在各類涉及液體輸送的管道工程中,無論是橫跨千里的供水干線、遍布樓宇的采暖系統(tǒng),還是復(fù)雜的工業(yè)循環(huán)管路,一個常被忽視卻至關(guān)重要的部件正默默守護(hù)著系統(tǒng)的順暢運(yùn)行——它就是排氣閥。其核心功能在于自動排除管路中積存的空氣或氣體,確保介質(zhì)連續(xù)、滿管、高效地流動,堪稱流體輸配系統(tǒng)不可或缺的“呼吸器官”。
排氣閥工作的基本原理源于物理規(guī)律。在液體管道中,空氣通常通過以下幾種方式進(jìn)入并滯留:系統(tǒng)初次充水時未能排凈;水泵吸入口負(fù)壓吸入;水中溶解空氣因溫度升高或壓力下降而釋放;或通過某些閥件滲入。這些氣體會在管道高點(diǎn)、局部凸起等位置聚集,形成“氣阻”或“氣囊”。其危害是多方面的:首先,它會顯著減小過流斷面,增加水流阻力,提升輸送能耗;其次,氣囊的壓縮與膨脹可能引發(fā)水錘或壓力波動,損害管道與設(shè)備;再者,在熱水或蒸汽系統(tǒng)中,氣囊會導(dǎo)致局部散熱不均,影響供熱效果;更為嚴(yán)重的是,氣體會加劇管道和金屬部件的氧化腐蝕。排氣閥正是為解決這些問題而設(shè)計,其核心機(jī)制是依靠浮筒(或浮球)等感應(yīng)元件,根據(jù)閥腔內(nèi)液位的變化自動控制排氣口的啟閉。
現(xiàn)代常用排氣閥主要分為兩大類:一是微量排氣閥,用于持續(xù)排除水中緩慢析出的、微小的彌散氣泡,通常安裝在管路系統(tǒng)的高點(diǎn),其排氣孔較小,排氣過程平穩(wěn)連續(xù)。二是高速進(jìn)排氣閥(或稱復(fù)合式排氣閥),它兼具兩種重要功能:當(dāng)管道排空或系統(tǒng)初始充水時,它能以大孔徑快速吸入空氣,防止管道內(nèi)部形成真空導(dǎo)致扁塌或破壞;當(dāng)管道充水時,又能快速、大量地排出腔內(nèi)空氣,確保滿流。此外,還有針對特殊工況的防爆、耐高溫等型式的排氣閥。
排氣閥的合理選型與安裝是發(fā)揮其效能的關(guān)鍵。選型需綜合考慮管道直徑、工作壓力、預(yù)期排氣量以及介質(zhì)特性。安裝位置必須精確選擇在管網(wǎng)系統(tǒng)的“制高點(diǎn)”和易集氣的突出管段,通常需要配合安裝檢修閥(隔離閥),以便維護(hù)。一個設(shè)計完善、排氣順暢的管道系統(tǒng),能顯著提升輸送效率(有研究表明,合理排氣可降低系統(tǒng)能耗達(dá)5%-15%),延長設(shè)備使用壽命,并保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。從南水北調(diào)的巨型輸水涵洞,到城市地下的供熱管網(wǎng),再到制藥廠的潔凈流體回路,排氣閥雖小,卻始終是確保整個大系統(tǒng)“血脈通暢”的基礎(chǔ)性保障部件。

