CN219263546U - 一种多功能空气阀集气颈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能空气阀集气颈，属于阀门应用技术领域，包括有集气颈筒体，所述集气颈筒体上端设有开口，两侧设有进口和出口，所述进口和所述出口连通形成第一通道，所述开口和所述第一通道连通形成第二通道，所述第二通道内设有滤网，所述滤网上方设有水汽分界线，所述开口上方设有顶盖密封所述第二通道，所述顶盖、所述第二通道和所述水汽分界线之间形成集气腔室，所述集气腔室内填充有空气形成预留气囊，所述顶盖正上方或所述集气颈筒体侧壁设有空气阀，所述顶盖上方还设有安全阀。本实用新型提供的多功能空气阀集气颈，便于微量气体析出并顺利排出，设有预留气囊、安全阀和空气阀，抗正、负水击的能力较强。

Description

一种多功能空气阀集气颈

技术领域

本实用新型属于阀门应用技术领域，更具体地，涉及一种多功能空气阀集气颈。

背景技术

空气阀是管道的呼吸器，是管道运行安全的必须设备，又称通气阀、排气阀，但它有吸气功能，故称空气阀较为确切；当向管道内充水时，管内的气体排出越快，充水的速度也就越快；若充水的水压过高，流速过快，空气阀在充水最后时刻迅速封球，容易产生关阀水锤（正水击）。正水击时，管道中的压力升高，可以超过管中正常压力的几倍至十倍，以致使壁衬产生很大的应力，而压力的反复变化将引起管道和设备的振动，管道的应力交变变化，都将造成管道、管件和设备的损坏。当管道在排水过程中，若不及时通过空气阀或吸气阀（真空破坏阀）向管内吸进空气，一方面排水不畅，另一方面容易出现负压（形成真空现象），导致负水击。负水击时，管道中的压力降低，也会引起管道和设备振动，应力交递变化，对设备有不利的影响。同时负水击时，如压力降得过低，可能使管中产生不利的真空，在外界大气压力的作用下，会将管道挤扁。

水中通常溶有一定数量的气体，这种气体的溶解程度随水的温度和压力而变化。在输水过程中也会随水流给管道带进一些气体，这些气体混合在水流中又逐渐释放出来，积累在管内顶部，压缩过水断面，增加输水过程中额外的水头损失，因此必须及时通过空气阀排除。由于大多数空气阀安装处没有设置集气颈，这导致水管中微量空气难以析出，即使微量空气可以析出，也不容易聚集成团，并且成功地到达小口径的微量排气阀的位置处并顺利地排出微量空气；同时，现有的集气颈没有集气存气功能，仅是作为一个安装的连接件使用，抗正、负水击的能力较差。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种多功能空气阀集气颈，旨在解决现有技术中空气阀缺少集气颈导致微量空气难以析出并顺利排出且集气颈抗正、负水击能力较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能空气阀集气颈，包括有集气颈筒体，所述集气颈筒体上端设有开口，两侧设有进口和出口，所述进口和所述出口连通形成第一通道，所述开口和所述第一通道连通形成第二通道，所述第二通道内设有滤网，所述滤网上方设有水汽分界线，所述开口上方设有顶盖密封所述第二通道，所述顶盖、所述第二通道和所述水汽分界线之间形成集气腔室，所述集气腔室内填充有空气形成预留气囊，所述顶盖正上方或所述集气颈筒体侧壁设有空气阀，所述顶盖上方还设有安全阀。

更进一步地，所述空气阀位于所述顶盖正上方，所述顶盖中间设有与所述集气腔室连通的通气管，所述通气管上方设有检修阀，所述空气阀位于所述检修阀上方。

更进一步地，所述集气颈筒体的侧壁设有1根或多根L型连接管道，所述L型连接管道与所述集气腔室连通，所述L型连接管道上设有检修阀，所述空气阀位于所述检修阀上方。

更进一步地，所述滤网包括有滤网筒体，所述滤网筒体的侧壁上开设有与所述第一通道连通的滤网连接口，所述滤网筒体内靠近所述水汽分界线的上方设有至少一层顶部滤网，所述滤网筒体上的滤网孔大于所述顶部滤网上的滤网孔，所述滤网筒体上还设有过滤网提拉把手。

