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      鴨嘴閥在排海工程中優點及應用分析

      時間:2015-09-01󰃯閱讀次數:234󰃳責任編輯:那片海 󰃗所屬欄目:產品百科

      導讀: 近年來,隨著科技的發展、新材料的出現,國外已成功開發一種新型鴨嘴閥。鴨嘴閥由彈性氯丁橡膠加人造纖維經特殊加工而成,形狀類似鴨嘴。在內部無壓力情況下

         近年來,隨著科技的發展、新材料的出現,國外已成功開發一種新型鴨嘴閥。鴨嘴閥由彈性氯丁橡膠加人造纖維經特殊加工而成,形狀類似鴨嘴。在內部無壓力情況下,鴨嘴出口在本身彈性作用下合攏;隨內部壓力逐漸增加,鴨嘴出口逐漸大,保持液體能在高流速下排出。鴨嘴閥與目前工程中常用的拍門、閘閥相比具有較多優點,已廣泛應用于城市、工廠排水和泵站出水等工程中,在部分排海工程中也有使用,如英國的Weymouth排放口、香港特區新界排放口等排海工程中均安裝了鴨嘴閥。本文根據國內外文獻及一定的物理模型試驗,結合上海市奉浦排海工程,簡要分析了在排海工程中使用鴨嘴閥的利與弊及鴨嘴閥在排海工程中的適用條件。

       

        1排海工程中使用鴨嘴閥的利與弊

       

        1.1優點

       

        (1)維持較高的射流速度。傳統排海工程中噴口為固定口徑,則噴口射流流速隨流量的增加而呈線性增加,當排放口排放量較小時,噴口射流流速較低;鴨嘴閥的出口面積隨排放量的增加而大。因而,在排放量較小時,其射流流速增加很快,當流量大到一定值時,射流速度的增加與流量的增加趨向于線性關系。

       

        (2)防止海水和泥沙入侵。海水與排放的污水存在一定的密度差,當污水排放量較小時,傳統排放口擴散器由于噴口射流速度減小,此密度差將會引起海水入侵擴散器,并將海底環境泥沙帶入擴散器。而鴨嘴閥出口隨出流量的變化而變化,排放量為零時閉合,而且在排放量較低的情況下能維持較高的射流速度,因此防止了海水和環境泥沙的入侵。

       

        (3)有利于排放管沖洗。在排放口初次運行或停止使用一段時間后使用時,擴散器內充滿了海水,對傳統排放管來講,當污水沖洗流量逐漸增加時,污水一般是先從近岸很好根上升管排出,遠岸上升管則會發生海水倒灌而形成擴散器內的海水循環現象;只有當污水排放量達到一定的值時,上升管才逐漸開始全部排放污水,并清除擴散器管內海水。當排放管上裝設鴨嘴閥時,同樣條件下排放量很小時,污水便能從所有上升管排出,隨排放量的逐漸增加,管底的海水逐漸被卷吸排出。

       

        (4)在一定的條件下,可獲得更高的稀釋度。對相同環境條件單噴口擴散器進行模型試驗發現,在同向水流中水平射流情況下,裝設鴨嘴閥比裝設固定噴口能獲得更高的污水稀釋度。

       

        (5)不腐蝕。對于不常使用的排放口(如緊急排放口)來說,在噴口上裝設活動拍門或其它防止回流設施是必要的。但是,金屬構件長期淹沒在海水中,易產生銹蝕和海洋生物繁殖現象,使排放口不能正常運行,給維護帶來不便。鴨嘴閥是由橡膠特殊處理加工而成,避免了銹蝕的威脅。

       

        1.2缺點

       

        (1)增加工程造價。因為鴨嘴閥加工工藝復雜,目前世界上只有少數廠家能夠生產合乎使用要求的產品,并根據具體工程而定制,因此售價昂貴。

       

        (2)增加擴散器水頭損失。同樣條件下單孔排放口裝設固定噴口與鴨嘴閥的水頭損失比較圖。裝設鴨嘴閥后的水頭損失基本上是裝設固定噴口的2倍,這樣大了排放口的能耗,增加了常年運行費用。

       

        1.3鴨嘴閥在排海工程中的適用條件

       

        對排海工程中應用鴨嘴閥,應根據具體工程特點,通過分析確定。綜合國內外研究及同濟大學多年的模型試驗成果,認為海水、環境泥沙入侵及沖洗困難常出現在下述條件下:(1)海水與排放污水的密度差較大;(2)上升管高度較大;(3)出流密度弗勞德數較小。對于污水與海水的密度差較小、上升管高度較低的排海工程,只要設計合理并能長期正常運行,一般不會發生海水及環境泥沙入侵現象,沖洗也不存在問題。

       

        綜合上述分析,考慮工程造價和長期運行費用因素,排海工程中鴨嘴閥的適用條件為:(1)污水與海水的密度差較大的深水排放口,且上升管高度較高;(2)不經常運行的排放口,如緊急排放口。

          上海駱盈生產的鴨嘴閥由彈性氯丁橡膠加人造纖維經特殊加工而成,形狀類似鴨嘴。在內部無壓力情況下,鴨嘴出口在本身彈性作用下合攏;隨內部壓力逐漸增加,鴨嘴出口逐漸大,保持液體能在高流速下排出。

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