長(zhǎng)距離輸水減壓閥方案選擇

長(zhǎng)距離輸水減壓閥方案選擇 長(zhǎng)距離減壓閥方案選擇 長(zhǎng)距離輸水減壓閥方案 減壓閥方案

一、之前介紹減壓閥前后的壓力變化，現(xiàn)在介紹長(zhǎng)距離輸水減壓閥方案選擇布置原則及減壓設(shè)備選擇
重力流輸水段減壓方案的布置原則：

(1)減壓閥布置點(diǎn)在減壓后的上下游管道大壓力均不超過(guò)管道的工作壓力，并留有一定的壓力安全余量；

(2)閥后小壓力應(yīng)能滿足管道小水力坡度線要求；

(3)閥前后壓力波動(dòng)較小；

(4)運(yùn)行安全穩(wěn)定，不影響正常過(guò)流及沿線管道對(duì)壓力的要求。
下面以某工程實(shí)際情況為例，該工程管道沿線缺乏動(dòng)力電源，不宜用活塞式調(diào)流減壓閥作為管道中間的消能閥，管道中間應(yīng)可調(diào)式減壓閥及比例式減壓閥作為主管道的減壓閥，末端處于有電區(qū)域可選擇活塞閥作為減壓閥。重力流輸水的分類進(jìn)行全面論述，本通過(guò)對(duì)承壓流重力流輸水管道的特點(diǎn)分析，結(jié)合成陽(yáng)市石頭河水庫(kù)供水工程實(shí)例的升壓分析，闡述了長(zhǎng)距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘升壓特點(diǎn)，并為保證此類管道系統(tǒng)安全運(yùn)行提出了有效建議。


二、長(zhǎng)距離輸水減壓閥方案選擇減壓閥布置方案選擇

目前，我國(guó)許多大中城市尤其是北方城市由于當(dāng)?shù)厮Y源缺乏，不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和人民生活水平不斷提高對(duì)水的需求，必須興建長(zhǎng)距離調(diào)水工程，以緩解水的供需矛盾。故長(zhǎng)距離、重力流供水工程也逐年增多，此類工程的管路安全問(wèn)題成了供水工程安全運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此長(zhǎng)距離重力流輸水管道中壓力特點(diǎn)的分析，為輸水管路系統(tǒng)進(jìn)行水力瞬變過(guò)程分析計(jì)算及系統(tǒng)安全運(yùn)行制定正確操作規(guī)程提供一定的理論基礎(chǔ)，對(duì)供水工程的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，而且對(duì)指導(dǎo)供水工程的安全運(yùn)行也具有十分重要的意義。 2重力流輸水的分類 .給水T程中采用的重力流輸水，從水力學(xué)的角度上分為兩大類。 類是無(wú)壓流輸水，可為明渠或暗涵；另一類是承壓流輸水，一般為暗管(。無(wú)壓流輸水，流態(tài)上與天然河流無(wú)異。水順地勢(shì)，涵)在或緩或急地向下游流去，沒(méi)有壓力，地形坡度有多大，流的坡度也就有多大。水 這種無(wú)壓給水渠道的末端往往與水池、水庫(kù)或吸水井等構(gòu)筑物相連。 承壓重力流輸水不同于天然河水的流動(dòng)，也不同于用水泵加壓的壓力輸送。水在涵管里流動(dòng)時(shí)，由無(wú)壓水變成有壓力，其壓力隨著輸送水的距離增加而增大。承壓輸水管的末端既有動(dòng)水壓力，也有靜水壓。在水力坡降等于地形坡降時(shí)，動(dòng)水壓力為零；在停止輸水，輸水管內(nèi)又充滿水的時(shí)候，管末端的靜水壓大，其值等于地形高差。這種承壓重力流輸送的水，在具有一定的動(dòng)水壓力時(shí)，可直接進(jìn)入供水管網(wǎng)或水廠內(nèi) 一的水處理構(gòu)筑物。 

