一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法
【专利摘要】一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法，步骤：将被测进排气阀设置在左测试台上。关闭减压恒压阀、止回阀、进气控制阀、左水气合用控制阀、右水气合用控制阀和进水控制阀。进水管向罐内注水充气。调整减压恒压阀出口压力为0.05~0.10MPa。打开气路向左测试台上的被测阀充气，检查被测阀大排气口是否排气。再打开进水控制阀并关闭进气控制阀，保证被测阀进口压力表指示在0.03~0.05MPa，检查被测阀大排气口是否关闭。打开进气控制阀同时关闭进水控制阀，保证被测阀进口压力表值在0.03~0.05MPa。若被测阀大排气口能自动开启排气，认为具有水气相间时自动大量排气功能，本测试方法操作方便。
【专利说明】
_种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法
技术领域
[0001]本发明属于工程建设给水、排水工程专业，涉及进排气阀的性能测试方法领域，为一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法
，特别适用于给水管道复合式高速进排气阀性能测试试验。
【背景技术】
[0002]进排气阀是一种在管道空管充水时实现快速排气且在管道内产生负压时又能快速进气的装置，它同时具备大、小进排气孔，在工作压力下可排出管道中集结的微量空气，主要用于缓解或消除长距离输水工程因负压而造成的断流弥合水锤，已成为长距离输水工程中重要设备。
[0003]依据建设部行业标准《给水管道复合式高速进排气阀》(CJT217-2013)，厂家生产验收后的进排气阀需要进行性能试验合格后，方可应用于实际工程。根据CECS193:2005《城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程》，按照《城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标》对长距离输水管道进排气阀性能提出的要求，如“进排气阀就应该具有在任何一种流态下都能快速大量排气”、“进排气阀大小排气口均做到充气开启高速排气，充水关闭不漏水”、“正压水气相间时大量高速排气并缓冲关闭”等，并结合工程实际需要，设计出本发明装置及方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种进排气阀性能测试方法可以模拟长距离输水过程中出现多种不利工况下，能够对进排气阀的主要工作性能进行测试。
[0005]采用的技术方案是:
一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法，其特征在于包括以下步骤:
将被测进排气阀设置在左测试台上。
[0006]关闭减压恒压阀、止回阀、进气控制阀、左水气合用控制阀、右水气合用控制阀和进水控制阀。
[0007]①由进水管向储气储水罐内注水，注水量约为罐体1/4容积。
[0008]②再由进气管向储气储水罐内充气，使罐内气压达到0.4?0.5MPa。
[0009]③调整减压恒压阀出口压力为0.05-0.1OMPa。
[0010]④依次打开止回阀、进气控制阀、左水气合用控制阀，向左测试台上的被测阀充气，检查被测阀大排气口是否排气。
[0011]⑤然后再打开进水控制阀的同时逐渐关闭进气控制阀，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表指示在0.03?0.05MPa范围内，这样向被测阀内充水，检查被测阀大排气口是否关闭。
[0012]⑥再次打开进气控制阀，同时关闭进水控制阀，并逐渐打开排水控制阀，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表值在0.03-0.05MPa范围内。
