防水錘空氣閥及管道使用過程中的防水錘排氣方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及輸水管線閥門領域，特別地，涉及一種頂置節流排氣型防水錘空氣閥。此外，本發明還涉及一種管道使用過程中的防水錘排氣方法。
【背景技術】
[0002]在長距離輸水管線中，管內積壓的氣體會使得管線充水效率降低甚至很難順利完成，因此管線充水時需要利用高速進排氣閥(空氣閥)以排除管內的氣體。
[0003]而現有的高速進排氣閥(空氣閥)主要采用:
[0004]①直接動作式或浮球操作型高速進排氣閥(空氣閥)，在空管充水時自動大量排氣或管線系統放空時自動大量吸氣；在系統充滿和有壓狀態下，將保持關閉狀態而不再開啟。但是，其關閉件在高速排氣過程很容易被高速氣流挾持突然堵塞排氣孔口而發生吹堵或氣堵現象，一旦吹堵(即排氣閥(空氣閥)關閉)就會長時間處于關閉狀態，即使管路充滿需要排出的氣體也不會再次開啟排氣，且吹堵發生時會導致空氣閥關閥水錘的產生。
[0005]②復合式排氣閥(空氣閥)，在直接動作式或浮球操作型高速進排氣閥(空氣閥)的基礎上增加了微量排氣閥(空氣閥)，雖可在系統充滿和有壓狀態下微量排氣，但排氣不盡、不能有氣即排、排氣同時噴水、密封不嚴，不能抑制空腔彌合水錘和關閥水錘。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種防水錘空氣閥及管道使用過程中的防水錘排氣方法，以解決現有空氣閥易發生關閥水錘；高速排氣時易吹堵；微量排氣不能實現有氣即排，存在排氣不凈、排氣時伴有噴水現象的技術問題。
[0007]根據本發明的一個方面，提供一種防水錘空氣閥，包括閥體和閥蓋，閥體與閥蓋固接，閥體上開設有用于連通管線的閥開口，閥體內腔設有用于在管線充水過程中將管線內滯留的氣體排放至外界并在管線充水完畢后關閉閥門的高速進排氣裝置，閥蓋上開設有蓋開口，高速進排氣裝置的輸出端貫通蓋開口并連通用于限制高速進排氣裝置氣體排量的高速排氣節流裝置，高速排氣節流裝置的輸出端連通外界空氣，高速進排氣裝置內還設有用于在高速進排氣裝置關閉閥門后將管線中析出的氣體通過高速排氣節流裝置排放至外界的微量排氣裝置。
[0008]進一步地，高速進排氣裝置包括固接于閥蓋和/或閥體上的護筒、設于護筒內腔的浮球以及壓蓋于浮球上并可沿護筒內壁上下滑動用于開啟或關閉閥門的滑動體；護筒與閥體之間構成環形腔，護筒的上部開設有用于將環形腔內的氣體導向高速進排氣裝置輸出端的排氣窗口，護筒的底部開設有用于連通環形腔和護筒內腔的底開孔和側開孔；浮球內設有用于使浮球的密封面始終朝上的配重塊，浮球帶有配重塊的部位封蓋于底開孔上。
[0009]進一步地，護筒上開設有多個排氣窗口 ；多個排氣窗口沿護筒的周向均勻排布。
[0010]進一步地，底開孔和/或側開孔設有用于緩沖浮球下落沖擊力的橡膠軸套。
[0011]進一步地，微量排氣裝置包括開設于滑動體上并上下貫通的開孔以及安裝于開孔底部的微排閥座；微排閥座的輸出端連通開孔，浮球抵靠并封蓋于微排閥座的輸入端。
[0012]進一步地，高速排氣節流裝置包括固接于閥蓋和/或閥體上的節流筒、設于節流筒內腔并用于沿節流筒內壁面上下滑動自動調節氣體排出量的節流板；節流板上開設有節流孔。
[0013]進一步地，高速排氣節流裝置頂部設有防止污濁物侵入閥體內并與上升的節流板形成接觸以限制高速氣流排放速度的密封板。
[0014]進一步地，高速排氣節流裝置的輸出端設有用于防止污濁物侵入閥體內的防護罩。
[0015]進一步地，防護罩、高速排氣節流裝置、閥蓋、閥體中的至少兩個通過連接件固接。
[0016]進一步地，高速排氣節流裝置與閥蓋之間和/或閥蓋與閥體之間設置有密封圈。
[0017]根據本發明的另一方面，還提供了一種管道使用過程中的防水錘排氣方法，包括:
