一般排气阀设置在输水系统的高点,因为这里更容在水锤过程中产生负压。一个典型的输水系统如下图所示,分水管从深埋的主管上出来后,爬升至地面附近(设有量水间和检修阀),而后再以深埋方式输送至水厂。在地面附近的管道头部设置检修蝶阀(TCV-61)以及排气阀(AV-5)。
当检修蝶阀(TCV-61)关阀时,将在分水管中产生负水锤,导致压力下降。如果不设置排气阀(可将排气阀中“空气入流孔直径”和“空气出流孔直径”均设置为0,如下图所示)
当检修蝶阀线性关闭时,蝶阀后面的管道产生了汽化压力,由于没有设置排气阀,汽化压力在管道内无法排出,随着水体震荡水蒸气长度也隋时间发生震荡,如下图所示。
此时可考虑采用排气阀来作为水锤防护措施。若排气阀参数设置不当,进入管道内的气囊可以迅速排出,则可能产生弥合水锤,导致本来由气囊分隔的两段水体在气囊排出后相撞(大约在250s处),产生巨大的弥合水锤压力(超过200m),如下图所示。
此时需要减少排气阀“空气出流孔直径”,使得进入管道内的空气无法在水锤过程中全部排出管道,避免发生弥合水锤,起到类似“快进慢排气阀”的作用,不仅可以改善管道负压,还可避免产生较高的水锤压力,如下图所示。
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