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1、减压装置在输水管道上的应用冷风亭Application of Pressure Relax Devices in Water Conveyance LineLeng Fengting洛阳市市区现有人口89.2万人，饮用城市自来水人口86.3万人。1997年以前，城市设计日供水能力47.92万m3，全部采用地下水。随着城市的发展和人口的增加，为解决洛阳市缺水的状况，经有关专家充分论证，洛阳市政府决定修建陆浑引水工程。水源选用离洛阳市区63.4km的陆浑水库。水库容量13亿m3，供水保证率100%。1992年10月国家计委对洛阳陆浑引水工程项目建议书正式批复，同意建设。根据洛阳市供水需要和发展规划
2、，净水厂设计规模为24万m3/d。水厂主要设备从欧洲引进。净水厂位置选在离洛阳市区6.4km处的关林。取水口距关林净水厂57.9km。输水管道起端水面高程为280m(黄海高程)，终点控制水面高程为145m，水面高差135m。全线采用重力输水。选用2条DN1 200钢筋预应力砼管道。由于水平高差大，设计单位在输水管道沿途原设计了4座调压塔。其中2座高15m，另2座高32m，内径全为4m，钢筋砼结构。每条管道进入调压塔前设电动调节阀门一个。除正常安装有控制电源外，每座调压塔备有10kW柴油发电机1台，300W500W的UPS电源1台。为保证关林水厂到各调压塔之间通讯可靠，在距关林水厂约7km处龙门
3、山上建计算机通讯中继站1座。这个设计方案不但投资大，操作控制复杂，而且管道沿线4座调压塔像大型烟囱一样，屹立在道路旁，很不雅观。国内为解决长距离输水管压力问题，除设置调压塔方案外，还可采用减压阀门。为选择更为理想的方案，在我们与国外供水专家交谈中，了解到法国生产一种减压装置，并已在法国安装使用多年，效果较好。这种装置国内还没有引进，没有参考资料。与设计单位交换意见，他们对减压装置也不了解，要不要使用不能决定。经我们与国外专家多次咨询，分析了减压装置的构造和运行原理，认为它既可以调节管道内的压力，起到消能作用，又可控制进水量，起到调节水量的作用。最后决定每条管道上改装两套减压装置，取消原设计的4
4、座调压塔以及相应的调节阀门、控制电源、通讯中继站等设施。不但解决了输水管道中的调压和调节流量的作用，而且节约投资440多万元人民币。根据水压线，每条输水管道上两套减压装置分别设在距取水口21.16km和36.66km处(见图1)。两套减压装置把57.9km输水管道分为3段，第一段从取水口到1号减压装置，管道长21.16km。经计算，1号减压装置处静水头51.4m，动水头17.79m。第二段从1号减压装置到2号减压装置，管道长15.5km，2号减压装置处静水头43.3m，动水头18.67m。第三段从2号减压装置到关林水厂，管道长21.24km，关林水厂静水头53.6m，动水头21.6m。据三段管
5、道静压和动压值，全线预应力钢筋砼管道选用0.4MPa和0.6MPa 2种规格。减压装置1997年安装并投入运行，系统如图2。图1水压线及减压装置位置图2减压装置系统整个装置安装在钢筋砼构筑物内。通水时，1号减压装置压帽在17.79m动水头作用下，向上移动，同时通过连杆带动浮筒下降，原水通过渐缩管进入进水池。由进水池再到出水池，经出水管至2号减压装置。原水在2号减压装置减压后进入关林水厂。当减压装置构筑物内进水量与出水量一致时，出水池内原水不再经阀门进入集水筒，集水筒内水位不发生变化，这时浮筒和压帽处于平衡状态，保证了水厂进水量的稳定。当水厂需增加进水量时，水厂进水调节阀门逐步开大，输水管道内的
6、流量和流速增大，减压装置构筑物出水池内水位下降，集水筒内水经阀门流出，集水筒内水位下降，浮筒下落，通过连杆带动压帽上升，压帽与渐缩管之间的距离增大，进水量增加。当渐缩管出水量与水厂进水调节阀门进水量相同时，减压装置构筑物内水位和与之相通的集水筒中的水位平衡，浮筒稳定，压帽不再动作，减压装置又处于平衡状态。这个过程起到了自动调节进水量的作用。由于渐缩管喷出的水流受压帽阻挡，水流在渐缩管四周较均匀地流入构筑物进水池内，又起到了消能的作用。反之，当水厂需要减少进水量时，水厂进水调节阀逐步关小，输水管道内的流量和流速减小，减压装置构筑物内出水池水位和集水筒内的水位上升，浮筒上移，通过连杆带动压帽下降，
7、压帽与渐缩管之间距离缩小，进水量减少并逐步处于平衡状态。当水厂停止进水时，水厂进水调节阀门关闭，减压装置构筑物内出水池水位迅速上升，浮筒随着集水筒内的水位同时上升，通过连杆使压帽下降，直到压帽盖压紧渐缩管停止进水。初步运行时，通过调节螺帽调节压帽与渐缩管之间的相对距离，使渐缩管出水量与水厂要求进水量一致，固定好调节螺栓即可。在正常运行中基本上不作任何调节。减压装置自1997年投入运行以来，没有发生过任何故障。运行稳定，使用可靠。由于其结构简单，运行中不需要人员看管和操作，减少了大量的运行费用。在目前长距离输水管道中，是消能和调节水量较理想的装置。作者通讯处：471003河南省洛阳市自来水公司设计处
