節(jié)流裝置排放至外界的微量排氣裝置。
[0008]進(jìn)一步地，高速進(jìn)排氣裝置包括固接于閥蓋和/或閥體上的護(hù)筒、設(shè)于護(hù)筒內(nèi)腔的浮球以及壓蓋于浮球上并可沿護(hù)筒內(nèi)壁上下滑動(dòng)用于開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)的滑動(dòng)體；護(hù)筒與閥體之間構(gòu)成環(huán)形腔，護(hù)筒的上部開(kāi)設(shè)有用于將環(huán)形腔內(nèi)的氣體導(dǎo)向高速進(jìn)排氣裝置輸出端的排氣窗口，護(hù)筒的底部開(kāi)設(shè)有用于連通環(huán)形腔和護(hù)筒內(nèi)腔的底開(kāi)孔和側(cè)開(kāi)孔；浮球內(nèi)設(shè)有用于使浮球的密封面始終朝上的配重塊，浮球帶有配重塊的部位封蓋于底開(kāi)孔上。
[0009]進(jìn)一步地，護(hù)筒上開(kāi)設(shè)有多個(gè)排氣窗口 ；多個(gè)排氣窗口沿護(hù)筒的周向均勻排布。
[0010]進(jìn)一步地，底開(kāi)孔和/或側(cè)開(kāi)孔設(shè)有用于緩沖浮球下落沖擊力的橡膠軸套。
[0011]進(jìn)一步地，微量排氣裝置包括開(kāi)設(shè)于滑動(dòng)體上并上下貫通的開(kāi)孔以及安裝于開(kāi)孔底部的微排閥座；微排閥座的輸出端連通開(kāi)孔，浮球抵靠并封蓋于微排閥座的輸入端。
[0012]進(jìn)一步地，高速排氣節(jié)流裝置包括固接于閥蓋和/或閥體上的節(jié)流筒、設(shè)于節(jié)流筒內(nèi)腔并用于沿節(jié)流筒內(nèi)壁面上下滑動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體排出量的節(jié)流板；節(jié)流板上開(kāi)設(shè)有節(jié)流孔。
[0013]進(jìn)一步地，高速排氣節(jié)流裝置頂部設(shè)有防止污濁物侵入閥體內(nèi)并與上升的節(jié)流板形成接觸以限制高速氣流排放速度的密封板。
[0014]進(jìn)一步地，高速排氣節(jié)流裝置的輸出端設(shè)有用于防止污濁物侵入閥體內(nèi)的防護(hù)罩。
[0015]進(jìn)一步地，防護(hù)罩、高速排氣節(jié)流裝置、閥蓋、閥體中的至少兩個(gè)通過(guò)連接件固接。
[0016]進(jìn)一步地，高速排氣節(jié)流裝置與閥蓋之間和/或閥蓋與閥體之間設(shè)置有密封圈。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種管道使用過(guò)程中的防水錘排氣方法，包括:
a、管道由初始狀態(tài)進(jìn)入充水排氣狀態(tài)，管道內(nèi)的氣體通過(guò)閥體的入口進(jìn)入閥體內(nèi)腔，氣流通過(guò)閥體與護(hù)筒之間的環(huán)形腔進(jìn)入到閥體上部，再通過(guò)護(hù)筒的排氣窗口、閥蓋的蓋開(kāi)口、節(jié)流板與節(jié)流筒之間的通流面、密封板以及防護(hù)罩排入外界大氣山、當(dāng)排氣速度繼續(xù)上升，排氣壓差增大到設(shè)計(jì)值，節(jié)流板被氣流吹起并封堵節(jié)流筒的排氣口，僅留下節(jié)流板上的節(jié)流孔排氣；c、隨著管道中氣體的排出，排氣速度和排氣壓差將逐步下降，節(jié)流板所受氣流推力也逐步減少，當(dāng)節(jié)流板的自重大于氣流推力時(shí)，節(jié)流板將下落到節(jié)流筒底部，回到初始位置；此時(shí)水位上升進(jìn)入閥體內(nèi)腔并淹沒(méi)浮球和滑動(dòng)體，浮球和滑動(dòng)體隨水位上浮，滑動(dòng)體的密封面與密封圈接觸，形成高速進(jìn)排氣裝置排氣口的密封；浮球上部與微排閥座的密封面接觸，形成微量排氣孔的密封；隨著閥體內(nèi)水壓的升高，密封部位的密封比壓增大，閥門(mén)關(guān)閉，水和氣體均不能通過(guò)閥門(mén)排出，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)密封；d、在閥門(mén)關(guān)閉后，管道中混雜的氣體和/或殘留的氣體和/或