排气阀在水锤防护中的设置原则

大家都知道水泵抽水断电，若使用排气阀来消减水锤波而又不恶化管道的压力，需要控制排气阀进气量和排气速度，而单纯控制排气阀的进排气面积无法实现这一点。分阶段缓闭排气阀只能通过减缓排气阀的排气速度来控制弥合水锤，却又延长了管道气液两相流的时间。因此需通过合理布置排气阀来优化排气阀的水锤防护作用。

随着水泵机组制造技术的提升，转动惯量较小的机组成为输水系统的重要选择，这意味着一旦机组抽水断电，泵后压力将在几秒钟之内大幅下降，甚至下降至负压。使用排气阀消减全部的泵后降压，即使增加排气阀设置密度，管道首个进气排气阀的进气量依然无法得到控制，且管道前部的总进气量依然会很大，所以为应对水泵断电泵后压力下降带来的水锤破坏，使用排气阀作为水锤主要防护手段是不可靠的。若在泵后或管道首端布置排气阀来消减泵后水锤压降，它的进气时间将持续一个水锤相长以上，这是应当避免的。通常在局部高点设置排气阀来防止液柱分离的发生，是因为初始压力较小，高点设置排气阀必然导致大量进气，对局部高点的防护应该使用补水类的稳压塔。

调压塔和空气罐通过对管道补水来遏制水锤波的传播，可有效控制管道压力，且这些水锤防护措施在水锤防护中有较高的可靠性，故可将补水型防护措施设置在管道前部以消减主要的水锤波，将排气阀设置在管道后部承担部分的水锤防护任务。这样因为排气阀需要消减的水锤负压较小，排气阀的进气量大大减小，处在管道后部的排气阀的进气时间缩短，且滞留在管道内的空气也更容易随着水流从管道末端排出，排气阀的水锤防护的负作用将得到有效的控制。对输水系统采取多种防护措施联合使用的策略，不仅可减小空气罐和调压塔的设置规模，还可充分利用排气阀的水锤防护能力。

联合防护措施的理论设置可依据单向塔设置、排气阀设置的理论来进行。输水系统中设置的防护措施通过消减一定的水锤负压保护一定长度的管道，所有防护措施消减的水锤压力之和应该与水泵泵后的最大降压相对应，单向塔的高度或空气罐的体积及排气阀的压力控制标准应根据输水系统的特点进行综合论证。