莊頭泵站供水工程進(jìn)排氣閥的選型計(jì)算與分析

高潔　吳建華　劉春燁　楊德明　劉亞明

摘要：為改善管路負(fù)壓偏大的壓力狀態(tài)，以莊頭泵站供水工程為例，選用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWWA C512-2004計(jì)算方法、以色列設(shè)計(jì)空氣閥結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)所采用方法、《Flow Control Devices》中的口徑計(jì)算方法進(jìn)行進(jìn)排氣閥的口徑選型計(jì)算，得到了200 mm和150 mm兩種口徑的進(jìn)排氣閥選型結(jié)果，并分別模擬了兩種進(jìn)排氣閥防護(hù)工況下的泵站停泵水力過渡過程。結(jié)果表明，在200 mm口徑的進(jìn)排氣閥防護(hù)下，管路負(fù)壓明顯減小，管路壓力狀態(tài)滿足規(guī)范要求；在150 mm口徑進(jìn)排氣閥的防護(hù)下，管路負(fù)壓仍偏大，不滿足規(guī)范要求。通過水力過渡過程計(jì)算對(duì)進(jìn)排氣閥的口徑選型進(jìn)行了復(fù)核。

關(guān)鍵詞：進(jìn)排氣閥選型；水力過渡過程；對(duì)比分析；莊頭泵站供水工程

目前，為緩解地區(qū)問水量供需矛盾，長(zhǎng)距離有壓輸水工程的數(shù)量和規(guī)模逐漸增多、增大。有壓輸水管道具有水量損失少、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。然而，輸水管線會(huì)隨著實(shí)際地形而起伏變化，管道中流速或流量可能會(huì)發(fā)生急劇變化，引起水錘的發(fā)生，危害輸水工程。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，正確地選擇和安裝進(jìn)排氣閥是解決長(zhǎng)距離輸水管線水錘防護(hù)問題的有效辦法之一。進(jìn)排氣閥具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、安裝方便、不受安裝條件限制等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在工程中廣泛使用。為了使進(jìn)排氣閥發(fā)揮最大利用效果，其口徑選型至關(guān)重要?，F(xiàn)階段，如何快捷正確地進(jìn)行進(jìn)排氣閥選型，是需要解決的問題之一。對(duì)于進(jìn)排氣閥的選型計(jì)算，現(xiàn)已有多種方法，如張健等以水錘分析為基礎(chǔ)，提出了不同工況下長(zhǎng)距離供水管線中設(shè)置空氣閥應(yīng)滿足的通用準(zhǔn)則與相關(guān)公式：張金承等為復(fù)雜地形進(jìn)排氣閥的口徑及數(shù)量確定提供了分析解決方法。

本研究針對(duì)實(shí)際工程，通過相關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行進(jìn)排氣閥口徑選型分析，結(jié)果驗(yàn)證了充放水工況是進(jìn)排氣閥口徑確定的控制工況，相關(guān)的計(jì)算方法可以作為進(jìn)排氣閥口徑取值判斷和優(yōu)化的一種途徑。