緩沖罐與空氣閥在減少水錘方面的比較

作者：中鼎閥門 時間：2024-12-08 06:37:10 閱讀：

緩沖罐是最古老的緩沖方法之一。過去，它們被視為應對管道激增的唯一可靠方法，但從那時起，空氣閥已經取得了長足的進步，現在已成為一種可行的替代方案。

調壓罐將水注入喘振事件導致低壓的管道中，或者將水從喘振事件導致高壓的管道中排出。

它們大多是封閉的系統。調壓箱實際上并不消耗水。在低壓事件期間注入的水隨后被去除。類似地，在高壓事件期間去除的水一旦壓力下降就會返回。

緩沖罐通常由空氣提供動力，因此可以足夠快地添加或去除水以應對壓力變化。

最常見的類型是壓縮機緩沖罐和氣囊緩沖罐。

壓縮機緩沖罐是封閉裝置，罐底部的水和罐頂部的空氣之間有一個開放的界面。空氣由壓縮機供應。當所需體積的空氣被泵入水箱時，空氣和水的壓力平衡。當水流入和流出水箱時，一些空氣被吸收到水中。這意味著需要監測和控制風量和壓力。壓縮機必須永久連接以在需要時添加空氣。這意味著復雜的控制。將空氣注入管道是一種不良副作用。

囊式緩沖罐克服了許多這些缺點。

• 它們幾乎不需要維護。

• 水和空氣是分開的，因此不會吸收空氣。這意味著不需要壓縮機或控制系統來加滿。這也意味著您沒有將空氣注入管道中。

傳統上，空氣閥用于去除水管中的空氣，并在管道排水時注入空氣，以避免有害的真空條件。隨著空氣閥的發展以及快速進氣和減速排氣的設計，它們作為潛在的水錘減少裝置受到了越來越多的關注，并且因其這一功能而被越來越多的人接受。

這種兩級空氣閥有一個大孔和一個小孔，通過壓差自動啟動，并在壓差達到一定水平時“切換”以啟動孔口。

以下是兩級空氣閥作為泵站中的浪涌抑制裝置的工作原理。

• 當泵跳閘時就會發生色譜柱分離。這會導致泵下游出現低壓（甚至真空）。充滿低壓區的快速反向水柱是造成高水錘撞擊的原因。

• 泵輸送側的兩級空氣閥可以讓空氣足夠快地進入管道以取代低壓。

• 當水柱反轉時，空氣閥將允許空氣再次排出。

• 如果這種反轉發生得太快，（空氣閥處）的高壓差會導致空氣閥切換到較小的孔口，從而導致排氣流量較低和水柱反轉的速率降低。這減少了對泵止回閥的沖擊。

這意味著尺寸正確的兩級（或非沖擊）空氣閥除了具有從管道中排出空氣的正常功能外，還可以實現與昂貴的緩沖罐相同的功能。

這些兩級空氣閥也可用于管道上的其他位置：

• 在靠近水力坡度線的低壓點，即使在管道正常運行期間也容易發生柱分離。

• 在管道填充操作過程中，有時可能會不受控制且速度過快。普通空氣閥會以過高的速度排出空氣，導致空氣閥猛烈撞擊（當水到達空氣閥時），這可能會對空氣閥本身以及附近的管道和部件造成嚴重損壞。

那么為什么管道設計者不專門使用空氣閥而不是更昂貴的緩沖罐呢？

• 在某些情況下，柱分離體積太大，需要太多空氣閥來克服低壓情況。

• 在其他情況下，必須執行泄壓功能（而不是最小化低壓事件），該功能只能由浪涌泄壓閥或緩沖罐來執行。

• 過去，空氣閥被認為是不可靠的，不能依靠它來完成減少水錘的重要任務。這可能是合理的，因為有許多質量較差的空氣閥可供使用。它們被視為高維護項目。事實證明，大多數空氣閥在運行很短一段時間后就開始泄漏，操作員經常關閉空氣閥下方的隔離閥以阻止泄漏！

• 最后，大多數兩級空氣閥不會在足夠低的壓差下切換。