在城市供水管線(xiàn)中，一般在管道拱起的高位都安裝有排氣閥。廣東新會(huì )供水股份有限公司有兩個(gè)水廠(chǎng)至城區中心的距離都超過(guò)10km，屬長(cháng)距離、大口徑管道（DN1200）輸水，由于地形地貌復雜，需多處穿越河流、下水道等障礙，沿線(xiàn)共有30多處安裝了排氣閥，閥體材質(zhì)是灰鑄鐵，內部浮球的材質(zhì)是工程塑料，由兩個(gè)半球粘合而成，粘合縫表面較粗糙，塑料容易老化變形，致使閥座與浮球的密封性較差，球體內部容易進(jìn)水而失去排氣作用。

沿線(xiàn)安裝的排氣閥已運行多年，期間缺乏維護和保養，銹蝕嚴重，容易導致管道漏水，因此必須對現有的排氣閥進(jìn)行全面檢修，逐步更換較為技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥，提高城市供水管網(wǎng)運行的安全可靠性。

高速進(jìn)排氣閥長(cháng)距離輸水管安裝

1、高速進(jìn)排氣閥的原理

由于內部浮球的作用，普通進(jìn)排氣閥都具有充水時(shí)排氣、排水時(shí)吸氣的功能，但在實(shí)際使用過(guò)程中，盡管閥體內部設有護筒，可以抵擋高速氣流的沖擊，但在高速排氣狀態(tài)下閥體內部會(huì )產(chǎn)生高速的擾動(dòng)氣流，在此影響下，浮球所受的氣動(dòng)力大于浮球的重力，浮球就會(huì )被高速氣流吹出堵塞排氣閥口，導致大量空氣滯留在管道內，排氣作用得不到發(fā)揮。

動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥采用一個(gè)特殊的浮球，高速氣流通過(guò)浮球時(shí)，由于浮球后部表面有顯著(zhù)的變化，浮球表面上的附面層一般發(fā)展不穩定，出現附面層分離，并在物體后形成漩渦尾流，此時(shí)物體所受的壓力差阻力很大，并且氣流在浮球的后方由于流通面積的增大，流速變��；根據伯努利方程可知，氣流在浮球后面經(jīng)過(guò)了一個(gè)減速、擴壓過(guò)程；這樣由于浮球上下部分存在壓力差，浮球就會(huì )懸浮在閥體內而不會(huì )被高速空氣流吹出。

在實(shí)際應用中，因為可以定出被空氣吹出的浮球直徑，而水比空氣更容易移動(dòng)較大直徑的浮球，將該比率與合適的閥體入口圓錐度配合在一起，射出的沖擊氣流會(huì )產(chǎn)生比沖撞力更大的吸拉力，導致浮球向下懸浮，并且隨著(zhù)射流速度增大，吸拉力也增大，因此任何速度的氣流都可以順利排出，而不會(huì )發(fā)生浮球被吹出提前關(guān)閉排氣閥的現象。

高速進(jìn)排氣閥實(shí)物圖

2、高速進(jìn)排氣閥的性能與特點(diǎn)

在輸水管道中，排氣閥的排氣量至關(guān)重要，如排氣量太少，往往停水以后再次通水時(shí)，需要較長(cháng)時(shí)間才能恢復原來(lái)的供水能力，排氣量大則可在短時(shí)間內恢復正常供水能力。

高速進(jìn)排氣閥的排氣量與行業(yè)標準規定值的對比見(jiàn)下表：

由上表可知，高速進(jìn)排氣閥達到并遠遠超過(guò)了行業(yè)標準要求，在與傳統大口徑進(jìn)排氣閥的比較中，動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥在排氣性能上遠遠優(yōu)于傳統大口徑進(jìn)排氣閥，而進(jìn)氣量可以按照排氣量的80%進(jìn)行換算，這樣無(wú)論是排氣性能還是進(jìn)氣性能，動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥都優(yōu)于傳統高速進(jìn)排氣閥。

判斷排氣閥的性能優(yōu)劣除對閥門(mén)的一般要氣外還有以下3點(diǎn)：①空氣閉閥壓力的大��；②管道中水流溢出時(shí)能否將浮球壓��；③在低壓（0.02Mpa）時(shí)能否密封不漏水。

對于動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥，由于采用了特殊直徑與質(zhì)量的浮球、合適圓錐角度的閥體入口，結構簡(jiǎn)單合理，不會(huì )出現浮球運動(dòng)卡阻現象，經(jīng)反復試驗表明浮球可在任何水壓下平穩關(guān)閉窗口；同時(shí)采用雙線(xiàn)密封結構確保密封良好，試驗中當低壓為0.018Mpa時(shí)浮球就可以緊密壓在閥座上，無(wú)滲漏現象。

3、高速進(jìn)排氣閥的應用

水錘在長(cháng)距離輸水管道上極具破壞性，因此安裝的排氣閥必須性能可靠，避免管道中存在氣囊而產(chǎn)生直接或間接水錘。當輸水管道的管材確定后，水錘的壓力增值ΔP主要隨流速Vo增大而增大，在實(shí)際工程設計中可適當降低流速，即通過(guò)加大管徑來(lái)降低水錘的危害。但如果管道中的氣體不及時(shí)排出就會(huì )在某些部位聚成氣囊，使流通面積減少，流速加大導致水錘增加，水錘的危害性也就隨之增大，甚至形成危害更大的水氣彌合水錘，所以在局部的關(guān)鍵點(diǎn)上要安裝合適的排氣閥，將管道中的氣體在水流前方排出。

根據相關(guān)資料，在長(cháng)距離輸水管道中，建議重點(diǎn)在以下位置安裝進(jìn)排氣閥：

① 局部較高點(diǎn)——較主要的安裝點(diǎn)，由水力坡度確定。

② 在停泵時(shí)有可能出現水柱分離式斷流彌合水錘的部位。

③ 下降坡度變大、變小點(diǎn)——安裝一個(gè)復合式排氣閥。

④ 在長(cháng)距離無(wú)折點(diǎn)上升管段——每400m~800m安裝一個(gè)高速進(jìn)排氣閥。

⑤ 在長(cháng)距離無(wú)折點(diǎn)下降管段——每400m~800m安裝一個(gè)復合式排氣閥。

在市政供水管網(wǎng)中，尤其在供水管網(wǎng)的末梢和地勢較高的位置通常積聚有氣團，隨著(zhù)管道中的氣體不斷析出，氣團不斷增大，對管網(wǎng)的危害隱患就越大，因此在該位置必須安裝進(jìn)排氣閥裝置。舉個(gè)案例：圭峰泵站工程改造，該泵站是供水管網(wǎng)中的二次加壓泵站，供水量為2000m3/h，由城區北部管網(wǎng)末端供水，供水管徑為DN400，供水壓力為0.18Mpa。按地面高程計算，該處已高出供水廠(chǎng)二級泵房約15m，為節約運行成本，確定降地池和水泵聯(lián)合供水的模式改為水泵從市政管網(wǎng)直抽加壓供水，考慮可能出現的氣阻影響水泵的運行效率，在水泵的進(jìn)水總管上安裝一個(gè)口徑為DN100的動(dòng)力式高速進(jìn)排氣閥，消除了管道中氣阻的影響，確保了高泵站的運行可靠性。