更进一步地，所述集气颈筒体为T形，所述集气颈筒体下方还设有用于所述滤网底部安装限位的安装口，所述安装口上设有底盖，所述底盖侧壁上设有泄水堵头。

更进一步地，所述第一通道的管径为D，所述开口的高度h和宽度d的取值范围为1/5D-2D。

更进一步地，所述顶盖上还设有取水龙头、传感器接口和压力表。

更进一步地，所述滤网安装在所述第二通道之内，与所述第一通道一起构成一个U型过滤器或筒形过滤器。

更进一步地，所述安全阀的数量为1个或多个。

更进一步地，所述多功能空气阀集气颈可在管道上并联使用。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本实用新型提供的多功能空气阀集气颈，集气颈筒体为T形，设有第一通道和第二通道，可降低管道中的水流速度，有利于水中微量空气的析出、聚集；同时第二通道内设有滤网，滤网可截留水中的微小气泡，使之停留驻足，并且往上冒出，聚集在集气腔室内，使气体聚集成团，有利于空气阀微量排气，提高输水效率；

（2）由于集气腔室内可集气存气，可形成预留气囊，可使集气腔室成为一个微小型调压塔（水锤消除罐），具备抑制或减轻局部瞬态正、负压的能力，反应迅速，可抵抗初期负水击，弥补空气阀因吸气动作延时滞后所固有的抵抗初始负水击能力的不足，可与顶盖上的空气阀联合或分头抵抗负水击的初期与后期，增加水击防护能力；

（3）预留气囊的规模受到通气管插入深度的限制，不会很大，避免给管系增加过多弹性。

（4）在顶盖上设有安全阀，具有抵抗正水击的能力，同时可以有效地消除可能发生的水力共振，结构稳定可靠；

（5）由于集气腔室可以集气存气，增加了集气颈对冬季低温的抗冻功能；同时集气颈可当作U型过滤器使用，可以拦截主管道水中杂质，设有顶部细滤网可避免微小孔径的空气阀发生堵塞；设有取水龙头，方便取水；设有多余的传感器接口，方便连接压力、水温或水听器等传感器，为水务智慧化提供方便接口；可在管道上并联使用，可以实现不停水清洗U型过滤器或空气阀。

附图说明

图1是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例1的剖视图；

图2是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例1的零部件爆炸图；

图3是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例1另一视角剖视图；

图4是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例1的主视图；

图5是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例1的结构示意图；

图6是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例2的结构示意图；

图7是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例2的剖视图；

图8是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的实施例2的另一种结构示意图；

图9是本实用新型提供的多功能空气阀集气颈的使用状态参考图；

附图中各数字标记对应的结构为：1-集气颈筒体，11-开口，12-进口，13-出口，14-第一通道，15-第二通道，16-L型连接管道，17-安装口，2-滤网，21-粗滤网筒体，211-滤网连接口，212-顶部细滤网，22-过滤网提拉把手，3-水汽分界线，4-顶盖，5-集气腔室，6-空气阀，7-安全阀，8-通气管，9-检修阀，10-底盖，101-泄水堵头，102-取水龙头，103-传感器接口，104-压力表。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合具体附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1

