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閥——橡膠膨脹節接頭。橡膠膨脹節接頭由彈性氯丁橡膠膨脹節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,鴨嘴出口逐漸增大,保持液體能在高流速下排出。橡膠膨脹節接頭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橡膠膨脹節接頭。本文根據國內外文獻及一定的物理模型試驗,排海工程中使用橡膠膨脹節接頭的優點
(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;橡膠膨脹節接頭的出口面積隨排放量的增加而增大。因而,在排放量較小時,其射流流速增加很快,當流量增大到一定值時,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。而橡膠膨脹節接頭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。當排放管上裝設橡膠膨脹節接頭時,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,裝設橡膠膨脹節接頭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,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。橡膠膨脹節接頭是由橡膠膨脹節特殊處理加工而成,避免了銹蝕的威脅。
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