压力管道排气阀防阻塞过滤网使用情况

压力管道排气阀防阻塞过滤网使用情况

南水北调水源水中杂质复杂,在供水期间,因排气阀内杂物堵塞导致的维修总结情况分析约占整体故障率的80%,因此对现有排气阀进行局部改进,设计反冲洗过滤装置,与排气阀结合,应用于压力输水管道,最大限度的减少杂物堵塞导致排气阀故障。依托山东省烟台市调水分中心“压力管道排气阀防阻塞系统试验研究（220200008）”项目,利用Fluent对压力管道气液两相瞬变流进行数值模拟研究,根据模拟结果设计保护排气阀的反冲洗过滤装置,将数值模拟与物理试验对比结果,选择最优反冲洗结构装置。

主要结论如下:（1）利用Fluent对压力直管道和压力T型管道进行瞬态充水过程数值模拟,并按照比例尺11:1进行比尺模型数值模拟,结果表明按照11:1比尺进行物理模型试验是可行的,同时为物理模型试验提供对比流型和压力数据,为反冲洗结构的设计提供排气量和压力等数据。

（2）根据排气量以及压力等数据进行反冲洗过滤装置的设计,进出水直径为350mm,排污口直径为250mm,过滤网直径为330mm,过滤网为不锈钢材质,装置外壳为铸钢材料等参数;利用Fluent对过滤网的孔隙直径5mm-10mm和滤网层厚3mm-8mm进行模拟计算,得到在模拟条件下,过滤网的层厚与压强差成反比,过滤网的孔隙直径与压强差成反比。根据模拟结果最优选择孔隙直径为10mm,过滤网层厚为5mm的过滤网。

（3）利用Fluent对冲孔板式、弧形式和篮式三种网型的反冲洗过滤装置进行充水过滤过程和反冲洗过程模拟计算,得到弧形式反冲洗过滤装置是最优结构,过滤效果为100%,过滤时装置内部压强最大为0.9MPa,反冲洗效果为100%,冲洗时装置内部压强最大为0.7MPa。

（4）建立压力管道物理模型,试验结果与数值模拟结果对比显示压力拟合差均在1.5%范围内;建立反冲洗过滤装置的物理模型,三种装置的过滤效果达到了 100%,反冲洗效果达到了 100%,数值模拟与试验时间误差在1.5%范围内。根据结果,最优选择弧形式反冲洗过滤结构装置。