阀门知识
缓冲罐与空气阀在减少水锤方面的比较
作者： 时间：2023-06-27 16:34:44 阅读：36
缓冲罐是最古老的缓冲方法之一。过去，它们被视为应对管道激增的唯一可靠方法，但从那时起，空气阀已经取得了长足的进步，现在已成为一种可行的替代方案。
调压罐将水注入喘振事件导致低压的管道中，或者将水从喘振事件导致高压的管道中排出。
它们大多是封闭的系统。调压箱实际上并不消耗水。在低压事件期间注入的水随后被去除。类似地，在高压事件期间去除的水一旦压力下降就会返回。
缓冲罐通常由空气提供动力，因此可以足够快地添加或去除水以应对压力变化。
最常见的类型是压缩机缓冲罐和气囊缓冲罐。
压缩机缓冲罐是封闭装置，罐底部的水和罐顶部的空气之间有一个开放的界面。空气由压缩机供应。当所需体积的空气被泵入水箱时，空气和水的压力平衡。当水流入和流出水箱时，一些空气被吸收到水中。这意味着需要监测和控制风量和压力。压缩机必须永久连接以在需要时添加空气。这意味着复杂的控制。将空气注入管道是一种不良副作用。
囊式缓冲罐克服了许多这些缺点。
它们几乎不需要维护。
水和空气是分开的，因此不会吸收空气。这意味着不需要压缩机或控制系统来加满。这也意味着您没有将空气注入管道中。
传统上，空气阀用于去除水管中的空气，并在管道排水时注入空气，以避免有害的真空条件。随着空气阀的发展以及快速进气和减速排气的设计，它们作为潜在的水锤减少装置受到了越来越多的关注，并且因其这一功能而被越来越多的人接受。
这种两级空气阀有一个大孔和一个小孔，通过压差自动启动，并在压差达到一定水平时“切换”以启动孔口。
以下是两级空气阀作为泵站中的浪涌抑制装置的工作原理。
当泵跳闸时就会发生色谱柱分离。这会导致泵下游出现低压（甚至真空）。充满低压区的快速反向水柱是造成高水锤撞击的原因。
泵输送侧的两级空气阀可以让空气足够快地进入管道以取代低压。
当水柱反转时，空气阀将允许空气再次排出。
如果这种反转发生得太快，（空气阀处）的高压差会导致空气阀切换到较小的孔口，从而导致排气流量较低和水柱反转的速率降低。这减少了对泵止回阀的冲击。
这意味着尺寸正确的两级（或非冲击）空气阀除了具有从管道中排出空气的正常功能外，还可以实现与昂贵的缓冲罐相同的功能。
这些两级空气阀也可用于管道上的其他位置：
在靠近水力坡度线的低压点，即使在管道正常运行期间也容易发生柱分离。
在管道填充操作过程中，有时可能会不受控制且速度过快。普通空气阀会以过高的速度排出空气，导致空气阀猛烈撞击（当水到达空气阀时），这可能会对空气阀本身以及附近的管道和部件造成严重损坏。
那么为什么管道设计者不专门使用空气阀而不是更昂贵的缓冲罐呢？
在某些情况下，柱分离体积太大，需要太多空气阀来克服低压情况。
在其他情况下，必须执行泄压功能（而不是最小化低压事件），该功能只能由浪涌泄压阀或缓冲罐来执行。
过去，空气阀被认为是不可靠的，不能依靠它来完成减少水锤的重要任务。这可能是合理的，因为有许多质量较差的空气阀可供使用。它们被视为高维护项目。事实证明，大多数空气阀在运行很短一段时间后就开始泄漏，操作员经常关闭空气阀下方的隔离阀以阻止泄漏！
最后，大多数两级空气阀不会在足够低的压差下切换。