析出的氣體逐漸集聚到設(shè)于管道高點(diǎn)的高速進(jìn)排氣裝置的閥體上部；隨著集聚氣體的增加，氣壓上升至超過(guò)水壓，一方面使得滑動(dòng)體仍然保持密封狀態(tài)，另一方面使淹沒(méi)浮球的水位下降，浮球隨水位下落并打開(kāi)微排閥座處的密封，微排閥座開(kāi)始排氣；當(dāng)集聚的氣壓下降，水位上升，浮球隨水位上升又重新密封微排閥座；e、當(dāng)管道停泵、排空或爆管時(shí)，空氣閥中水位下降，外界空氣壓力大于管道內(nèi)的水壓，滑動(dòng)體和浮球因水壓和水位下降而下落，高速進(jìn)排氣裝置的進(jìn)排氣口打開(kāi)，外界空氣大量吸入至管道內(nèi)而消除管道內(nèi)的真空。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明防水錘空氣閥，當(dāng)管線充水時(shí)，排出管道內(nèi)留存的空氣。即便在高速排氣的時(shí)候，空氣閥也始終保持開(kāi)啟狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生“吹堵”現(xiàn)象，直至水位上升使得高速進(jìn)排氣裝置關(guān)閉，從而將閥門(mén)關(guān)閉。設(shè)計(jì)在排氣出口的高速排氣節(jié)流裝置，可以在設(shè)定的排氣量和排氣壓差下投入節(jié)流，僅對(duì)可能造成斷流彌合水錘的高速排氣進(jìn)行節(jié)流，而不會(huì)對(duì)高速吸氣和微量排氣造成任何影響，能在管線中形成起緩沖作用的緩沖空氣囊，防止因排氣過(guò)快而引起管網(wǎng)的壓力波動(dòng)，達(dá)到減消水錘保護(hù)管線安全的目的，消除采用現(xiàn)有技術(shù)的空氣閥不能避免的關(guān)閥水錘現(xiàn)象。微量排氣裝置集成于高速進(jìn)排氣裝置內(nèi)部，密封接觸和脫離可靠，動(dòng)作靈敏，能真正實(shí)現(xiàn)有氣即排、全壓排氣、排氣徹底、只排氣不排水的功能，提高管道輸水效率；在管線因停泵、排空或爆管而壓力下降接近負(fù)壓時(shí)，空氣閥腔內(nèi)的水壓和水位同時(shí)下降，閥門(mén)開(kāi)啟，管道得以吸入空氣，避免管線出現(xiàn)真空或負(fù)壓，防止由于負(fù)壓造成的管線崩Mo
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0021]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座和節(jié)流板均未投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座未投入以及節(jié)流板投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座投入以及節(jié)流板未投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座投入并進(jìn)入微量排氣狀態(tài)以及節(jié)流板未投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖例說(shuō)明:
[0027]1、閥體；2、閥蓋；3、閥開(kāi)口 ；4、高速進(jìn)排氣裝置；401、護(hù)筒；402、浮球；403、滑動(dòng)體；5、高速排氣節(jié)流裝置；501、節(jié)流筒；502、節(jié)流板；6、微量排氣裝置；601、開(kāi)孔；602、微排閥座；7、排氣窗口 ；8、橡膠軸套；9、密封板；10、防護(hù)罩；11、連接件；12、密封圈；13、配重塊。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0029]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座和節(jié)流板均未投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空氣閥的微排閥座未投入以及節(jié)流板投入狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的防水錘空