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关于输水管道排气阀的增设

作者:气囊 来源:www.ichaferry.com 发表时间:2010-6-8 14:08:23 浏览:次  
根据一些爆管的经验,管道气囊高度达到管径四分之一是爆管的危险点,也就是气囊的临界点。黑龙江鹤岗的一段管道爆管就是一个典型的例子.本文就如何在输水管道上设置排气阀,避免气体聚集成气囊进行探讨。当d·Sinα>C时,气泡向上移动。输水管道常见的事故是爆管,引起爆管的原因主要有:温度应力、管材质量、施工质量、地质构造和水锤等。

  一、浮力分力P1=PSinα(1)  式中:p--气泡受水的浮力(P=1/6πd3·P)  P--水的容重  d--气泡直径  α--管道的俯角  气泡受水流的推力为P`  V2  p'=-----。S(2)  2g10   V2  式中:--------流速压强(Kg/cm2)2g10  S--气泡最大截面积(S=1/4πd2)  V--水流速(m/s)  当P1=P`时,气泡受力达到平衡而静止在管道中。   2。管道中气囊的形态前述气泡平衡问题时,假三层矿用振动筛定了气泡为直径等于d的球形,这只能近似地形容微小气泡,实际上当气泡达到一定体积,且上升到管壁成为气囊,由于表面张力的的作用,它将以半椭圆形状存在。联立(1)、(2)式得3d。Sinα=-----------10。4p。gC--平衡常数式(3)说明,在恒定流条件下,气泡直径与管道俯角的正弦成反比。  

  二、实例及分析在地形起估地段,要求输水管道的最高点设排气阀,但实际运行中,许多爆管并未发生在高点或低点,而是发生在高点后的下弯管段,甚至低压管道也发生此类爆管。管道中的气囊虽然不能直接造成水锤,但可借助水锤造成危害。

  越过排气阀的气泡顺坡而行,运动方向与气泡所受浮力的分力P1方向相反,这个浮力合力产生的阻力,必然使气泡运动的速度减慢,后序气泡容易撞击前面气泡而全成大气泡,大气泡产生大的浮力。小气泡沿管壁一定宽度向前流动,经过最高点排气阀时,排气管直径内的气泡有条件排出,而其他气泡靠水流的推力向下游流去。由于输水管道负担全系统供水,且压力较高,所以它的安全运行问题始终被从水部门和设计部门所重视。

  三、结论  1。输水管道下坡段必须增设排气阀,惯性振动输送机(GZS型)具体位置由式P`=PSinα确定,计算流速取平均值为宜;  2。管道实际俯角小于计算角度时,排气阀应设在下弯曲线与直线的交点处;  3。为使管内气体尽早排出而不形成气囊,下弯管线与直管线的交点均应设排气阀;

  4。本文所增设的排气阀不能取代最高点排气阀。   一、前言输水管道,主要指水源至净水厂或净水厂至配水管网的管道。由于管壁处的紊流和流速和切线特性,使一些经过排气管的小气泡越过排气孔也向下游流去。因管壁有一定粗糙度,各气泡运动方向相同,很难聚集成大气泡。(源自:宇宙五金网)。在上坡段,由于浮力的作用,气泡流速可能大于水流速。下面对管道中气囊的形成过程和它的受力情况进行分析:  1。气体的聚集及平衡在正常情况下,管道中的水流可近似地看成是恒定流(压力、流速、温度不变)。这时气囊的体积和断面积简单计算为:  V≈0。5πr3,S≈0。2πr2。  

  根据模拟测量,气囊的长L与高h的关系为:  1≈15h  3.气囊受力分析及临界位置根据水利学原理,气囊在管道内平衡时所受水流的推力,等于垂直于水流的截面所受的压力这个截面为以h为高的弓形  nV板链式输送机2  p'=∑pi=-----.S(5)  12g10  S--弓形在积  气囊能引起爆管,是由于快速临时过滤器开关阀门或水泵起停,使管道出一了地埋式箱变大的压力增值,气体的可压缩特性,使应力集中到气囊产生高压而爆管。  对前例中DN800管道,当V=1.0m/s时,所受推力按(5)式计算:  1.02  p'=------0.2π.402=5.124(Kg)  2g  所受浮力按(1)式计算  P1=PSinα=0.5π0.43×电机给料机1000Sinα=100.5Sin当P`=P1时  5.214  α=arcSin=-----------=2.92°  100.5  该俯角α与实测爆管点俯角基本吻合。  

  在这种状态下,水中的气体要逐渐地析出,形成大小不等的气泡上升到管壁,气泡按水流流速向前运动。鹤岗市属低山丘陵区,净水厂与送水泵站分建,二者相距5公里,净化水靠重力流送至送水泵站,净水厂清水池高程210m,送水泵站清水池高程185m,输水管为DN800连续铸铁管,平均流速1。0m/s,泵站前500m有一高岗,高程185,高岗的最高点有一排气阀,但排气阀后50m处,多次发生爆管事故,后来在爆管处加装了一双口排气阀,几年来,两排气阀间没再爆管,只在新装排气阀后10m处发生过一次爆管。

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