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排气阀的三大作用及常见分类《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:04:10 阅读: 来源:花岗岩厂家

2019-03-06 23:33:27来源:贤集网 赵媛

排气阀装设于泵浦出水口处或送配水管线中,用以大量排除管中集结之空气,或于管线较高处集结之微量空气排放至大气中,以提高管线及抽水机使用效率,且于管内一旦有负压产生时,此阀迅速吸入外界空气,以保护管线因负压所生产之毁损。排气阀的浮筒采用的是低密度的PPR和复合材料,此材料即使长时间在高温水的浸泡下也不会产生变形。不会造成浮筒活动困难。浮筒杠杆采用硬质塑料,杠杆与浮筒和支座之间的联接都采用活动联接,故不会在长期运行时产生锈蚀,导致系统不能工作而发生漏水。杠杆的密封端面部分是采用弹簧支撑,可以随杠杆的运动相应伸缩,保证在不排气的情况下的密封性。对于排气阀的知识,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家详细介绍排气阀的三大作用、分类、技术要求、注意事项、常见故障、维护与保养、选型注意事项。一起来看看吧!

排气阀的三大作用

1、当管线开始充水时,要求排气阀大量排出管内空气,确保管道充满水时管道内无空气,要求排气阀能大量且与充水量相匹配,可缩短充水时间。

2、在管线运行阶段,要求排气阀在高压力作用下能微量排气阀,及时排出水中释放的微量空气(约谁体积的2%),防止在管线内聚集引起成气囊对水流的阻碍,提高送水效率。

3、当管线排空阶段,要求排气阀大量补气,防止管道内产生负压,此时要求排气阀的吸气量与管道排水量匹配,又在管道出现局部事故时,由于短刀的坡度,水流的泄流流量很大,要求排气阀迅速大量补气,防止管道由于负压的作用导致破管。

排气阀的分类

1、浮球(筒)式排气阀

这是最早生产的进排气阀,一般不能在压力大于0.02MPa状态自动排气,只能进行进气和在首次充水或事故检修后充水排气,且进排气速度较其他形式慢 ,只适合于进排气量不大的情况。

2、浮球(筒)杠杆式排气阀

在浮球(筒)式排气阀的基础上改进而成。通过杠杆原理使得在较大压力状态也能排气,排气最大压力一般不超过0.08MPa。

以上两种排气阀结构简单,但有一定缺陷。水气相间时大排气口仅能排出第一段气体,不能连续排气。输水管道坡度不大时,管道中大多是一段水一段气的柱塞流状态。浮球式排气阀的浮力较小,排完第一段气体后水就把浮球托起,第二段气体即有压力,假定压力为0.12MPa,气体对浮球的托力等于排气口面积乘管道内压力,计算可得 DN100排气阀托球力约1500 N ,DN300 排气阀托球力约14000N ,故大排气口不可能再自动开启排气,在柱塞流状态中失去排气功能。

3、气缸式排气阀

作为近几年才出现的进排气设备,是根据气缸原理制成的不同于其他任何一种进排气阀的全新装置,其原理是用浮筒杠杆等控制气缸内气动膜片动作,从而控制阀体排气口启闭。在高压(1MPa 以下)状态下,无论是多段水柱、气柱相间,有压无压气体均可高速排出。

这类排气阀结构上的主要特点是:大、小排气口或仅大排气口的有效排气口径不小于排气阀公称直径的70%,排气口径大,排气速度快,且在任何情况下均可高速排气。一般设计者在选择排气阀时以排气阀的公称直径计算排气量。气缸式排气阀则完全能满足设计要求,真正起到防止管道出现水锤和爆管的作用。

4、组合式(复合式)排气阀

复合式排气阀是我国最常用的排气阀,它在浮球(筒)式和浮球(筒)杠杆式排气阀的基础上组合改进而成。在压力状态下微量排气用浮球杠杆式排气装置;首次充水或其他情况下的大量进排气用浮球(筒)式装置。可加大进排气口的尺寸,使得进排气速度有很大提高。