参阅图1至图5，本实用新型提供一种多功能空气阀集气颈，也可叫空气阀安装颈或安装井，包括有集气颈筒体1，集气颈筒体1采用球墨铸铁/铸钢铸造成型或钢板焊接成型或工程塑料成型，可根据实际加工情况进行选择；集气颈筒体1上端设有开口11，两侧设有进口12和出口13，进口12和出口13连通形成第一通道14，流体介质经第一通道14和管道连通；开口11和第一通道14连通形成第二通道15，如图1所示，第一通道14和第二通道15相互垂直设置，可降低管道中的水流速度，有利于水中微量空气的析出、聚集；第二通道15内设有滤网2，滤网2上方设有水汽分界线3，开口11上方设有顶盖4可密封第二通道15，为了实现集气存气功能，在顶盖4、第二通道15和水汽分界线3之间形成集气腔室5，集气腔室5内填充有空气形成预留气囊，滤网2可截留水中的微小气泡，使之停留驻足，并且往上冒出，聚集在集气腔室5内，使气体聚集成团，有利于空气阀微量排气，提高输水效率。为便于排气，顶盖4正上方或集气颈筒体1侧壁设有空气阀6，顶盖4上方还设有安全阀7，在本实施例中，空气阀6位于顶盖4正上方，顶盖4中间设有与集气腔室5连通的通气管8，通气管8上方设有检修阀9，其中，检修阀9为常开状态，仅实现管路通断即可，具体的，检修阀9可选用闸阀、球阀、蝶阀等常见阀门，在本实施例中，检修阀9选用闸阀；空气阀6位于检修阀9上方，其中通气管8与空气阀6的管径相同或略大于空气阀6的接口尺寸。

其中，通气管8深入到集气腔室5内，可在管线运行过程中自动集气，在集气腔室5内存留一段空气，形成预留气囊，使之成为小型气囊式调压塔（水锤消除罐），具有抑制正、负水击的双重功能，预留气囊的规模受到通气管8插入深度的限制，不会很大，避免给管系增加过多弹性：瞬态负压时，空气阀6的吸气动作通常略微滞后0.1-1s，初始补气能力滞后是它的一个重大缺陷，因此，此时预留气囊可优先给管道补气，快速消除初始负压；后期负压则由顶盖4上的空气阀6吸气补充。当出现水柱弥合（瞬态正压）时，预留气囊可就地就近吸纳弥合水锤，一定程度地减轻其弥合水锤强度，其响应速度快于顶盖4上的安全阀7。同时由于预留气囊的存在，增加了集气颈对冬季低温的抗冻能力。

安全阀7具有抵抗正水击的能力，同时可以有效地消除可能发生的水力共振，使整体结构稳定可靠；它具备正水锤升压超值泄压功能，当出现正水击时，集气颈筒体1内部压力升高，预留气囊受压，其升压幅度可能会高于周围水体，因此，建议将安全阀7的开启设定压力设在最高稳态压力之上+10m~30m或 5%~ 30%，可在一定程度上削减正水击强度。此外，安全阀7还具备正压泄压功能，当存在激励源并且与预留气囊弹性体互动，此时，可能出现水力共振，在出现水力共振之初时，预留气囊容易受压，其压力将周期性升高并逐渐升高，此时，安全阀将能够泄放高压，破坏水力共振的形成条件，使之被抑制于萌芽状态，安全阀7的数量为1个或多个，可根据实际使用情况进行调整。

为了方便观察管线中的压力，顶盖4上设有压力表，可以直观地显示管线的压力，同时，顶盖上还设有取水龙头102方便就地临时取水，还设有传感器接口103，可以方便地安装压力传感器或水温传感器或噪声水听器等多种传感器，方便建设物联网等智慧水务系统。

实施例2

如图6、7、8所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

为方便多个空气阀6并联，减小单个空气阀的尺寸，增多空气阀6的数量，提高管线通气的可靠性及空气阀抵抗负水击的能力，多个空气阀6均布于集气颈筒体1侧壁周向，如图6、7所示，集气颈筒体1的侧壁均布有多根L型连接管道16，L型连接管道16的数量也可为1根，可根据具体的空气阀6的数量进行同步调整，L型连接管道16与集气腔室5连通，L型连接管道16上设有检修阀9，空气阀6位于检修阀9上方，由图7、图8可知，空气阀6的数量可为2-4个，甚至5-8个。