[0013]此时，被测阀内水面逐渐下降，气体逐渐充满阀体，被测阀大排气口能够自动开启排气，即可认为该被测阀具有水气相间时自动大量排气功能。
[0014]如果大排气口不能自动开启排气，则可判定该进排气阀不具有在水气相间时大量排气功能。
[0015]被测阀进口压力表值在0.03-0.05MPa范围内，水面会下降到被测阀下面的左液位计顶部或从左液位计可看见水面。
[0016]⑦、④?⑥的过程共进行三次，根据三次测试结果判定被测阀是否具有水气相间时自动大量排气功能。
[0017]—种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法使用的装置，包括储水储气装置、排气装置、排水装置和测试装置。
[0018]储水储气装置包括储气储水罐体、进水管、进气管和真空管。
[0019]储气储水罐体中下部固定连接有进水管，储气储水罐体上部有进气管和真空管。
[0020]进气管端部连接储气储水罐真空压力表，真空管端部连接储气储水罐电接点真空压力表。
[0021 ]排气装置包括第一直管、弯管和变径管。
[0022]第一直管一端连接储气储水罐体，第一直管另一端连接向下方弯曲的弯管的一端，弯管的另一端通过减压恒压阀连接变径管的一端，变径管的另一端通过止回阀连接短节的一端。
[0023]变径管连接减压恒压阀一侧的截面积大于变径管连接止回阀一侧的截面积。
[0024]排水装置包括第二直管、第二三通接头和排水控制阀。
[0025]第二直管的一端和储气储水罐体连接。
[0026]第二直管的另一端和第二三通接头的第二口连接。
[0027]第二三通接头的第一口连接有排水控制阀。
[0028]第二三通接头的第三口和第一三通接头的第一口之间设有进水控制阀。
[0029]测试装置包括接头、第一三通接头、左变径管和左弯管。
[0030]短节的另一端通过进气控制阀连接接头的第一口。
[0031]第一三通接头的第三口连接向上延伸的左弯管，左弯管上口连接左法兰，作为左测试台。
[0032]第一三通接头的第二口连接左变径管的一端。左变径管的另一端通过左水气合用控制阀连接接头的第二口。
[0033]左变径管连接第一三通接头一侧的截面积小于左变径管连接左水气合用控制阀一侧的截面积。
[0034]左弯管上部设有左被测阀进口压力表、左被测阀进口真空表、左被测阀流量传感器和左被测阀差压传感器。
[0035]所述的第一直管为水平设置，设置在储气储水罐侧面中上部。
[0036]第二直管水平设置，设置在储气储水罐侧面中下部。
[0037]所述的变径管上部设有安全阀。
[0038]所述的接头还设有第三口，接头的第三口通过右水气合用控制阀连接右变径管的一端，右变径管的另一端连接向上延伸的右弯管，右弯管上口连接有右法兰，右法兰作为右测试台。
[0039]右变径管连接右水气合用控制阀一侧的截面积大于右变径管连接右弯管一侧的截面积。
[0040]右弯管上部设有右被测阀进口压力表、右被测阀进口真空表、右被测阀流量传感器和右被测阀差压传感器。
[0041 ]所述的左弯管上设有左液位计。
[0042]右弯管上设有右液位计。
[0043]储气储水罐的容积20m3，进水管连接自来水，进气管连接空气压缩机，真空管连接真空栗，储气储水罐真空压力表(可测正、负压)、储气储水罐电接点真空压力表(可测正、负压)。
[0044]排气装置有第一直管(DN600 )、法兰(DN600 )、弯管(DN600 )、减压恒压阀(DN600 )、减压恒压阀压力表、减压恒压阀真空表、变径管、安全阀(DNl 50，调节释放压力0.6MPa)、止回阀(DN400 )、进气控制阀(蝶阀DN400 )和短节(DN400 )等。
[0045]排水装置有第二直管(DN200)、法兰(DN200)、进水控制阀(蝶阀DN200)、第二三通接头(DNl 00 )、排水控制阀(蝶阀DNl 00 )等。
[0046]测试装置包括接头(DN400)、第一三通接头(DN200)、左变径管、左水气合用控制阀(蝶阀DN40 O )、右水气合用控制阀(蝶阀DN40 O )、右变径管、左弯管(DN2 O O )、右弯管、法兰(DN150-DN300)、左测试台、右测试台、两个被测阀进口压力表、两个被测阀进口真空表和两个流量传感器等。
