复合式高速进排气阀设计规范

复合式高速进排气阀设计规范本实用新型涉及一种阀门，特别涉及一种用于自来水管路上的高速排气阀。现有技术中，用于自来水管路上，作为快速排除管路内气体，和将气体快速吸入管路内的阀门。都是采用大小气口不在同一轴线上的排气阀。其主要结构是阀体内设有大气口，大气口内配合一大圆球。阀体上侧边设有小阀体，小阀体内设有小气口，小气口内配合一小圆球。管路内大量气体的排放和吸入是通过大气口完成。管路内产生的小量气体是由小气口自动排出。这种排气阀在排气压力不高的管路中已得到了普遍应用，但随着城市规模和供水工程的不断扩大，其管道的口径和压力也随之增大，特别对那些住居落差较大的山区城市， 要求管道的排气压力更高。而上述排气阀的瞬间排气压力一般都低于4kg。当瞬间排气压力高于4kg以上时，上述排气阀不能完成其技术要求，排气受阻。注水时间加长。再者，上述排气阀，由于大小排气口不在一条中心线上，使整体结构较为复杂，增大了生产成本，安装维修都不方便。

供水管道气水两相流有六种流态，即层状流、波状流、 段塞流、气团流、泡沫流及环状流。因此，要排尽管道内气体，排气阀就应具有在任何一种流态下都能快速大量排气，而不是仅能微量排气的功能。微量排气速度远远不够，易使气囊进入下游管段，发生“气堵”，造成爆管事故。旧式双孔自动排气阀由于排气能力有限，进排气效果差。而常用污水排气阀浮球杠杆因阀内水位波动易发生弯曲变形，影响阀密封性能和阀门使用寿命；在水压过大，即排污水也排气，容易堵塞排气孔；在水柱分离没有“缓冲器”功能，效率低。同时，常用的排气阀阀除了排气量小，易漏水，进排气效果差外，结构复杂，体积大，成本高，安装不方便。

1、复合式高速进排气阀设计规范概述
A. 空气阀应具有高低压微量和大量两种排气功能，大排量组合式进排 气阀的结构保证在管道正常运行时及时进、排气。
B. 高压排气则主要在管道正常带压工作时，将管道内不断析出的气体 及时排放，以减少因之可能产生的多种不利后果。
C. 低压进排气部分是在管道压力较低时（空管充水，管道排空等）工 作，主要为低压工况下大量排气和进气。
D. 当管道放空时或爆管泄水时，复合阀能够及时吸进空气，破坏管道 真空。
E. 当管道正常运行时，复合空气阀能够排出（或通过微量排气阀）微 量空气。
F. 为防止充水速度过快产生水锤，空气阀必须有防水锤、降噪组件， 具备快开缓闭功能及配件。先快速大量排气到设定压力后，再缓慢排放剩 余全部微量气体。不得出现因排气速度过快，管线压力迅速上升而导致水 锤及撞击。阀内部所有的活动部件，应保持动作灵活可靠，并无须保养维 护，以保证进排气阀工作的可靠性，使输水管线安全供水。
G. 为保证运行及检测方便，高压微量进排气阀及大量进排气阀应保证设计，采用一体化设计，即两种排气措施设置在一个统一的阀体内， 无外接细管或者易损坏部件。
H. 大排气口密封采用简单有效的密封，即平面密封，密封则是由软橡 胶实现。空气阀使用寿命不小于 10 年，不需更换密封橡胶及内部零配件。
I. 主浮筒应为光滑圆柱状浮筒型式，阀内通道通畅，避免浮筒被杂物 堵塞导致浮筒不能正常运动，保证浮筒不受管线压力、流速波动的影响， 实现水密封工况，防止充水时气堵气锤现象。
J. 浮筒的移动应由阀体限制，不宜采用上部中央轴导向的结构，避免 导向杆弯曲出现浮筒卡住漏水等情况。
K. 空气阀的*小水关闭实验压力不得高于 0.02MPa。在此水压之上， 主浮筒、副浮筒均不得脱离密封面，以避免空气阀在管线压力较低时漏水。
L. 空气阀的空气关闭压力必须大于 0.1 MPa 。即使在设计流量情况空管供水，管线内的空气也能由空气阀迅速而彻底地排出，而不会出现管内 空气尚未排尽，浮筒就被吸起而提前关闭的情况。 30M. 空气阀制造材料的选择应较轻，减少管线上的固定荷载。
N. 空气阀内外应采用聚酯烤漆，必须满足 WRC、NSF、WRAS 等国际饮 用水标准。

复合式高速进排气阀设计规范
本实用新型的目的是提供一种，能在高低排气压力范围内，排进气畅通，排进气量大，排进气时间短，结构简单，并能消除管路中水锤效应的高速排气阀。为达到上述目的，本实用新型的技术方案包括内带空腔的阀体，阀体上端紧固着四周能排进气的阀盖，阀体与阀盖之间夹固一阀门垫圈，阀体下端与自来水管法兰连接。阀体空腔内配合一浮体罩，浮体罩内配合浮体和浮体上边的升降罩，升降罩中心固定一带有小气口的导向轴，导向轴与阀盖中心的导向孔滑动配合。
所述浮体罩是一个“U”形圆筒，上边沿均布设有4至8个窗口，下边沿均布设有2至4个边口，底面中心设有底口，底口内配合环形垫圈。所述浮体是一个中间圆筒状，上下为球面的密封体，上球面中心固定一密封垫。

