CN204371648U - 一种多功能水锤预止阀 - Google Patents

Abstract

一种多功能水锤预止阀，包括具有主阀隔膜上腔室和主阀隔膜下腔室的主阀，低压导阀，高压导阀，和具有主阀进口采样管路、主阀隔膜上腔采样管路、管路系统还包括水泵出口阀前采样管路和水泵出口阀后采样管路的管路系统，其中主阀进口采样管路将主阀与低压导阀、高压导阀连接，主阀隔膜上腔采样管路将主阀隔膜上腔室与低压导阀、高压导阀连接，水泵出口阀前采样管路将主阀隔膜上腔室与水泵出口阀前管路连接，水泵出口阀后采样管路将主阀隔膜下腔室与水泵出口阀后管路连接。本实用新型在停泵水锤的低压段开启主阀，在停泵水锤的压力下降再上升期间即水泵发生倒流时以及在停泵水锤的高压段维持主阀的开启状态，排泄高压波动，从而消除停泵水锤。

Description

一种多功能水锤预止阀

技术领域

本实用新型属于泄压阀技术领域，具体的说是一种在突然停泵时在低压段能预先开启、在水泵发生倒流时以及后续的高压段保持开启的多功能水锤预止阀。

背景技术

在泵站供水系统中，突然停泵一般会产生巨大的压力波动，即停泵水锤。在长距离供水系统当中，这种压力波动往往表现出明显的低压段，继而高压段激聚出现。为了消除在停泵水锤中产生的过高压力，通常在干管入口处装设超压泄压阀。超压泄压阀的工作原理：当供水系统压力大于泄压阀的设定压力时，超压泄压阀动作，排出部分高压水，从而降低供水系统压力。但是，目前超压泄压阀响应时间长、动作时间长，从而在停泵水锤产生的正压峰值到来之前不能够响应并且完全开启，导致其泄压防护效果较弱甚至起不到防护作用。为了解决上述问题，工程上采用压力波动预止阀替代超压泄压阀。压力波动预止阀主要由主阀、低压导阀、高压导阀以及管路系统构成，具有预防压力波动和维持供水系统压力的功能。压力波动预止阀的工作原理为：低压导阀感应到最初的压力波降，当供水系统压力低于低压导阀的设定压力时，低压导阀自身开启，以使主阀随之开启，从而预防从系统返回的高压力波动，开启的主阀会将随之而来的高压力波排至大气；高压导阀感应到高压力波，当供水系统压力超过高压导阀的设定压力时，高压导阀自身也会开启并使主阀保持开启状态，将过余能量排放掉；当系统压力恢复到高压导阀的设定压力时，高压导阀自身将会关闭，导致主阀关闭，致使系统中的压力稳定在高压导阀的设定压力与低压导阀的设定压力之间。

突然停泵后，水泵出口处的压力先降低后升高，在压力下降再上升期间水泵会发生倒流。水泵出口阀门如果没有及时关闭，水泵就会发生长时间倒流。压力波动预止阀在压力降低再升高期间即水泵发生倒流时，压力高于低压导阀的压力设定值时低压导阀关闭，而很多长距离供水系统压力升至高压导阀的设定压力还需一段时间，这阶段主阀会关闭。目前压力波动预止阀不具备在水泵发生倒流时开启阀门的功能，因此无法在水泵发生倒流时进一步泄去高压波动，从而无法更好的起到保护供水系统的作用。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术设计的不足对压力波动预止阀进行改进，提供一种多功能水锤预止阀。

本实用新型的技术方案：

一种多功能水锤预止阀，包括主阀、低压导阀、高压导阀和管路系统，主阀包括主阀底座、主阀弹簧、主阀隔膜、主阀隔膜上腔室、主阀隔膜下腔室、主阀排水通道进口和主阀排水通道出口，低压导阀包括低压导阀底座、低压导阀隔膜、低压限压弹簧、低压导阀压力感应腔和低压导阀排水通道，高压导阀包括高压导阀底座、高压导阀隔膜、高压限压弹簧、高压导阀压力感应腔和高压导阀排水通道，管路系统包括主阀进口采样管路和主阀隔膜上腔采样管路，其中，主阀进口采样管路的一端连接主阀排水通道进口、另一端分别连接低压导阀压力感应腔和高压导阀压力感应腔，主阀隔膜上腔采样管路的一端连接主阀隔膜上腔室、另一端分别连接低压导阀排水通道和高压导阀排水通道，其特征在于：管路系统还包括水泵出口阀前采样管路和水泵出口阀后采样管路，水泵出口阀前采样管路的一端连接主阀隔膜上腔室、另一端连接水泵出口阀前管路，水泵出口阀后采样管路的一端连接主阀隔膜下腔室、另一端连接水泵出口阀后管路。