[0047]上述的空气压缩机、真空管、各个法兰、各个蝶阀、止回阀、安全阀、各个压力表、各个真空表、传感器等装置均为已知技术。
[0048]自来水从进水管冲入储气储水罐，压力气体由进气管充进储气储水罐，储气储水罐内气体通过真空管抽出。
[0049]储气储水罐内的气体通过第一直管、弯管进入减压恒压阀，通过减压恒压阀的整定后经过变径管、止回阀、短节、进气控制阀、接头进入测试装置。安全阀是在排气装置出现异常时使用。
[0050]第二直管与第二三通接头之间采用法兰连接，第二三通接头还连接排水控制阀，第二三通接头与测试装置的第一三通接头之间蝶阀(即进水控制阀)连接。
[0051]储气储水罐内的水通过第二直管(可为三段管连接而成)、进水控制阀、第二三通接头、第一三通接头进入测试装置。排水控制阀控制排水装置多余水的排出。
[0052]测试装置的第一三通接头与左变径管、第一三通接头与左弯管、右变径管与右弯管、左弯管与左测试台、右弯管与右测试台之间均采用法兰连接，接头与左变径管之间为蝶阀(左水气合用控制阀)，接头与右变径管之间为蝶阀(右水气合用控制阀)。
[0053]左、右被测阀进口压力表，左、右被测阀进口真空表以及左、右流量传感器分别连接在左、右弯管上部靠近左、右测试台处。
[0054]本装置检测方法还可以为:
第一，测定进排气阀在大量排气时的起球压力，此时进排气阀设置在右测试台。
[0055]①放空储气储水罐中存水。
[0056]②打开进气控制阀，用空气压缩机向储气储水罐中充气，使罐体气压力达到0.4?0.5MPaο
[0057]③整定减压恒压阀出口压力分别为0.02MPa、0.06MPa、0.12MPa、0.4MPa。
[0058]④保持左水气合用控制阀关闭，快速打开右水气合用控制阀，检查右测试台上的被测阀浮球是否被吹起的同时读取被测阀进口压力表数值，从0.02MPa、0.06MPa、0.12MPa、
0.4MPa初步确定起球压力。
[0059]⑤以④中初步确定的起球压力再重复②?④过程两次，观察确定被测阀的浮球在该压力级上是否能够被重复吹起即可确定为相应的起球压力。
[0060]第二，进排气阀有无吸气功能测定，此时被测阀设置在左测试台上。
[0061]①放空储气储水罐中存水。
[0062]②关闭进气控制阀、进水控制阀、排水控制阀，打开左、右水气合用控制阀。
[0063]③用真空栗抽气，使储气储水罐内产生一定负压值(-0.035—0.030MPa)时迅速打开进水控制阀，此时观察被测阀是否能够开启吸气。
[0064]其优点在于:
能够测定进排气阀水气相间时的排气性能、在大量排气时的起球压力本方法、有无吸气功能等性能测试，结构简单操作方便，具有广阔的推广应用前途。
【附图说明】
[0065]图1为本发明的方法使用的装置的主视图。
[0066]图2为本发明的方法使用的装置的俯视图。
[0067]图3为本发明的方法使用的装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0068]实施例1
文中描述“左”为图2中的下方，“右”为图2中的上方。以及“左”为图3中的左方，“右”为图3中的右方。
[0069]—种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法，包括以下步骤:
将被测进排气阀设置在左测试台25上。
[0070]关闭减压恒压阀9、止回阀12、进气控制阀14、左水气合用控制阀27、右水气合用控制阀28和进水控制阀20。
[0071 ]①由进水管2向储气储水罐I内注水，注水量为罐体1/4容积。
[0072 ]②再由进气管3向储气储水罐I内充气，使罐内气压达到0.4?0.5MPa。
[0073]③调整减压恒压阀9出口压力为0.05?0.1MPa。
[0074]④依次打开止回阀12、进气控制阀14、左水气合用控制阀27，向左测试台25上的被测阀充气，检查被测阀大排气口是否排气。
