本发明专利技术公开了一种四功能防水锤空气阀组，包括负压吸气阀、微量排气阀和高速排气阀及控制隔离阀，高速排气阀通过控制阀连接在负压吸气阀的顶部；二者分开设置而非相互共用，一方面为独立选型，分别满足高速排气和高速吸气二个不同的流量或速度或口径要求，另一方面为叠加吸气，在负压时都吸气相互补充，三个孔口的独立性允许高速吸气孔口与微量排气孔口组合成“注气微排阀”(即“高吸微排阀”)，从而使本阀组具有抑制空腔弥合水锤的特殊功能。其中三个孔口相互独立的功能、高速排气孔口设置控制隔离阀从而可以被人为切断复又可以开启的功能、后二个功能组合形成特殊功效的功能以及高速排气孔口可以大幅缩小的功能是本发明专利技术的主要内容。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空气阀，尤其涉及一种独立三功能加特殊复合功能的空气阀组， 空气阀的三个独立功能是指高速排气、高速吸气和微量排气；一个特殊功能是指高速吸气与微量排气的复合功能，具有抑制空腔弥合水锤的特殊功效。
技术介绍
现有的普通空气阀采用的是高速排气口和高速吸气口为同一个孔口，不能够独立选型，普通的高速排气孔口径通常偏大，而吸气孔口径相对偏小，吸气量明显不足，负压值偏高，微量排气孔口单一、偏小，只有一个尺寸为1. 6mm，无法满足大管微量排气需求。管路或容器第一次充水时，高速排气孔口高速排气，孔口处会产生一定的气体压差，当压差达到2kPa 30kPa时，普通复合式排气阀的浮球都会被高速气流吹起上浮，堵住高速排气大孔口，从而使高速排气阀提前停止高速排气，其后果是管线或容器内大部分气体没有排出，管线或容器排气不彻底，不能完全充水，半水半气，严重影响管线输水效率或者容器充水量，从而引发压力不稳定、交替接触水汽而导致管壁腐蚀、计量不准确等等问题。普通复合式排气阀的大孔口提前吹堵之后，如果仅仅依赖微量排气孔口排除剩余的大容量气体，需要很长的时间，将大幅度延长管线或容器初次充水时间，严重降低工作效率，长距离管线甚至可能需要1 2个月时间才能完成充水，这对于只有很短夏季的北方地区来说，影响尤为重大。为了降低孔口高速排气时的气体压差，往往会设计选用过大尺寸的高速排气孔口 ；也因为排气与吸气是同一个孔口而不能独立选型的缺陷，为了同时满足高速吸气对孔口尺寸的要求，通常高速排气孔口会被选择过大2 4级。其后果可能是孔口压差降低了，但同时充水时的气体阻力也降低了，导致充水速度过大，也就是快速充水，水流到达空气阀大孔口时，会把浮球快速浮起，关闭孔口，停止水流，导致可能的排气阀关阀水锤(Ah = a*AV/g，水锤升压Ah与流速变化量ΔΥ成正比)，从而引发爆管，这其实就是许多充水爆管的真实原因之一排气阀高速排气孔口过大，而不是排气阀不排气；而动力式高速排气阀则能够为充水提供合适的背压和充水速度，从而避免排气阀关阀水锤。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种具有独立三功能的高速排气、高速吸气、微量排气以及后二个功能特殊组合的空气阀组，而且，该三个独立的功能可以任意组合，从而使该空气阀组能够满足水路系统中各种情况下的通气问题、尤其是当发生非常水锤情况下的安全保护问题。为解决上述问题，本专利技术通过以下技术方案来实现一种四功能防水锤空气阀组， 该空气阀组安装在输水管路或容器上，其高速排气孔口由控制隔离阀单独控制，与高速吸气孔口分开设置而非相互共用，既允许独立选型，分别满足高速排气和高速吸气二个不同的流量或速度或口径要求；也可以叠加吸气量，包括，a、高速排气阀，它位于负压吸气阀的顶部，通过控制隔离阀与负压吸气阀连接，它包括阀体、阀盖、第一浮球和高速排气孔口等，在管路或容器需要充水时，高速排气孔口提供适量的(既非过小也非过大的)高速排气能力并控制管路的充水速度，按计划进度顺利向管路或容器充水，其独立性允许设计工程师任意选用合适尺寸的高速排气孔口。b、负压吸气阀，它包括阀体、阀盖、高速吸气孔口和带调节弹簧的阀瓣等，在管内产生负压，外界大气压力上推阀瓣开启高速吸气孔口及时吸气，向管中补气，使管内不产生真空环境或者使真空度下降到一个很低的值，其独立性允许设计工程师任意选用合适尺寸的高速吸气孔口。