排气阀的技术要求

1、主要技术参数

(1)排气阀的公称压力为 PN10。

(2)密封试验压力为1.1MPa。

(3)强度试验压力为1.5 MPa。

(4)排气阀的水关闭压力应≤0.02 MPa。

(5)排气阀的空气关闭压力应≥0.07 MPa。

(6)压力试验应符合标准GB/T13927的规定。

(7)连接法兰应符合标准GB/T17241.6-98的规定。

2、性能要求

(1)排气阀应有较大的排气量,当管道空管充水时可在极短的时间内实现快速排气恢复至正常供水能力。

(2)排气阀在管内有负压产生时,活塞应该可以迅速开启,快速大量吸入外界空气,以保证管线不会因负压而产生损害。且在工作压力下能够将管道中集结的微量空气排出。

(3)排气阀应有比较高的空气关闭压力,在活塞关闭前的较短时间内,应有足够能力将管道内的空气排放完毕,提高输水效率。

(4)排气阀的水关闭压力应不大于0.02 MPa,在较低的水压下就可以关闭排气阀,从而避免水的大量涌出。

(5)排气阀应采用不锈钢浮球(浮桶)作启闭件。

(6)排气阀阀体上应设有防冲击保护内筒,以防大量排气后高速水流直接冲击浮球(浮桶)而造成浮球(浮桶)的过早损伤。

(7)对于DN≥100的排气阀采用分体结构,由大量排气阀和自动排气阀组成,以适应管道压力的使用要求。自动排气阀应采用复杠杆机构,使浮球浮力得以大幅度放大,且关闭水位低,水中杂质不易接触密封面,排气口不会被堵塞,其抗堵塞性能可大大提高。同时在高压情况下,由于复杠杆的加力作用,使浮球能和水位同步下降,启闭件不会像传统阀门被高压吸住,从而正常排气。

(8)对于高流速、频繁启动水泵、口徑DN≧100的工况,为减缓水流冲击,排气阀应加装缓冲塞阀。缓冲塞阀应可以防止大量喷水但不影响大量排气,使输水效率不会受到影响,并有效防止水锤发生。

排气阀的注意事项

1、排气调节阀安装前,先检查主体及管线内是否有石块、树枝等杂物,并清理干净;在排气阀前装一只闸阀(不建议装蝶阀),以使维修方便。

2、安装闸阀后系统的尺寸须参考闸阀尺寸确定;在现场安装空间允许情况下,建议在排气调节阀与闸阀之间配套安装缓冲塞阀;特别当排气调节阀用于水泵频繁启动的管线或不允许有水排出的场合,这样配置可延长排气阀的使用寿命,大大减少启泵时的水流带出;安装缓冲塞阀和闸阀后,系统的整体尺寸须参考缓冲塞阀尺寸和闸阀尺寸确定。

3、若排气阀安装于窨井内,窨井切勿太过狭小,应有足够空间以便容纳技术人员调整及维护;排气阀应设在横管道最高处,立管的顶端。

排气阀的常见故障

1、排气阀烧损

排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严,造成高温燃气泄漏,使该处严重过热,甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点:

⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同,受热、散热条件不同,阀盘圆周上的温度分布不均匀,中心温度高于周边温度,造成气阀阀盘径向上的温度差,过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。

⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质,其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时,在闭阀时的撞击力下会发生裂纹,反复撞击后进而发展成剥落,从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高,沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下,可使密封面出现凹坑,从而形成漏气。

2、排气阀高温腐蚀

目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中.硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等(这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度)。氧化物之间要发生反应,而且还要与滑油中的钙反应,形成低熔点的盐类,有硫酸钠,硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右,同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时,足以使钒、钠化台物处于熔化状态,附着于零件表面。当排气阀在工作中时,由于排气原因(气阀温度可达650—800°C 以上),使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金钢也会受到腐蚀,腐蚀结果在密封锥面上形成麻点、凹坑.凹坑相连就可能造成漏气。由于上述腐蚀是高温条件下产生的,所以称之为“高温腐蚀”。 在上述高温腐蚀的有害元素中以钒的危害性为最大。