[0075]⑤然后再打开进水控制阀20的同时逐渐关闭进气控制阀14，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表29指示在0.03-0.05MPa范围内，这样向被测阀内充水，检查被测阀大排气口是否关闭。
[0076]⑥再次打开进气控制阀14，同时关闭进水控制阀20，并逐渐打开排水控制阀18，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表29值在0.03-0.05MPa范围内。
[0077]此时，被测阀内水面逐渐下降，气体逐渐充满阀体，被测阀大排气口能够自动开启排气，即可认为该被测阀具有水气相间时自动大量排气功能。
[0078]被测阀进口压力表29值在0.03-0.05MPa范围内，水面会下降到被测阀下面的左液位计顶部或从左液位计可看见水面。
[0079]如果大排气口不能自动开启排气，则可判定该进排气阀不具有在水气相间时大量排气功能。
[0080](注:在水气相间大量排气时，由于气体速度很快，一般说为亚光速，可能带有水滴，具有缓闭功能的进排气阀还可能少量出水，但是出水时间不应超过I分钟)。
[0081]⑦进行④?⑥的过程共三次，根据三次测试结果判定被测阀是否具有水气相间时自动大量排气功能。
[0082]—种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法使用的装置:包括储水储气装置、排气装置、排水装置和测试装置。
[0083]储水储气装置包括储气储水罐体1、进水管2、进气管3和真空管4。
[0084]储气储水罐体I中下部固定连接有进水管2，储气储水罐体I上部有进气管3和真空管4。
[0085]进气管3端部连接储气储水罐真空压力表5，真空管4端部连接储气储水罐电接点真空压力表6，用来指示罐体内的气压值。
[0086]排气装置包括第一直管7、弯管8和变径管10。
[0087]第一直管7—端连接储气储水罐体I，第一直管7另一端连接向下方弯曲的弯管8的一端，弯管8的另一端通过减压恒压阀9连接变径管10的一端，变径管10的另一端通过止回阀12连接短节11的一端。
[0088]变径管10连接减压恒压阀9 一侧的截面积大于变径管10连接止回阀12—侧的截面积。
[0089]排水装置包括第二直管16、第二三通接头17和排水控制阀18。
[0090]第二直管16的一端和储气储水罐体I连接。
[0091]第二直管16的另一端和第二三通接头17的第二口连接。
[0092 ]第二三通接头17的第一口连接有排水控制阀18。
[0093 ] 第二三通接头17的第三口和第一三通接头19的第一口之间设有进水控制阀20 (蝶阀)。
[0094]测试装置包括接头13、第一三通接头19、左变径管21和左弯管22。
[0095]短节11的另一端通过进气控制阀14(蝶阀)连接接头13的第一口。
[0096]第一三通接头19的第三口连接向上延伸的左弯管22，左弯管22上口连接左法兰，作为左测试台25。
[0097]第一三通接头19的第二口连接左变径管21的一端。左变径管21的另一端通过左水气合用控制阀27(蝶阀)连接接头13的第二口。
[0098]左变径管21连接第一三通接头19一侧的截面积小于左变径管21连接左水气合用控制阀27—侧的截面积。
[0099]左弯管22上部靠近左测试台25处设有左被测阀进口压力表29、左被测阀进口真空表31、左被测阀流量传感器33和左被测阀差压传感器。
[0100]所述的第一直管7为水平设置，设置在储气储水罐I侧面中上部。
[0101]第二直管16水平设置，设置在储气储水罐I侧面中下部。
[0102]所述的变径管10上部设有安全阀15。
[0103]所述的接头13还设有第三口，接头13的第三口通过右水气合用控制阀28(蝶阀)连接右变径管23的一端，右变径管23的另一端连接向上延伸的右弯管24，右弯管24上口连接有右法兰，右法兰作为右测试台26。
[0104]右变径管23连接右水气合用控制阀28—侧的截面积大于右变径管23连接右弯管24—侧的截面积。
