關(guān)于美國VERSA空氣閥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工作原理的分析

    美國VERSA空氣閥是一種用于防止瞬變過程減壓波使管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓的特殊閥門。它通常裝設(shè)在管道正常運行時動水壓力較低，瞬變流動過程中，有可能產(chǎn)生液柱分離的高點位置。當(dāng)管道內(nèi)壓力低于大氣壓時吸入空氣，而當(dāng)管道中壓力上升高于大氣壓時排出空氣。在排氣過程中，當(dāng)管內(nèi)液體充滿管道時閥門能夠自動關(guān)閉，不允許液體泄入大氣

    美國VERSA空氣閥工作原理
    空氣閥有單口空氣閥和雙口空氣閥兩種。下面以雙口空氣閥為例，介紹其構(gòu)造及其工作原理。（如右圖）
    水泵起動過程中，閥體內(nèi)未充滿水時，閥體內(nèi)的浮球因自重而下落，氣孔均處于開敞狀態(tài)。隨著水泵起動工作揚(yáng)程的升高，管道充水，空氣鬩可自動排除管中的空氣，當(dāng)閥體內(nèi)開始充水時，浮球浮起。
    管道及閥體內(nèi)空氣全部排除，閥體內(nèi)充滿水；若管中壓力高于大氣壓，浮起的浮球在管中壓力作用下阻塞排氣孔，管中水不會排出閥外。
    水泵在運行過程中，如溶于水中的空氣離析出來，積蓄在空氣閥閥體內(nèi)，則浮球失去浮力而自動下落。若氣量較少，則小孔的浮球下落進(jìn)行排氣；若氣量較多，則大孔的浮球下落進(jìn)行排氣。浮球下落的落差達(dá)到管中水壓頂托力與浮球重力相平衡時為止。排氣完畢后，浮球恢復(fù)到是閉氣孔的位置。
    事故停泵后，管中壓力降低形成負(fù)壓時，盡管閥體內(nèi)充滿水，但由于閥內(nèi)壓力低于大氣壓，在大氣壓與管中壓力之差的作用下，浮球下落，進(jìn)行補(bǔ)氣，補(bǔ)氣過程中，首先大孔的浮球下落，當(dāng)壓力降低較大時，隨即小孔的浮球下落。因兩個浮球下落時間不同，緩沖了管道中的壓力波動。
    當(dāng)水泵進(jìn)入第二階段制動耗能工況時，管中壓力增加，水流開始倒流，處于下落狀態(tài)的浮球使氣孔打開，進(jìn)行排氣，直至空氣閥門充滿水，浮球浮起，關(guān)閉閥孔。關(guān)閉過程中，由于大小排氣孔的壓力作用不同，大孔的浮球先頂起關(guān)閉，然后再關(guān)閉小孔，延緩全閉過程，緩和水柱再彌合時的壓力上升。

    美國VERSA空氣閥結(jié)構(gòu)
    下面左圖是我國早期采用的一種空氣閥結(jié)構(gòu)圖。其下部有尺寸較大的浮筒，保證水位上升時能較好上抬，以減少密封面處的冒水。其活塞缸上帶罩，即使有冒水也會被擋住。其上部有兩套緩沖裝置，其中一套為可調(diào)，另一套為逆止式，藉以防止密封面受到過大的撞擊。另外還有一套加油裝置，以保證閥桿與銅套間有良好的潤滑。
    下面右圖則是我國20世紀(jì)60年代設(shè)計的空氣閥，結(jié)構(gòu)簡單，但有冒水較大的缺點?？諝忾y設(shè)計中要注意以下幾點：①有足夠大的浮筒，其產(chǎn)生的浮力應(yīng)大于運動部分的重量；②閥桿應(yīng)采用不銹鋼制作，以防生銹卡住而影響動作靈活性；③閥門在自重作用下的開度應(yīng)保證必須的補(bǔ)氣面積；④密封面應(yīng)認(rèn)真研磨，關(guān)閉后不得有任何滲漏水現(xiàn)象。