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1、中国给水排水供水系统中大型减压阀的作用分析杨玉思!,潘惠民",何青#(!$长安大学环境工程学院,陕西西安%!&&’!;"$涧峪水库工程管理局,陕西渭南%!(&&&;#$内蒙古自治区水利水电勘测设计院,内蒙古呼和浩特&!&&&&)摘要:结合我国一些城市和企业供水系统使用大型减压阀的实例,分析了安装减压阀的适用条件、作用及设备选型等方面的注意事项。关键词:减压阀;有压管道;水锤中图分类号:)*++!$#%文献标识码:,文章编号:!&&&-(’&"("&&#)&%-&&."-&"!在重力流输水管道中的作用/!,故安装减压阀可减少管道
2、漏失水量,也有利于!"!消减富余能量管道安全运行和降低维修成本。当供水系统在较小流量下运行时,重力流输水!"#消减关阀水锤管路就有富余能量,在安装减压阀的系统中富余能重力流输水管道因阀件及管道接头等漏水、管量的大部分由减压阀自动消除,使管路末端压力减道爆裂、下游系统正常保养等原因需停运时,是应关轻,其原理如图!所示。闭管道上游进水阀门还是最下游出水阀门,目前仍颇有争议。前者优点是有利于防止水锤破坏,缺点是管道完全放空,再次启动充水也极困难和危险,且费时很长;后者保持管道满管水流,再次运行开阀即可,极为方便,但易产生关阀水锤。实
3、际运行时是绝大多数采用关下游出口阀门的方法。结合图"说明关阀过程中减压阀的水锤防护作用。图!安装减压阀前后输水管压力线示意图图!中/!为不安装减压阀时的静水压线,/"为不安装减压阀流量最大时的测压管水头线,如果管道上安装的是减压恒压阀,其出口压力调节与不装减压阀时的水头线重合,则/"也是安装减压阀后最大流量时的测压管水头线,即减压阀在此流量时不减压,亦不耗能。/#为较小流量时不安装减压阀时的管道压力线,可见末端管路此时压力较大。0"是安装减压阀后且流量较小时末端(即减压阀下图#输水管有无减压阀时关阀压力振荡曲线示意图游)管道压
4、力线(可见压力不大),0!是安装减压阀由图"可见,不安装减压阀的静水压线为!,后的静压线,可见它远小于不装减压阀时的静压线而压力振荡值为!!,而安装减压阀后的管路末端·."·静水压力线为!!,压力振荡值为!!!。网最大用水时所需要的总压力值,当管网用水量很对于重力流输水管,关阀过程中的流量变化公小时,整个管网也不会超过所需压力,输水管道因减式如下:少流量所富余水头被减压阀消除掉,不再作用于干管网,对保护管网安全运行意义重大,且减压阀在流量""!(#)&最大时不减少任何压力,不会降低系统的输水能力。!#$##$%’(!%"&如我
5、国西北某市,重力流输出管长为’($./2,式中!———重力流输水管道总作用水头管径为#’))22,水厂清水池水面与城区管网入口"———重力流输水管道内流量高差约为&(2,输水管并入市区管网当日白天无任#———管道比阻何事故,但夜晚市区管网爆管多达十几处,后加装减$———管道长度压阀后不再爆管。&———管径"在输配水主干管的侧支分配管上的作用———末端阀阻力系数!有些大型输水管道,往往除了主用水区域外,还设关阀前阻力为,最大设计流量为",则在!))有一些较小的其他用水户,因而常需采用支管分配关阀过程中流量为:水量。当主管道剩余水
6、压较大时,采用减压恒压阀#$##$%&对整个供水系统的安全运行是很重要的。其方法是’(!)""%"&"(’)将减压阀恒压值调整到支管进口所需要的最大压力)&#$##$%’(!!%"&值,这样既可保证支管路不产生过高超压,亦可使主由于阀门阻力系数!在匀速关阀过程中不是管道不会因支管路突然开、关阀门而产生压力波动。均匀增加的(一般是在关阀的前*)+#,)+增大不多,#在城市配水管网压力分区中的作用对流量"减少也不大,但在以后的’)+#-)+则突然当城市用水区域高差较大时,配水管网为节约增加),故极易造成很大的关阀水锤。由式(’)可
7、见,能量及管道安全常采用压力分区的方法,其二级泵管道长度$越大,值对流量的影响越小,越易造!站内采用高扬程水泵为高区供水,采用低扬程水泵成最后突然关阀时的!!最大。而加装减压阀后为低区供水,在高低连接的主干管上安装减压阀可$值仅为减压阀后的管段,故$值变小,!!!亦减提高低区供水保证率,适当增加必要的阀门(如单向小。由此可见,重力流输水管安装减压阀对水锤防阀等)也可增大高区供水的可靠性。护作用极大。$使用减压阀应注意的问题例如:我国西北某电厂补给水管的压差!"在大型供水系统中并非一定在管道有富余能量#).)/01,管径为&))
8、22,加装减压阀前计算关阀时才用减压阀,它在设计流量时并不减压,而仅在流水锤升压达-())/01,采用减压阀后计算最大水锤量小于最大设计流量时才减压消能,使用目的主要升压仅为,3)/01,可见作用显著。是保证管道安全运行,因而使用减压阀一定要进行!可与配水管网直接相连正确的设
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