[0105]右弯管24上部靠近测试台26处设有右被测阀进口压力表30、右被测阀进口真空表32、右被测阀流量传感器34和右被测阀差压传感器。
[0106]所述的左弯管22上设有左液位计35，左液位计35为透明玻璃管，高度与左弯管22高度相同，通过两个左连通管和左弯管22连通，可以显示出左弯管22内的水面高度。
[0107]右弯管24上设有右液位计，右液位计为透明玻璃管，高度与右弯管24高度相同，通过两个右连通管和右弯管24连通。
[0108]左弯管22和右弯管24高度相同。
[0109]左被测阀流量传感器33和右被测阀流量传感器3 4的型号均为德国E G E -Elektronik公司MR783811型流量传感器
左被测阀差压传感器和右被测阀差压传感器的型号均为PUHOLL(彪贺)上海仪器仪表有限公司PH3051DP型智能差压传感器。
[0110]本装置可以同时测量两个，或者只测量一个进排气阀的主要性能，在测试两个进排气阀时候，接头13可以选用三通接头。
[0111]储气储水罐体I与进水管2、进气管3、真空管4之间均为焊接。
[0112]第一直管7为排气装置的始端，在储气储水罐I侧面中上部焊接。
[0113]排水装置的始端为第二直管16，在储气储水罐I侧面中下部焊接。
[0114]第一直管7与弯管8、弯管8与减压恒压阀9、减压恒压阀9与变径管10之间均采用法兰连接。
[0115]第二直管16和第二三通接头17的第二口采用法兰连接。
[0116]储水储气罐I可以同时储水和气，也可以单独储水或储气。
[0117]排气装置只排出储水储气罐I内的压力气体，排水装置只排出储水储气罐I内高出第二直管16始端的水。
[0118]排气装置设置有安全阀13，并由进气控制阀14控制管路开关，排水装置由进水控制阀20控制，并由排水控制阀18控制将管路中的多余水排出。
[0119]左测试台25和右测试台26，每个测试台上均安装有被测阀进口压力表、被测阀进口真空表和流量传感器，可以同时测试2台进排气阀的性能。
[0120]第一三通接头19与左变径管21、第一三通接头19与左弯管22、右变径管23与右弯管24、左弯管22与左测试台25、右弯管24与右测试台26之间均采用法兰连接。
[0121]实施例2
左被测阀差压传感器和右被测阀差压传感器的型号均为PUHOLL(彪贺)上海仪器仪表有限公司PH3351DP型智能差压传感器。
【主权项】
1.一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法，其特征在于包括以下步骤: 将被测进排气阀设置在左测试台(25)上； 关闭减压恒压阀(9 )、止回阀(12 )、进气控制阀(14 )、左水气合用控制阀(27 )、右水气合用控制阀(28)和进水控制阀(20); ①由进水管(2)向储气储水罐(I)内注水，注水量为罐体1/4容积； ②再由进气管(3)向储气储水罐(I)内充气，使罐内气压达到0.4?0.5MPa; ③调整减压恒压阀(9)出口压力为0.05-0.1OMPa； ④依次打开止回阀(12)、进气控制阀(14)、左水气合用控制阀(27)，向左测试台(25)上的被测阀充气，检查被测阀大排气口是否排气； ⑤然后再打开进水控制阀(20)的同时逐渐关闭进气控制阀(14)，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表(29)指示在0.03?0.05MPa范围内，这样向被测阀内充水，检查被测阀大排气口是否关闭； ⑥再次打开进气控制阀(14)，同时关闭进水控制阀(20)，并逐渐打开排水控制阀(18)，开关阀门动作要平稳连续、相互协调，保证被测阀进口压力表(29)值在0.03?0.05MPa范围内； 此时，被测阀内水面逐渐下降，气体逐渐充满阀体，被测阀大排气口能够自动开启排气，即可认为该被测阀具有水气相间时自动大量排气功能； 如果大排气口不能自动开启排气，则可判定该进排气阀不具有在水气相间时大量排气功能； ⑦、④?⑥的过程共进行三次，根据三次测试结果判定被测阀是否具有水气相间时自动大量排气功能。