在正常状态下，由于水头损失，水泵出口阀前压力大于水泵出口阀后压力，主阀隔膜通过水泵出口阀前采样管和水泵出口阀后采样管路感应到其上部压力大于下部压力，主阀靠主阀隔膜上下压差力、主阀底座的重力及主阀弹簧向下的弹力关闭，主阀处于关闭状态。当突然停泵后，管网内产生巨大的压力波动即停泵水锤，这种压力波动往往表现出明显的低压段，继而高压段激聚出现，并且在压力下降再上升期间水泵发生倒流。在低压段，低压导阀隔膜通过主阀进口采样管路感应到主阀排水通道进口处的压力波动。最初管网内出现明显的压力波降，当主阀排水通道进口处压力降低至低于低压导阀的设定压力时，低压导阀隔膜向上的压力小于低压导阀底座的重力与低压阀限压弹簧向下的弹力之和，低压导阀底座下降，低压导阀开启，主阀隔膜上腔室内部的水依次通过主阀隔膜上腔采样管路、低压导阀排水通道泄去，致使主阀隔膜的上部压力大于下部压力，主阀隔膜向上克服主阀弹簧向下的弹力和主阀底座的重力，带动主阀底座上升，主阀开启。在压力下降再上升期间即水泵发生倒流时，水泵出口阀后压力大于水泵出口阀前压力，此时主阀隔膜分别通过水泵出口阀后采样管路和水泵出口阀前采样管感应到其下部压力大于上部压力，在主阀隔膜上下压差力的作用下，主阀隔膜向上克服主阀弹簧向下的弹力和主阀底座的重力，保持主阀处于开启状态，通过主阀排水通道出口排泄高压水，降低管网内部压力；在此期间的压力上升阶段，当主阀排水通道进口处压力高于低压导阀的设定压力时，低压导阀隔膜向上的压力大于低压导阀底座的重力与低压阀限压弹簧向下的弹力之和，低压导阀底座上升，低压导阀关闭。在高压段，高压导阀隔膜通过主阀进口采样管路感应到主阀排水通道进口处的压力波动。当主阀排水通道进口处的压力快速上升并高于高压导阀的设定压力时，高压导阀隔膜向上的压力大于高压限压弹簧向下的弹力与高压导阀底座的重力之和，高压导阀底座上升，高压导阀开启，主阀隔膜上腔室内部的水依次通过主阀隔膜上腔采样管路、高压导阀排水通道进一步泄去，确保主阀隔膜的上部压力持续大于下部压力，保持主阀隔膜向上的压差力大于主阀弹簧向下的弹力与主阀底座的重力之和，从而保持主阀处于开启状态，从而通过主阀排水通道出口进一步排泄高压水，降低管网内部压力。当压力降低至低于高压导阀的设定压力时，高压导阀关闭，此时主阀隔膜上部通过水泵出口阀前采样管路充满水，主阀靠主阀隔膜上下压差力、主阀弹簧向下的弹力和主阀底座的重力关闭。

作为本实用新型的改进，还包括过滤装置，其分别设于主阀进口采样管路、水泵出口阀前采样管路和水泵出口阀后采样管路上。过滤装置用于过滤掉水中杂物，防止主阀进口采样管路、水泵出口阀前采样管路、水泵出口阀后采样管路堵塞。