C、微量排气阀，直接固定连接在吸气阀顶的另一侧，包括阀体、阀盖、第二浮球、杠杆系统和微量排气孔口等，所述微量排气孔口及时将水中释放的空气排出管外。根据有关标准和规程推荐的管道初始充水速度大约lfoot/s = 0. 3m/s的建议，结合高速排气孔口可以独立选型的特点，本专利技术(独立孔口及不怕吹堵特性)允许设计选用比吸气孔口小许多(通常2 5级口径尺寸)的高速排气孔口，从而大幅降低高速排气阀的尺寸。所述高速排气阀内设置第一浮球(阀瓣之一)，其下端有导向杆，允许浮球上下移动改变高速排气孔口过流面积，不怕吹堵特性允许在管内建立起较高而且合适的气体压力，使之成为充水时水柱前进的背压阻力，从而自动而适当地降低水柱的充水速度，并使之达到合适的数值，使充水过程既不太慢而旷延时日，也不充水太快而导致可能的关阀水锤与爆管，保证管线或者容器按计划进度顺利充水。在必要位置可以人为切断高速排气阀支管上的控制阀门之后，当分离的水柱回流重新弥合时，管内的气体不能被高速排出，而只能经由微量排气阀(口径很小)缓慢地排出，从而临时截留大部分空气，形成临时性的弹性气囊，缓冲弥合水柱的撞击能量，降低水柱弥合加速度，抑制空腔弥合水锤升压，是一种新型而有效的负压水锤消除器，进出空气的孔口直径之比达到2 1 200 1，也就是进出面积之比达到4 1 40000 1，构成完全意义上的“注气微排阀”或者“高吸微排阀”。三个独立功能的通气孔口，允许三个功能单独使用或者分别组合使用(有多种组合方式)，或者在不同的时间场合开启不同的功能，从而满足水路系统任何的通气要求。所述微量排气阀允许选择多种规格的微量排气阀孔口尺寸，从1. Omm到12. 7mm之间的任何尺寸。调节末端螺栓或者改变阀瓣重量，就可以改变负压开启值，调节范围大约在-90，OOOPa -IOPa (表压)之间，通常的负压开启值范围应该在_3，OOOPa -5001 之间。朝下型上吸式吸气口结构，能够大幅度地减少甚至避免灰尘在阀口堆积从而被吸入输水管道，减少灰尘污染，避免降低供水水质。内部储气结构能够有效防止低温冰冻胀裂阀体。燕尾槽内0型圈阀口密封形式，形成金属硬密封+橡胶软密封双层复合密封形式， 而且，上开型结构允许空气阀阀组在线维修。采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术所具有的优点如下51、本专利技术具有三个独立的通气孔口，每个孔口的尺寸设计选型都能独立进行，克服了普通复合式排气阀由于采用同一个高速排气和高速吸气孔口、从而不能独立选型的缺点，通常情况下，高速排气量不是越大越好，也就是说高速排气孔口不是越大越好；而高速吸气量却是越大越好，二者是矛盾的。2、根据中国工程建设标准CECS193 :2005《城镇供水长距离输水管道工程技术规程》第7. 1. 2条关于“压力输水管道充水时，宜控制充水速度不大于0. 3 0. 5m/s”的要求；以及美国水道协会AffffA M51《关于供水工程空气阀的使用指南》推荐管道初始充水速度大约lfoot/s = 0. 3m/s的建议，结合高速排气孔口可以独立选型的特点，本专利技术允许设计选用比吸气孔口小许多(通常2 5级口径尺寸)的高速排气孔口，从而大幅减小高速排气阀的尺寸。通常不独立的高速进排气阀必须兼顾高速排气和高速吸气二者要求， 而高速吸气口径往往比高速排气口径大许多，这是一个长期存在的还没有被攻克的技术难题。3、所述高速排气阀采用空气动力学高速排气原理，其高速排气孔口不会产生吹堵，因此允许在较高的孔口气体压差下高速排气，在管内建立起较高而且合适的气体压力， 使之成为充水时水柱前进的背压，从而自动地而且适当地降低充水速度。使充水过程既不太慢而旷延时日，也不充水太快而导致可能的关阀水锤与爆管，保证管线或者容器按计划进度顺利充水。既减小口径、节省初期投资，又有利于初次充水，降低爆管几率。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈乙飞，
申请(专利权)人：深圳市华力大机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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