在本实施例中，集气颈筒体1为T形，第一通道14的管径为D，开口11的高度h和宽度（直径）d的取值范围为1/5D-2D；滤网2安装在第二通道15之内，可与第一通道14一起构成一个U型过滤器或筒形过滤器，可拦截管道中的杂质；为方便滤网2安装时进行限位，同时避免滤网2在流体介质的冲击下位置移动，集气颈筒体1下方还设有用于滤网2底部安装限位的安装口17，为方便集气颈筒体1的制造加工，在安装口17上设有底盖10，底盖10和集气颈筒体1可采用焊接的方式固定，底盖10侧壁上设有泄水堵头101，可便于滤网2冲洗。滤网2可截留气泡，将气体聚集在集气腔室内，其中包括滤网筒体21，滤网筒体21的侧壁上开设有与第一通道14连通的滤网连接口211；如图7所示，为防止空气阀的微量排气孔口被杂质堵塞，滤网筒体21内靠近水汽分界线3的上方再设有至少一层顶部滤网212，其中，滤网筒体21上的滤网孔大于顶部滤网212上的滤网孔，进一步的，为方便滤网清洗拆卸，在滤网筒体21上还设有过滤网提拉把手22。

本实用新型所提供的多功能空气阀集气颈，可当作U型过滤器使用，既可以拦截主管道水中杂质，也同时避免微小孔径的空气阀发生堵塞，如图9所示，若集气颈在管道上并联使用，可实现不停水清洗U型过滤器或空气阀6，即当一侧管道上集气颈开始清洗时，关闭集气颈两端连接的闸阀，另一侧的集气颈正常工作，两组集气颈交替清洗，无需停水。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能空气阀集气颈，其特征在于：包括有集气颈筒体（1），所述集气颈筒体（1）上端设有开口（11），两侧设有进口（12）和出口（13），所述进口（12）和所述出口（13）连通形成第一通道（14），所述开口（11）和所述第一通道（14）连通形成第二通道（15），所述第二通道（15）内设有滤网（2），所述滤网（2）上方设有水汽分界线（3），所述开口（11）上方设有顶盖（4）密封所述第二通道（15），所述顶盖（4）、所述第二通道（15）和所述水汽分界线（3）之间形成集气腔室（5），所述集气腔室（5）内填充有空气形成预留气囊，所述顶盖（4）正上方或所述集气颈筒体（1）侧壁设有空气阀（6），所述顶盖（4）上方还设有安全阀（7）。

2.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述空气阀（6）位于所述顶盖（4）正上方，所述顶盖（4）中间设有与所述集气腔室（5）连通的通气管（8），所述通气管（8）上方设有检修阀（9），所述空气阀（6）位于所述检修阀（9）上方。

3.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述集气颈筒体（1）的侧壁设有1根或多根L型连接管道（16），所述L型连接管道（16）与所述集气腔室（5）连通，所述L型连接管道（16）上设有检修阀（9），所述空气阀（6）位于所述检修阀（9）上方。

4.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述滤网（2）包括有滤网筒体（21），所述滤网筒体（21）的侧壁上开设有与所述第一通道（14）连通的滤网连接口（211），所述滤网筒体（21）内靠近所述水汽分界线（3）的上方设有至少一层顶部滤网（212），所述滤网筒体（21）上的滤网孔大于所述顶部滤网（212）上的滤网孔，所述滤网筒体（21）上还设有过滤网提拉把手（22）。

5.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述集气颈筒体（1）为T形，所述集气颈筒体（1）下方还设有用于所述滤网（2）底部安装限位的安装口（17），所述安装口（17）上设有底盖（10），所述底盖（10）侧壁上设有泄水堵头（101）。

6.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述第一通道（14）的管径为D，所述开口（11）的高度h和宽度d的取值范围为1/5D-2D。

7.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述顶盖上还设有取水龙头（102）、传感器接口（103）和压力表（104）。

8.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述滤网（2）安装在所述第二通道（15）之内，与所述第一通道（14）一起构成一个U型过滤器或筒形过滤器。

9.如权利要求1所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述安全阀（7）的数量为1个或多个。

10.如权利要求1-9任一项所述的多功能空气阀集气颈，其特征在于：所述多功能空气阀集气颈可在管道上并联使用。

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