長距離輸水減壓閥方案選擇

長距離輸水減壓閥方案選擇 長距離減壓閥方案選擇 長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)減壓閥布置點在減壓后的上下游管道大壓力均不超過管道的工作壓力，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)閥前后壓力波動較小；

(4)運(yùn)行安全穩(wěn)定，不影響正常過流及沿線管道對壓力的要求。
下面以某工程實際情況為例，該工程管道沿線缺乏動力電源，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，本通過對承壓流重力流輸水管道的特點分析，結(jié)合成陽市石頭河水庫供水工程實例的升壓分析，闡述了長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘升壓特點，并為保證此類管道系統(tǒng)安全運(yùn)行提出了有效建議。


二、長距離輸水減壓閥方案選擇減壓閥布置方案選擇

目前，我國許多大中城市尤其是北方城市由于當(dāng)?shù)厮Y源缺乏，不能滿足國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和人民生活水平不斷提高對水的需求，必須興建長距離調(diào)水工程，以緩解水的供需矛盾。故長距離、重力流供水工程也逐年增多，此類工程的管路安全問題成了供水工程安全運(yùn)行的關(guān)鍵問題之一。因此長距離重力流輸水管道中壓力特點的分析，為輸水管路系統(tǒng)進(jìn)行水力瞬變過程分析計算及系統(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)，對供水工程的設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)，而且對指導(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(。無壓流輸水，流態(tài)上與天然河流無異。水順地勢，涵)在或緩或急地向下游流去，沒有壓力，地形坡度有多大，流的坡度也就有多大。水 這種無壓給水渠道的末端往往與水池、水庫或吸水井等構(gòu)筑物相連。 承壓重力流輸水不同于天然河水的流動，也不同于用水泵加壓的壓力輸送。水在涵管里流動時，由無壓水變成有壓力，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水壓力，也有靜水壓。在水力坡降等于地形坡降時，動水壓力為零；在停止輸水，輸水管內(nèi)又充滿水的時候，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，在具有一定的動水壓力時，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、一級穩(wěn)壓減壓閥減壓方案
重力輸水段采用一級穩(wěn)壓減壓閥減壓，經(jīng)分析減壓位置放在樁號 27+500.0(見圖1)，該處靜水 壓力水頭為1l4.81m，正常運(yùn)行時動水壓力水頭為74.15m，削減動水壓力水頭25.00 m，減壓后在下游樁號60+500.0處水壓線距離管軸線近點的水頭為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27+500.0處管道流量為1.237m3/s(扣除沿線分水流量)，設(shè)兩個DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥流量0.618m3/s，閥門公稱壓力1.6MPa。
減壓閥
圖1一級穩(wěn)壓減壓閥減壓壓力線(單位：m)
減壓閥 


圖2二級穩(wěn)壓減壓閥減壓壓力線 (單位：m)
2、二級穩(wěn)壓減壓閥減壓方案
當(dāng)前國內(nèi)DN600穩(wěn)壓減壓閥在設(shè)計流量下要求閥門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度而不影響過流。根據(jù)穩(wěn)壓減壓閥的這一特點，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25+500.0、62+500.0處，經(jīng)兩次減壓后，滿足我國技術(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，減壓后動水壓力線與靜水壓力線如圖2所示。從圖4可知樁號25+500.0處管道為DN1000，流量1.257 m3/s，設(shè)兩個 DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥設(shè)計流量0.6285m3/s，閥門公稱壓力1.6 MPa。樁號62+500.0處的管道為DN1000，流量1.074m3／s，設(shè)兩個DN600穩(wěn)壓減壓閥，單閥設(shè)計流量0.537m3／s，閥門公稱壓力1.0MPa。
3、二級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，經(jīng)布置比較，減壓閥分別布置于樁號29+000.0和63+000.0處。樁號29+000.0處管道直徑DN1000，流量1．237 m3／s，設(shè)兩個DN600減壓閥，單閥設(shè)計流量0.6185m3／s，閥門公稱壓力1.6MPa。樁號63+000.0處的管道直徑為DN1000，流量1.074m3／s，設(shè)兩個DN600比例式減壓閥減壓，單閥設(shè)計流量0.537m3／s，閥門公稱壓力1.0MPa。



重力流輸水的特點 .

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：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)行管理簡單、方便等優(yōu)點。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。 不管是無壓流還是承壓流，作為重力流輸水，差來完成輸送水的任務(wù)。它與用水泵加壓輸水相比，

有以下特點：

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候，才能考慮采用重力流輸水；②采用重力流輸水要同時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如果靜水壓過大，超過管子能承受的壓力，引起爆管，接影響供水管網(wǎng)的安全；重力會直④流輸水時，流量和水壓力的調(diào)節(jié)幅度比較小，是因為水位高差是重力這流輸送水的動力來源，在取水口位置、廠址、 T藝流程、輸水管徑、長度等確定之后，相對的水位差也就基本固定下來，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，存在著水壓力匹配問題，有在雙方動水壓力相同時，道輸水才能正常進(jìn)行。只管 4長距離重力流輸水管道中壓力特點 .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)行時測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，將容易產(chǎn)生較大的水擊壓力，造成管道爆管事故。對于特殊的多起伏重力流管路，常常在管路高點、轉(zhuǎn)折點發(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。對于長距離輸水管道，水擊問題顯得更為突出。例如，陜西省咸陽市石頭河水庫供水工程管道縱斷面整體呈 u字型，水管線采用單管輸水，線全長輸管 5 .4 k設(shè)計引水量 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 (簡稱 P P ) C管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 (簡稱 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*超過管道的大承壓值， 1m,再考慮因水擊升壓問題，必然提高管道耐壓等級，加大工程造價。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)鍵問題所在。



4、減壓方案選擇分析及結(jié)論
一級穩(wěn)壓減壓方案需將樁號6l+000.0～92+720.0之間總長31．72 km管道公稱壓力由原設(shè)計的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穩(wěn)壓減壓方案所采用的設(shè)備投資。


采用兩級穩(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減壓閥下游 的管道壓力安全裕量均接近0.4MPa，滿足對管材公稱壓力確定的要求。而采用兩級比例減壓閥，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)超壓泄壓閥來穩(wěn)定減壓閥下游的壓力，則由于管道小流量運(yùn)行時間較長且頻繁，管道水量損失較嚴(yán)重。從兩級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。采用兩級可調(diào)式減壓閥減壓，一級減壓閥公稱壓力為1.6 MPa，二級減壓閥公稱壓力為 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