1、一級(jí)穩(wěn)壓減壓閥減壓方案
重力輸水段采用一級(jí)穩(wěn)壓減壓閥減壓，經(jīng)分析減壓位置放在樁號(hào) 27+500.0(見(jiàn)圖1)，該處?kù)o水 壓力水頭為1l4.81m，正常運(yùn)行時(shí)動(dòng)水壓力水頭為74.15m，削減動(dòng)水壓力水頭25.00 m，減壓后在下游樁號(hào)60+500.0處水壓線距離管軸線近點(diǎn)的水頭為10.11m，滿足進(jìn)排氣閥的壓力要求。減壓閥處管道的工作壓力PN均為1.6MPa，可使減壓閥前后段管道的大壓力水頭均接近112.00 m，工作壓力裕量有0.48MPa，前后段管道均處于安全的壓力范圍。樁號(hào)27+500.0處管道流量為1.237m3/s(扣除沿線分水流量)，設(shè)兩個(gè)DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥流量0.618m3/s，閥門(mén)公稱壓力1.6MPa。
減壓閥
圖1一級(jí)穩(wěn)壓減壓閥減壓壓力線(單位：m)
減壓閥 


圖2二級(jí)穩(wěn)壓減壓閥減壓壓力線 (單位：m)
2、二級(jí)穩(wěn)壓減壓閥減壓方案
當(dāng)前國(guó)內(nèi)DN600穩(wěn)壓減壓閥在設(shè)計(jì)流量下要求閥門(mén)前后的壓力水頭差一般不小于13.00m，才能使閥板維持在一定的開(kāi)度而不影響過(guò)流。根據(jù)穩(wěn)壓減壓閥的這一特點(diǎn)，在重力輸水段布置穩(wěn)壓減 壓閥，每處閥前后的壓力差按不小于16m進(jìn)行布置。經(jīng)布置比較，穩(wěn)壓減壓閥分別布置于樁號(hào)25+500.0、62+500.0處，經(jīng)兩次減壓后，滿足我國(guó)技術(shù)規(guī)程中的要求，即管道的公稱壓力等于靜水壓力+水錘壓力+安全余量，減壓后動(dòng)水壓力線與靜水壓力線如圖2所示。從圖4可知樁號(hào)25+500.0處管道為DN1000，流量1.257 m3/s，設(shè)兩個(gè) DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥設(shè)計(jì)流量0.6285m3/s，閥門(mén)公稱壓力1.6 MPa。樁號(hào)62+500.0處的管道為DN1000，流量1.074m3／s，設(shè)兩個(gè)DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥設(shè)計(jì)流量0.537m3／s，閥門(mén)公稱壓力1.0MPa。
3、二級(jí)比例式減壓閥減壓方案
采用比例式減壓閥要求閥前后小壓力水頭差(即啟動(dòng)壓力)一般為5.00～3O.00m。充分利用比例減壓閥在任何情況下閥前后的壓力比例不變的特點(diǎn)，經(jīng)布置比較，減壓閥分別布置于樁號(hào)29+000.0和63+000.0處。樁號(hào)29+000.0處管道直徑DN1000，流量1．237 m3／s，設(shè)兩個(gè)DN600減壓閥，單閥設(shè)計(jì)流量0.6185m3／s，閥門(mén)公稱壓力1.6MPa。樁號(hào)63+000.0處的管道直徑為DN1000，流量1.074m3／s，設(shè)兩個(gè)DN600比例式減壓閥減壓，單閥設(shè)計(jì)流量0.537m3／s，閥門(mén)公稱壓力1.0MPa。



重力流輸水的特點(diǎn) .

上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥重力流輸水是一種比較理想的供水方式，它具有省電、能、節(jié)投資省、成本低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、方便等優(yōu)點(diǎn)。但是，選用重力流輸水的基本條件就是要有一定的地形高差 H,據(jù)地形高差 H滿足管路首末端總依水頭損失，如果是直接進(jìn)入城市供水管網(wǎng)，其重力流輸水管的末端還需要一定的自由水頭，這時(shí)的地形高差還要求大一些，即地形坡降要等于或大于輸水水力坡降。 不管是無(wú)壓流還是承壓流，作為重力流輸水，差來(lái)完成輸送水的任務(wù)。它與用水泵加壓輸水相比，