a、管道由初始狀態進入充水排氣狀態，管道內的氣體通過閥體的入口進入閥體內腔，氣流通過閥體與護筒之間的環形腔進入到閥體上部，再通過護筒的排氣窗口、閥蓋的蓋開口、節流板與節流筒之間的通流面、密封板以及防護罩排入外界大氣山、當排氣速度繼續上升，排氣壓差增大到設計值，節流板被氣流吹起并封堵節流筒的排氣口，僅留下節流板上的節流孔排氣；c、隨著管道中氣體的排出，排氣速度和排氣壓差將逐步下降，節流板所受氣流推力也逐步減少，當節流板的自重大于氣流推力時，節流板將下落到節流筒底部，回到初始位置；此時水位上升進入閥體內腔并淹沒浮球和滑動體，浮球和滑動體隨水位上浮，滑動體的密封面與密封圈接觸，形成高速進排氣裝置排氣口的密封；浮球上部與微排閥座的密封面接觸，形成微量排氣孔的密封；隨著閥體內水壓的升高，密封部位的密封比壓增大，閥門關閉，水和氣體均不能通過閥門排出，實現閥門密封；d、在閥門關閉后，管道中混雜的氣體和/或殘留的氣體和/或析出的氣體逐漸集聚到設于管道高點的高速進排氣裝置的閥體上部；隨著集聚氣體的增加，氣壓上升至超過水壓，一方面使得滑動體仍然保持密封狀態，另一方面使淹沒浮球的水位下降，浮球隨水位下落并打開微排閥座處的密封，微排閥座開始排氣；當集聚的氣壓下降，水位上升，浮球隨水位上升又重新密封微排閥座；e、當管道停泵、排空或爆管時，空氣閥中水位下降，外界空氣壓力大于管道內的水壓，滑動體和浮球因水壓和水位下降而下落，高速進排氣裝置的進排氣口打開，外界空氣大量吸入至管道內而消除管道內的真空。
[0018]本發明具有以下有益效果:
[0019]本發明防水錘空氣閥，當管線充水時，排出管道內留存的空氣。即便在高速排氣的時候，空氣閥也始終保持開啟狀態，不會發生“吹堵”現象，直至水位上升使得高速進排氣裝置關閉，從而將閥門關閉。設計在排氣出口的高速排氣節流裝置，可以在設定的排氣量和排氣壓差下投入節流，僅對可能造成斷流彌合水錘的高速排氣進行節流，而不會對高速吸氣和微量排氣造成任何影響，能在管線中形成起緩沖作用的緩沖空氣囊，防止因排氣過快而引起管網的壓力波動，達到減消水錘保護管線安全的目的，消除采用現有技術的空氣閥不能避免的關閥水錘現象。微量排氣裝置集成于高速進排氣裝置內部，密封接觸和脫離可靠，動作靈敏，能真正實現有氣即排、全壓排氣、排氣徹底、只排氣不排水的功能，提高管道輸水效率；在管線因停泵、排空或爆管而壓力下降接近負壓時，空氣閥腔內的水壓和水位同時下降，閥門開啟，管道得以吸入空氣，避免管線出現真空或負壓，防止由于負壓造成的管線崩Mo
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0021]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座和節流板均未投入狀態的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座未投入以及節流板投入狀態的結構示意圖；
[0024]圖3是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座投入以及節流板未投入狀態的結構示意圖；
[0025]圖4是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座投入并進入微量排氣狀態以及節流板未投入狀態的結構示意圖。
[0026]圖例說明:
[0027]1、閥體；2、閥蓋；3、閥開口 ；4、高速進排氣裝置；401、護筒；402、浮球；403、滑動體；5、高速排氣節流裝置；501、節流筒；502、節流板；6、微量排氣裝置；601、開孔；602、微排閥座；7、排氣窗口 ；8、橡膠軸套；9、密封板；10、防護罩；11、連接件；12、密封圈；13、配重塊。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0029]圖1是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座和節流板均未投入狀態的結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的防水錘空氣閥的微排閥座未投入以及節流板投入狀態的結構示意圖；圖3是本發明優選實施例的防水錘空