自来水管道设备的防冻裂结构设计.doc

自来水管道设备的防冻裂结构设计.doc自来水管道设备的防冻裂结构设计摘要: 自来水管道作为人们日常生活中不可或缺的一部分, 更是生活用水主要的输送水管道, 一旦自来水管道设备出现问题, 或是发生冻裂等情况, 就会导致供水系统无法正常运行, 给人们的生活与生产带来极大的不便。尤其是在冬季运输生活用水时, 由于保温措施的不到位, 在受到寒冷天气的影响下,很容易使管道内部水发生凝同,最终膨胀,冻裂,致使整个自来水管道报废,造成大量水资源的浪费以及重大的经济损失。因此, 加强对自来水管道设备的防冻裂结构设计是非常有必要的。以下笔者通过结合自身多年的工作经验, 就此问题进行了深入的研究讨论, 并得出以下相关结论,以供参考。关键词:自来水管道;防冻裂;结构设计通常情况下, 在冬季里, 自来水管道和水龙头等构件很容易发生冻裂、冻坏的情况。笔者经过多年实践研究发现, 大部分冻裂的设备一般都是直接暴露在空气中, 经常会受到外界温度变化的影响, 一旦气温骤降, 或是降到最低时,其中存在的水就会结冰,体积产生膨胀之后,发生爆裂。而如果我们在对这些设备进行设计时, 为其留置出一定的储备空间, 这样就能够有效解决水在积冰过程中产生的扩张力, 避免自来水管道以及其他设备出现冻裂的现象。因此, 本文重点对自来水管道设备的防冻裂结构设计进行了探讨分析,同时总结了一些自己的看法与观点 1 水龙头防冻裂结构的防冻裂原理分析 常温下防冻裂结构的密封与调节如图 1 所示, 常温下亦指气温处于水的冰点以上, 温度管道内的水处于液体状态,我们此时可根据管道内的水压来调节弹力调节压块 12 的松紧, 当拧紧弹力调节压块 12时, 弹力调节压块 12 将压缩弹簧 10, 通过弹簧 10 的弹力作用, 实现作用力向顶针 11 的传递。当弹簧 10 对顶针 11和橡皮密封垫 9 的作用力大于或远远大于水龙头体内的水对顶针 11 和橡皮密封垫 9 的作用力的时候, 橡皮密封垫 9 便会被压紧在防冻裂结构的出水口平台上, 从而实现水龙头防冻裂结构的常温常闭密封状态, 需要注意的是,当在拧紧弹力调节压块 12 的时候,要注意弹簧的弹力大小要适度 O 在刚好密封的前提下,可根据弹簧的刚度大小适当再拧紧一点就可以了, 不宜太紧, 否则, 时间一长, 弹簧容易因疲劳而失去弹力作用, 从而直接影响防冻裂结构的密封效果。 低温下防冻裂结构的防冻裂原理当气温骤降至零度以下甚至更低, 此时裸露的水龙头体内的水就会结冰, 水一旦结冰后即会引起水龙头体内水的体积膨胀, 当膨胀后的冰水对图1 所示的橡皮密封垫 9 和顶针 11 的推力大于弹簧 10 对顶针 11 和橡皮密封垫 9 的压力的时候,顶针 11 和橡皮密封垫 9 即被推开 O 这样,水龙头体内因体积膨胀而产生多余的冰水即会由防冻裂结构的出水口流到其下方的储备空间,若溢出的水量较大,水还可以通过弹力调节压块 12和封盖 13 的小孔溢出水龙头体外,从而确保水龙头及防冻裂结构不会被冻裂。如果考虑到溢出的水不影响水龙头的体外环境, 或者当冰解冻时不会造成水资源的浪费,我们可以在产品的结构设计时采用下列方法来解决: (1 )将封盖 13 的小孔改为盲孔,同时增大防冻裂结构的储备空间;(2) 若管道较粗, 考虑速冻时可能有更多的水溢出, 我们可以在外接的圆周方向增设更多的防冻裂结构。 2 管道防冻