一体式多功能空气阀

一、产品外形以及内部结构简图：

二、功能描述

★复合式空气阀具有三种进排气功能：

★当管线充水时，在较低压力的工况下，阀门具有大量排气功能，可以将管道当中存在的气体快速排出，即低压排气功能；

★当管线当中出现负压工况时，空气阀以最快的速度打开进气，防止管道当中负压的产生，避免因此带来的不利后果，即低压进气功能；<

★在正常运行过程当中，管线内存在着正常的工作压力，此时会有少量的空气析出，空气阀可以有压的工况下将少量的聚积的气体排出，称为带压微量排气。

三、结构及功能原理简述

★空气阀由大小浮筒组成，两个浮筒上下联动，完成各种工况的进排气功能； >

★当管道内压力很小时（≦0.1MPa），比如空管充水过程，如果管道内存大量的空气，这些空气须要被及时排放，否则会影响管道内水的流动。此时，空气阀的两个浮筒均在重力的作用下落，并通过有效的流体力学设计不会被高速排放的气流所“吹闭”，保持畅通的排气状态，及时将管道内气体排放至管外大气。 >

★当管道在充满水之后，并且不断地增压至正常压力工况下，两浮筒在压力的作用下，保持关闭状态，结束低压排气过程。

★由于水当中总是溶解了一定量的空气，这些空气在压力、温度、流态的变化过程当中会不断地析出。这些少量的、不断析出的空气会慢慢随水流聚集，如果不及时的排出，会减小管线的过流断面，从而增加管道阻力，抬高运行费用，重力流的工况下则会出现限流等不利工况。因此，空气阀需要进行有效的微量排气。此时，由于空气在阀内的不断聚集，大浮筒在重力、浮力、压力的作用下（由于微量排气孔很小，因此压力的影响会较小，主要体现在浮力与重力的作用），会当水面在阀内降到一定高度时下落，微量的析出气体则会不断地从大浮筒与小浮筒之间的微量排气孔当中不断排出，从而达到微量排气的功能。>

★在系统需要停水维护，或者管线出现破裂的工况下，管道内的压力会下降，当管道的压力一旦小于管外的空气时，空气阀会迅速打开，即两个浮筒在压力的作用下下落，空气进入管道内，防止管道负压的产生，完成低压进气功能。

四、产品结构以及性能特点

产品采用先进的轻型浮筒设计，具有：

★更为先进的流体设计思路，可以更为空气地与阀壁进行动力学配合，防止浮筒片被高速气流关闭，产生危险的气堵工况；

★完成良好的平面密封，即浮筒顶面

为平面，与阀盖平面对平面相接，突破以往空气阀大浮球长期密封的技术瓶颈，由复杂的“曲面圈装密封”改为理想的平面密封形式。同时，中空的“凹”形橡胶密封环保证了密封的可靠性，以及长期作用可能会出现的粘连情况；

★阀门的高度更低，由于流体动力的良好应用，不再需要圆形浮球所必须的“吹起自由高度”，因此在保证在不出现“气堵”的工况下，最大的降低阀门高度，使得该产品为同孔径当中几何尺寸最小的空气阀；

★阀门的重量更轻，在较大口径的空气阀安装位置，空气阀本身的重量往往对大口径的管道会产生额外的应力，加上可能会出现的负压工况，重量越大的空气对系统的产全就越会产生威胁，因此空气阀的重量越来越被工程中所重视。

★更加安全，由于浮筒均联在一起并全部放入阀体内，没有外支分体部分。使得阀门在安装以及未来运行当中，减少可能发生的损坏及破坏等意外情况。

★由于微量排气孔尽量地与水面不接触，因此对水中杂质不敏感。排气孔本身系不锈钢件，因此也不会在南方的运行环境当中滋生生物膜，从而产生密封不严的问题，优于单纯的橡胶拉链式密封。

★阀体上安装了小泄水阀的人性化设计，方便现场在线维护。

★不设导向杆，浮筒由阀门内壁设计的液体肋进行定位，不会产生浮筒因偏离轴向而卡住的现象。

★更方便其附加功能的设计与应用。在普通型复合空气阀的功能基础上，由于一些特殊的要求，需要增加更高的技术附件，比如防水锤控制盘片、缓闭盘片等等，这些组合配件的增加将更加方便地得以实施。

★FOX型阀门是唯一一种在增加功能附件之后不再增加阀体尺寸的空气阀。

五、排气量曲线及说明

说明：在管线系统当中，低压排气其过阀流速应该得到有效地控制，此时并不意味着排气越快越好。空气阀实际进行测量与计算的过程当中，是以绝对压力进行计算的，同时要考虑空气的质量体积以及流量体积，这是因为空气本身在不同的压力情况下的体积是不同的，因此流量图表当中所表达的所谓空气阀排气量是换算为标准工况下的图表，该图表与空气阀在管线当中的实际工程理论推算是不同的。同时当阀内外绝对压差达到1.89倍的时候，过阀流速将为极限速度，即不超过198m/s，实际当中我们必须做相应的措施避免空气阀的过阀流速达到该极限声速，因为那样做是十分危险的。

六、阀门内部部件总成图

图中标识了标准的微量排气孔的结构简图，DN250以上的空气阀相对应的排气面积大于10mm2 .

七、 阀门尺寸图