作为本实用新型的优选，过滤装置（8）为Y型过滤器。

本实用新型多功能水锤预止阀的有益效果：

本实用新型装设于水泵的出口处，能够在停泵水锤的低压段开启主阀，在停泵水锤的压力下降再上升期间即水泵发生倒流时维持主阀的开启状态，并在停泵水锤的高压段时继续维持主阀的开启状态，排泄高压波动，从而消除停泵水锤，起到排泄高压波动、消除停泵水锤的作用，具有自动化程度高、泄压效果好和安全可靠度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：主阀1，主阀底座11，主阀弹簧12，主阀隔膜13，主阀隔膜上腔室14，主阀隔膜下腔室15，主阀排水通道进口16，主阀排水通道出口17，低压导阀2，低压导阀底座21，低压导阀隔膜22，低压限压弹簧23，低压导阀压力感应腔24，低压导阀排水通道25，高压导阀3，高压导阀底座31，高压导阀隔膜32，高压限压弹簧33，高压导阀压力感应腔34，高压导阀排水通道35，主阀进口采样管路4，主阀隔膜上腔采样管路5，水泵出口阀前采样管路6，水泵出口阀后采样管路7，过滤装置8。

具体实施方式

下面结合图1，对本实用新型进行进一步说明：

一种多功能水锤预止阀，包括主阀1、低压导阀2、高压导阀3、管路系统和过滤装置8。主阀1包括主阀底座11、主阀弹簧12、主阀隔膜13、主阀隔膜上腔室14、主阀隔膜下腔室15、主阀排水通道进口16和主阀排水通道出口17，低压导阀2包括低压导阀底座21、低压导阀隔膜22、低压限压弹簧23、低压导阀压力感应腔24和低压导阀排水通道25，高压导阀3包括高压导阀底座31、高压导阀隔膜32、高压限压弹簧33、高压导阀压力感应腔34和高压导阀排水通道35。管路系统包括主阀进口采样管路4、主阀隔膜上腔采样管路5、水泵出口阀前采样管路6和水泵出口阀后采样管路7，其中，主阀进口采样管路4的一端连接主阀排水通道进口16、另一端分别连接低压导阀压力感应腔24和高压导阀压力感应腔34，主阀隔膜上腔采样管路5的一端连接主阀隔膜上腔室14、另一端分别连接低压导阀排水通道25和高压导阀排水通道35，水泵出口阀前采样管路6的一端连接主阀隔膜上腔室14、另一端连接水泵出口阀前管路，水泵出口阀后采样管路7的一端连接主阀隔膜下腔室15、另一端连接水泵出口阀后管路，主阀进口采样管路4、水泵出口阀前采样管路6和水泵出口阀后采样管路7上均设置有过滤装置8，作为优选过滤装置8为Y型过滤器。

本实用新型的工作方式为：

在正常状态下，由于水头损失，水泵出口阀前压力大于水泵出口阀后压力，主阀隔膜13通过水泵出口阀前采样管5和水泵出口阀后采样管路7感应到其上部压力大于下部压力，主阀1靠主阀隔膜13上下压差力、主阀底座11的重力及主阀弹簧12向下的弹力关闭，主阀1处于关闭状态。

当突然停泵后，管网内产生巨大的压力波动即停泵水锤，这种压力波动往往表现出明显的低压段，继而高压段激聚出现，并且在压力下降再上升期间水泵发生倒流。

在低压段，低压导阀隔膜22通过主阀进口采样管路4感应到主阀排水通道进口16处的压力波动。最初管网内出现明显的压力波降，当主阀排水通道进口16处压力降低至低于低压导阀2的设定压力时，低压导阀隔膜22向上的压力小于低压导阀底座21的重力与低压阀限压弹簧23向下的弹力之和，低压导阀底座21下降，低压导阀2开启，主阀隔膜上腔室13内部的水依次通过主阀隔膜上腔采样管路5、低压导阀排水通道25泄去，致使主阀隔膜13的上部压力大于下部压力，主阀隔膜13向上克服主阀弹簧12向下的弹力和主阀底座11的重力，带动主阀底座11上升，主阀1开启。

在压力下降再上升期间即水泵发生倒流时，水泵出口阀后压力大于水泵出口阀前压力，此时主阀隔膜13分别通过水泵出口阀后采样管路7和水泵出口阀前采样管5感应到其下部压力大于上部压力，在主阀隔膜13上下压差力的作用下，主阀隔膜13向上克服主阀弹簧12向下的弹力和主阀底座11的重力，保持主阀1处于开启状态，通过主阀排水通道出口17排泄高压水，降低管网内部压力；在此期间的压力上升阶段，当主阀排水通道进口16处压力高于低压导阀2的设定压力时，低压导阀隔膜22向上的压力大于低压导阀底座21的重力与低压阀限压弹簧23向下的弹力之和，低压导阀底座21上升，低压导阀2关闭。

