排气阀是利用液体对浮球的浮力作用特性原理,当排气阀液位上升,在排气的同时,浮球受到液体的浮力作用,自动上浮,直到与排气口的密封面接,到一定压时球会自动关闭,当阀内液位降低时,球会随液位下降而下降,这时就会通过排气口向管道注入大量空气,装在管道上后,利用液体对浮球的惯性自动开启/关闭排气口。管道在运转时,浮球停在球碗底部,进行大量排气,当管内空气排完,液体冲进阀内,经过球碗然后反推浮球,使浮球浮动关闭,管道在正常运转时,如有少量气体会集中到阀内到相当程度,阀内液位下降,浮球随之下降,气体从小孔排出。如泵停止,随时会产生负压力,浮球随时下降,进行大量吸气确保管路安全。排气状态时,浮筒由于重力作用,将杠杆的一端向下拉下,这时杠杆处于倾斜状态,在杠杆与排气孔接触部分出现空隙,空气就通过此空隙由排气孔排出,随着空气的排出,液位上升,浮筒在液体的浮力作用下向上浮起,杠杆上的密封端面逐渐压上排气孔,直至整个排气孔被完全堵住,排气阀这时就完全处于封闭状态。
长期以来,人们对城镇配水管道是否含气、是否可能造成爆管问题认识不足,就不能从根本上解决管网时常漏水的问题。因此我们有必要揭示正常运行的供水管网可能存气的原因以及管道升压和造成爆管的原理,以便得提高对含气型断流水水锤的认识能力。
1、正常运行管网中的气体来源:供水管网的气体产生主要有下面五种情况
(1)部分区域或全管网因故停水;
(2)个别管段事故抢修放空;
(3)单个或多个大用户流量调节过快使管道出现负压,排气阀及管道不严处注气;
(4)不在流动中的气体释放;
(5)在水泵吸水管和叶轮内,因运行负压产生的气体释放。
2、供水管网气囊运动特点及危害分析 :
由于供水管网的管径沿主水流方向由大变小,管道存气的主要形式是段塞流,即气体以不连续的多个独立气囊存在于管顶。其气囊长度和占过的水断面面积取决于气体的含量、管径大小及管道纵断面条件等等。理论研究和实践表明,气囊沿管顶随水流运动,易在管道转弯 起、变径、阀门等处产生聚集,并产生压力振荡。由于管网水流速度和方向具有很大的随机性,气 运动引起的压力升高将在很大的程度上取决于水流速度变化的剧烈程度。经有关实验证明,其压力升高达2Mpa ,足以破坏一般供水管道。此外值得注意的是,长期在管网中运动的气囊,其体积的大小随所到 处的压力大小变化。这进一步加剧了含气水流的压力波动,造成管道爆裂增多。管道含气危害由含气量的大小、管道构造以及运行操作等等因素有关,其危害可分成显性和隐性两类