3、气阀密封锥面磨损过快

在燃烧室内的爆发压力作用下阀座与阀盘都发生弹性变形,气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘的弹性变形,这样会使阀盘锥面反复楔入时,密封锥面产生相对运动,造成密封锥面磨损。气阀间隙过大,阀盘与阀座刚度不足,气阀与阀座材料性能达不到要求或不匹配,重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素,高负荷运行或燃烧恶化,冷却不良,阀杆与导管间隙过大,气阀机构振动使气阀落座速度过大等,都能使磨损速率增大。

4、阀盘与阀杆断裂

在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处,由于这些部位应力容易集中,当应力集中到一定程度,就会发生疲劳断裂破坏。造成断裂的原因有:阀杆与导管的间隙过大;阀盘与阀座的变形使局部受力过大;气阀间隙过大,敲击严重疲劳破坏;气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最薄弱部位,若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会产生疲劳断裂。

5、气阀卡死

气阀卡死主要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小,当受热膨胀后二者间隙过盈发生卡死现象。另一方面,当阀杆发生弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。

6、气阀弹簧断裂

气阀弹簧本身结构不合理,内部有缺陷,加工不合理或使用中发生了扭曲或达到疲劳极限在工作中均会导致断裂。气阀弹簧断裂直接破坏柴油机正常工作,严重时,气阀可能坠入气缸。

排气阀选型注意事项

1、排气量排气量小,往往停水后很久才能恢复原来的供水能力;排气理大则在极短时间内恢复至正常供水能力。

2、空气关闭压力表示排气阀排气能力的上限。排气阀的排气能力不仅与阀的口径有关,也与阀内外气体压差有关。

(1)在正常情况下,大阀启闭受到浮球上下位移的约束,浮球的位移受阀腔内液位控制。当大量气体快速集中排放时,浮球或阀板受气体冲击推力而关闭,影响排气的正常进行。出现这一现象时的气流压力称为阀的空气关闭压力。

(2)当阀板在浮球推动下顶住了阀孔,气流瞬时中断,阀板又会重新下落,气流又会形成,阀板再次关闭,系统出现振荡关闭现象。为避免由于空气关闭压力而产生的不良影响,配置排气阀时应选择适当的阀门通径,保证在阀的安装位置段最大排气量时所对应的排气压力应低于空气关闭压力值。以上所述为选择合适的排气阀最重要的一点。

(3)因为如果空气关闭压力过低时,往往空气沿未开始排放,排气阀内部了浮球已被空气浮起,关闭排气孔。一般良好的排气阀其空气关闭压力能达到0.017MPa,已有足够能力将管内空气迅速排放完毕,因此一般空气压力在阀体内大于0.015MPa时,空气速度已达到最大流速(90m/s)。

3、水关闭压力范围部分排气阀装置设于管道最高点,由于此点管中水压有时很低,部分排气阀需要水压高于0.015MPa才能完全关闭,若低于此压力则会产生漏水现象,因此水关闭压力范围越大越好,一般0.012~1.0MPa是最常用的范围。

4、根据排气阀参数选择排气阀时,一定要向厂家提供管道直径、最大工作压力、最大流量等参数。根据这些参数,确定排气阀的直径,排气孔的孔径,以保证正常情况下,清洁水中含有约2%的溶解空气能够在不断释放中被排除。

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上述是贤集网小编为大家讲解的排气阀的三大作用、分类、技术要求、注意事项、常见故障、维护与保养、选型注意事项。希望这些知识能够帮助到大家!当然,想要延长排气阀的使用寿命,那么就要定期对其进行维护保养,排气阀有漏水现象,检查活塞与橡胶密封环之间是否有异物,若橡胶密封环已坏,更换橡胶密封环。若排气阀所处环境温度低于O℃,特别是北方严寒地区,请严格注意调节阀门的保温。长期不用时,请把阀体内的水放掉,以防阀门内水结冰或冻裂阀门。若排气阀已坏,需要更换或维修时,须先关掉闸阀。重新安装后,必须关掉水泵,打开闸阀,再重新启泵,以保护排气阀。这样才能够保证其正常运行!

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