在高压段，高压导阀隔膜32通过主阀进口采样管路4感应到主阀排水通道进口16处的压力波动。当主阀排水通道进口16处的压力快速上升并高于高压导阀3的设定压力时，高压导阀隔膜32向上的压力大于高压限压弹簧33向下的弹力与高压导阀底座31的重力之和，高压导阀底座31上升，高压导阀3开启，主阀隔膜上腔室13内部的水依次通过主阀隔膜上腔采样管路5、高压导阀排水通道35进一步泄去，确保主阀隔膜13的上部压力持续大于下部压力，保持主阀隔膜13向上的压差力大于主阀弹簧12向下的弹力与主阀底座11的重力之和，从而保持主阀1处于开启状态，从而通过主阀排水通道出口17进一步排泄高压水，降低管网内部压力。当压力降低至低于高压导阀3的设定压力时，高压导阀3关闭，此时主阀隔膜13上部通过水泵出口阀前采样管路6充满水，主阀1靠主阀隔膜13上下压差力、主阀弹簧12向下的弹力和主阀底座11的重力关闭。

因此，本实用新型装设于水泵的出口处，能够在停泵水锤的低压段开启主阀1，在停泵水锤的压力下降再上升期间即水泵发生倒流时维持主阀1的开启状态，并在停泵水锤的高压段时继续维持主阀1的开启状态，排泄高压波动，从而消除停泵水锤。

尽管本实用新型较多的使用了主阀1、主阀底座11、主阀弹簧12、主阀隔膜13、主阀隔膜上腔室14、主阀隔膜下腔室15、主阀排水通道进口16、主阀排水通道出口17、低压导阀2、低压导阀底座21、低压导阀隔膜22、低压限压弹簧23、低压导阀压力感应腔24、低压导阀排水通道25、高压导阀3、高压导阀底座31、高压导阀隔膜32、高压限压弹簧33、高压导阀压力感应腔34、高压导阀排水通道35、主阀进口采样管路4、主阀隔膜上腔采样管路5、水泵出口阀前采样管路6、水泵出口阀后采样管路7以及过滤装置8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用上述术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，本领域的技术人员应当理解，凡是不脱离本实用新型技术方案的改进或等同替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (3)

1.一种多功能水锤预止阀，包括主阀（1）、低压导阀（2）、高压导阀（3）和管路系统，主阀（1）包括主阀底座（11）、主阀弹簧（12）、主阀隔膜（13）、主阀隔膜上腔室（14）、主阀隔膜下腔室（15）、主阀排水通道进口（16）和主阀排水通道出口（17），低压导阀（2）包括低压导阀底座（21）、低压导阀隔膜（22）、低压限压弹簧（23）、低压导阀压力感应腔（24）和低压导阀排水通道（25），高压导阀（3）包括高压导阀底座（31）、高压导阀隔膜（32）和高压限压弹簧（33）、高压导阀压力感应腔（34）和高压导阀排水通道（35），管路系统包括主阀进口采样管路（4）和主阀隔膜上腔采样管路（5），其中，管路系统包括主阀进口采样管路（4）的一端连接主阀排水通道进口（16）、另一端分别连接低压导阀压力感应腔（24）和高压导阀压力感应腔（34），主阀隔膜上腔采样管路（5）的一端连接主阀隔膜上腔室（14）、另一端分别连接低压导阀排水通道（25）和高压导阀排水通道（35），其特征在于：管路系统还包括水泵出口阀前采样管路（6）和水泵出口阀后采样管路（7），水泵出口阀前采样管路（6）的一端连接主阀隔膜上腔室（14）、另一端连接水泵出口阀前管路，水泵出口阀后采样管路（7）的一端连接主阀隔膜下腔室（15）、另一端连接水泵出口阀后管路。

2.根据权利要求1所述的多功能水锤预止阀，其特征在于：还包括过滤装置（8），其分别设于主阀进口采样管路（4）、水泵出口阀前采样管路（6）和水泵出口阀后采样管路（7）上。

3. 根据权利要求2所述的多功能水锤预止阀，其特征在于：过滤装置（8）为Y型过滤器。