排氣閥在水錘防護中的設(shè)置原則

大家都知道水泵抽水斷電，若使用排氣閥來消減水錘波而又不惡化管道的壓力，需要控制排氣閥進氣量和排氣速度，而單純控制排氣閥的進排氣面積無法實現(xiàn)這一點。分階段緩閉排氣閥只能通過減緩排氣閥的排氣速度來控制彌合水錘，卻又延長了管道氣液兩相流的時間。因此需通過合理布置排氣閥來優(yōu)化排氣閥的水錘防護作用。

隨著水泵機組制造技術(shù)的提升，轉(zhuǎn)動慣量較小的機組成為輸水系統(tǒng)的重要選擇，這意味著一旦機組抽水斷電，泵后壓力將在幾秒鐘之內(nèi)大幅下降，甚至下降至負壓。使用排氣閥消減全部的泵后降壓，即使增加排氣閥設(shè)置密度，管道首個進氣排氣閥的進氣量依然無法得到控制，且管道前部的總進氣量依然會很大，所以為應(yīng)對水泵斷電泵后壓力下降帶來的水錘破壞，使用排氣閥作為水錘主要防護手段是不可靠的。若在泵后或管道首端布置排氣閥來消減泵后水錘壓降，它的進氣時間將持續(xù)一個水錘相長以上，這是應(yīng)當避免的。通常在局部高點設(shè)置排氣閥來防止液柱分離的發(fā)生，是因為初始壓力較小，高點設(shè)置排氣閥必然導(dǎo)致大量進氣，對局部高點的防護應(yīng)該使用補水類的穩(wěn)壓塔。

調(diào)壓塔和空氣罐通過對管道補水來遏制水錘波的傳播，可有效控制管道壓力，且這些水錘防護措施在水錘防護中有較高的可靠性，故可將補水型防護措施設(shè)置在管道前部以消減主要的水錘波，將排氣閥設(shè)置在管道后部承擔部分的水錘防護任務(wù)。這樣因為排氣閥需要消減的水錘負壓較小，排氣閥的進氣量大大減小，處在管道后部的排氣閥的進氣時間縮短，且滯留在管道內(nèi)的空氣也更容易隨著水流從管道末端排出，排氣閥的水錘防護的負作用將得到有效的控制。對輸水系統(tǒng)采取多種防護措施聯(lián)合使用的策略，不僅可減小空氣罐和調(diào)壓塔的設(shè)置規(guī)模，還可充分利用排氣閥的水錘防護能力。

聯(lián)合防護措施的理論設(shè)置可依據(jù)單向塔設(shè)置、排氣閥設(shè)置的理論來進行。輸水系統(tǒng)中設(shè)置的防護措施通過消減一定的水錘負壓保護一定長度的管道，所有防護措施消減的水錘壓力之和應(yīng)該與水泵泵后的最大降壓相對應(yīng)，單向塔的高度或空氣罐的體積及排氣閥的壓力控制標準應(yīng)根據(jù)輸水系統(tǒng)的特點進行綜合論證。