以某大型多支線輸水工程的供水支線為例,該支線長約8.0km,隧洞段長約1.5km,玻璃鋼管段長約6.5km,水錘波速α=500m/s,最高工作壓力50.8m,允許的最大水錘壓力按1.25倍最高工作壓力控制。管線設計流量90萬m3/d,采用玻璃鋼管,管徑為3.0m,流速為1.47m/s,管段總體平緩,坡度約為0.2‰。初步設計階段管線中部和尾部各設置泄水閥1處,泄水閥直徑1000mm;設置7組排氣閥,間距均為1000m,第一組設置在隧洞出口附近,均為組合式排氣閥,口徑均為200mm,每組4個閥門。
首先對排氣閥間距進行評估。該工程管線布置平緩,坡度近似為α=0.2‰,根據(jù)排氣閥設置間距公式,臨界流速Vc=2.98m/s。而該工程的管道供水流速為1.47m/s僅約為臨界流速的一半,水流輸送氣體的能力不足。從理論分析的結果看,初步設計時設置間距的選取偏大,建議在現(xiàn)有排氣閥設置基礎上,于相鄰排氣閥中間位置再增設1組排氣閥。
再對排氣閥的口徑進行評估。該工程采用的組合式排氣閥兼具低壓進排氣和高壓微量排氣的作用。根據(jù)大口徑排氣閥進排氣孔口尺寸的計算公司及公式,可得管道充水要求的排氣口徑Dout=212mm,管道放水要求的進氣口徑為Dout=339mm。從理論分析的結果看,初步設計時每組設置4個直徑200mm(當量直徑600mm)的排氣閥可以滿足充放水工況對進排氣的要求,且有較大余量。在目前設計基礎上建議每組設置3個直徑200mm(當量直徑346mm)的排氣閥即可滿足要求。
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