有以下特點(diǎn)：

重①力流輸水受地形的約束比較大，只有在具有一定的地形高差，地貌情況也比較好的時(shí)候，才能考慮采用重力流輸水；②采用重力流輸水要同時(shí)考慮地形坡降和水力坡降，而用水泵加壓輸水的管道則可以不考慮地形坡降；承壓重力流輸水管的末端存在靜水壓，③如果靜水壓過(guò)大，超過(guò)管子能承受的壓力，引起爆管，接影響供水管網(wǎng)的安全；重力會(huì)直④流輸水時(shí)，流量和水壓力的調(diào)節(jié)幅度比較小，是因?yàn)樗桓卟钍侵亓@流輸送水的動(dòng)力來(lái)源，在取水口位置、廠址、 T藝流程、輸水管徑、長(zhǎng)度等確定之后，相對(duì)的水位差也就基本固定下來(lái)，就是有變化，變化幅其度也比較小。因此，輸送水的流量、力的調(diào)節(jié)幅度也比較小；重力壓⑤流輸水管道與泵加壓的輸水管道(或供水管網(wǎng))相連接時(shí)，存在著水壓力匹配問(wèn)題，有在雙方動(dòng)水壓力相同時(shí)，道輸水才能正常進(jìn)行。只管 4長(zhǎng)距離重力流輸水管道中壓力特點(diǎn) .大型管道輸水工程，常常利用天然地形落差靠重力流輸水，正常運(yùn)行時(shí)測(cè)壓管水頭小于靜水頭，但是，當(dāng)管路上的閘、閥關(guān)閉后，管中大靜水頭即為地形大落差，落差越大，承受的壓力越高，管道當(dāng)閘、閥發(fā)生非正常關(guān)閉時(shí)，將容易產(chǎn)生較大的水擊壓力，造成管道爆管事故。對(duì)于特殊的多起伏重力流管路，常常在管路高點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生斷流空腔， 容易造成斷流彌合水錘，其后果之嚴(yán)重令人結(jié)舌。對(duì)于長(zhǎng)距離輸水管道，水擊問(wèn)題顯得更為突出。例如，陜西省咸陽(yáng)市石頭河水庫(kù)供水工程管道縱斷面整體呈 u字型，水管線采用單管輸水，線全長(zhǎng)輸管 5 .4 k設(shè)計(jì)引水量 42m, 96 5 m, ./大高差約 1 3首末端高差為 7 m, 4 s 1m, 6 可利用水頭 6 .凈水廠要求 1m壓頭 ) 6 m( 4 0。輸水管全線采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管 (簡(jiǎn)稱 P P ) C管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 (簡(jiǎn)稱 P C管 ) C P。此輸水工程屬于高落差、重力流管路輸水工程，體管線縱斷面布置如下具圖所示。如此長(zhǎng)的管線，如此大的落差，如果不減壓，則管線低處僅靜水頭就達(dá) 13*超過(guò)管道的大承壓值， 1m,再考慮因水擊升壓?jiǎn)栴}，必然提高管道耐壓等級(jí)，加大工程造價(jià)。因此，必須采取工程措施， 降低管道工作壓力，并預(yù)防斷流彌合水錘的發(fā)生，是承壓重力流系統(tǒng)的 關(guān)鍵問(wèn)題所在。



4、減壓方案選擇分析及結(jié)論
一級(jí)穩(wěn)壓減壓方案需將樁號(hào)6l+000.0～92+720.0之間總長(zhǎng)31．72 km管道公稱壓力由原設(shè)計(jì)的1.0 MPa調(diào)整為1.6MPa才符合規(guī)程要求。該方案管道投資較大，投資明顯大于采用兩級(jí)穩(wěn)壓減壓方案所采用的設(shè)備投資。


采用兩級(jí)穩(wěn)壓減壓閥方案，閥后壓力較穩(wěn)定，在靜水壓力情況下兩個(gè)減壓閥下游 的管道壓力安全裕量均接近0.4MPa，滿足對(duì)管材公稱壓力確定的要求。而采用兩級(jí)比例減壓閥，由于減壓比例恒定，減壓閥上游(下游 )出現(xiàn)壓力升高時(shí)閥下游(上游)隨著升高，閥后壓力不穩(wěn)定。若在減壓閥上游設(shè)超壓泄壓閥來(lái)穩(wěn)定減壓閥下游的壓力，則由于管道小流量運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)且頻繁，管道水量損失較嚴(yán)重。從兩級(jí)比例減壓閥水壓線升高情況看，管道公壓的安全裕量小于兩級(jí)穩(wěn)壓減壓閥的安全裕量，因此不宜用比例減壓閥減壓。采用兩級(jí)可調(diào)式減壓閥減壓，一級(jí)減壓閥公稱壓力為1.6 MPa，二級(jí)減壓閥公稱壓力為 1.0 MPa。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求