2.根据权利要求1所述的一种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法，其特征在于包括以下步骤: 在进行步骤⑥的同时也可观察:被测阀进口压力表(29)值在0.03-0.05MPa范围内，水面会下降到被测阀下面的左液位计顶部或从左液位计可看见水面。3.—种在水气相间时测定进排气阀排气性能的方法使用的装置，包括储水储气装置、排气装置、排水装置和测试装置;其特征在于: 储水储气装置包括储气储水罐体(1)、进水管(2)、进气管(3)和真空管(4); 储气储水罐体(I)中下部固定连接有进水管(2)，储气储水罐体(I)上部有进气管(3)和真空管(4); 进气管(3)端部连接储气储水罐真空压力表(5)，真空管(4)端部连接储气储水罐电接点真空压力表(6); 排气装置包括第一直管(7)、弯管(8)和变径管(10); 第一直管(7) —端连接储气储水罐体(I)，第一直管(7)另一端连接向下方弯曲的弯管(8)的一端，弯管(8)的另一端通过减压恒压阀(9)连接变径管(10)的一端，变径管(10)的另一端通过止回阀(12)连接短节(11)的一端； 变径管(10)连接减压恒压阀(9) 一侧的截面积大于变径管(10)连接止回阀(12)—侧的截面积； 排水装置包括第二直管(16)、第二三通接头(17)和排水控制阀(18); 第二直管(16)的一端和储气储水罐体(I)连接； 第二直管(16)的另一端和第二三通接头(17)的第二口连接； 第二三通接头(17)的第一口连接有排水控制阀(18); 第二三通接头(17)的第三口和第一三通接头(19)的第一 口之间设有进水控制阀(20); 测试装置包括接头(13)、第一三通接头(19)、左变径管(21)和左弯管(22); 短节(11)的另一端通过进气控制阀(14)连接接头(13)的第一口； 第一三通接头(19)的第三口连接向上延伸的左弯管(22 )，左弯管(22)上口连接左法兰，作为左测试台(25); 第一三通接头(19)的第二口连接左变径管(21)的一端;左变径管(21)的另一端通过左水气合用控制阀(27)连接接头(13)的第二口； 左变径管(21)的连接第一三通接头(19) 一侧的截面积小于左变径管(21)连接左水气合用控制阀(27) —侧的截面积； 左弯管(22)上部设有左被测阀进口压力表(29)、左被测阀进口真空表(31)、左被测阀流量传感器(33)和左被测阀差压传感器。4.根据权利要求3所述的一种进排气阀的性能测试装置，其特征在于:所述的第一直管(7)为水平设置，设置在储气储水罐(I)侧面中上部； 第二直管(16)水平设置，设置在储气储水罐(I)侧面中下部。5.根据权利要求3所述的一种进排气阀的性能测试装置，其特征在于:所述的变径管(10)上部设有安全阀(15) ο6.根据权利要求3所述的一种进排气阀的性能测试装置，其特征在于:所述的接头(13)还设有第三口，接头(I3)的第三口通过右水气合用控制阀(28)连接右变径管(23)的一端，右变径管(23)的另一端连接向上延伸的右弯管(24 )，右弯管(24)上口连接有右法兰，右法兰作为右测试台(26); 右变径管(23)连接右水气合用控制阀(28)—侧的截面积大于右变径管(23)连接右弯管(24) —侧的截面积。7.根据权利要求6所述的一种进排气阀的性能测试装置，其特征在于:所述的左弯管(22)上设有左液位计，高度与左弯管(22)高度相同，通过两个左连通管和左弯管(22)连通； 右弯管(24)上设有右液位计，高度与右弯管(24)高度相同，通过两个右连通管和右弯管(24)连通。8.根据权利要求6所述的一种进排气阀的性能测试装置，其特征在于:左弯管(22)和右弯管(24)高度相同。
【文档编号】G01M13/00GK105890882SQ201610209127
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】汪魁峰, 那利, 曲兴辉, 杨玉思, 刘波, 张永先, 宋立元
【申请人】辽宁省水利水电科学研究院