复合式高速进排气阀设计规范各部分技术要求
A.设计、制造、试验、检验、标志、产品说明书和包装、储运等标准 按《给水管道复合式高速进排气阀》CJ/T 217-2005 标准或更高标准执行。
B.空气阀结构应为复合式，主要由阀体、阀盖、大浮筒、小浮筒、大 排（吸）气孔、密封件等组成。
C.复合式空气阀工作压力为 1.0MPa。
D.管道正常运行时的微量排气孔，必须保证足够的排气量，排气孔应 内嵌不锈钢套管，防止出现生物膜破坏微量排气的密封，造成漏水事故。
E.提供空气阀大排气孔、微量排气孔处不同压差下的排气量及进气量 曲线。
F.密封部分应采用平面密封。
G.空气阀高压水密封应能承受 1.1MPa 的压力，持压 1min 应无可见性 泄漏，并应符合 GB/T 13927 的规定。
H.空气阀主浮筒至少能承压 2MPa 的静水压，持压 12h，无可见变形， 无向内渗漏增重现象。
I.空气阀必须有防水锤快开、缓闭功能，当空气阀内外压差≧0.02MPa 时，缓闭功能开始工作。
J.整个阀体应为整体铸造而成，不允许通过焊接连接和补焊修补，尽 量减少易损的部配件设置。采用球墨铸铁的阀体和阀盖均需采用树脂砂铸 造，毛胚不得有砂眼、气孔。铸造结构为同质性材料，不得含有非金属物 和其他杂质。所有未经机加工的铸件表面应进行磨光处理并仔细地清理铸 件毛刺。
K.强度设计的许用应力，不宜超过材料屈服强度的 1/3 或材料强度的 311/5。阀体等铸造缺陷不应采用焊接、捶击、浸渍等方法处理。静水压强度 试验时应能承受 1.5 倍公称压力，持压时间不少于 3min，无渗漏、冒汗及 可见变形，并应复合 GB/T 13927 的规定。
L.空气阀总重量尽量小，材质尽可能选择轻型成熟材质。浮筒宜采用 较轻的工程塑料，并有良好的配重设计。
M.空气阀的端头应设法兰，法兰连接尺寸执行整体铸铁管法兰
O.空气阀表面防腐处理应符合 ISO 和 GB 标准或等同标准，要求空气阀的表面处理有优良的耐腐蚀性。
a.内保护涂层
空气阀内与水接触的部件需采用防腐保护措施。除类似轴承、 密封件外，均应按满足生活饮用水水质标准进行涂层，非加工区需全部喷 涂聚脂烤漆。
b.外保护涂层
阀体外保护层采用环氧底漆加聚脂烤漆，漆膜总厚度不小于0.25mm。
P.在完成检查和测试并经买方验收后，空气阀除机加工部分外均应喷 涂聚脂烤漆。在喷涂前应对部件表面进行抛丸处理，以除去油锈、水份、 污物等杂质。
所有涂料干后应不溶于水，不影响水质，且不因空气、温度变化而发生异 状。
Q.该产品及涂料需具备国际饮用水标准 WRC、NSF、WRAS 等国际饮用水 标准或同级认证。
R.空气阀的阀体及结构件使用寿命不少于 30 年，密封件不少于 15 年。

复合式高速进排气阀设计规范
实施以上技术方案后，由于本实用新型增设和改进了浮体罩、浮体和升降罩，能使自来水管路中的排进气能力有明显提高，与目前使用的大小气口不在一条轴线上的排气阀相比，排气量由原来的40m3/min，提高到90m3/min，排气压力由原来的4kg，提高到7 kg。又由于本实用新型将大小气口设计在一条轴线上，使整体结构简单，性能可靠，降低了生产成本，安装维修更为方便。

复合式高速进排气阀设计规范材质
⑴．主阀体材质为 GGG50 球墨铸铁，并符合 GB/T12227-1989 标准。 3233
⑵．制造商应明确标示浮筒或浮球的密度略小于水的密度，为 0.95Kg/m3。材质为高密度聚丙烯，避免受输送介质腐蚀。
⑶．空气阀的排气密封垫材质为三元乙丙橡胶（EPDM）。
⑷．微量排气孔及其通路采用 S316 不锈钢，防止锈蚀以及生物膜的产 生并能承受本工程输送介质的腐蚀。
⑸．空气阀的内外部喷涂采用聚酯烤漆。
⑹．缓冲部件由轻质金属材质做成。
⑺．复合导向杆系统均采用不锈钢 S316。
⑻．连接螺栓采用镍基合金钢。
⑼．主要零部件材料见表 8.3-15：

复合式高速进排气阀设计规范以下结合附图祥述本实用新型实施例。
摘要本实用新型公开了一种用于水介质管路上的高速排气阀。导向轴与阀体盖中心的导向孔配合。该排气阀克服了现有排气阀排气压力低,瞬间排气能力差的缺陷,使排气压力和排气量提高了一倍以上。可广泛应用在大口径长距离的输水管路中。