在排水管道中的鸭嘴阀有什么优点

近年来，随着科技的发展、新材料的出现，国外已成功开发一种新型阀——鸭嘴阀。鸭嘴阀由弹性氯丁橡胶加人造纤维经特殊加工而成，形状类似鸭嘴。在内部无压力情况下，鸭嘴出口在本身弹性作用下合拢；随内部压力逐渐增加，鸭嘴出口逐渐增大，保持液体能在高流速下排出。鸭嘴阀与目前工程中常用的拍门、闸阀相比具有较多优点，已广泛应用于城市、工厂排水和泵站出水等工程中，在部分排海工程中也有使用，如英国的Weymouth排放口、香港特区新界排放口等排海工程中均安装了鸭嘴阀。本文根据国内外文献及一定的物理模型试验，结合上海市奉浦排海工程，简要分析了在排海工程中使用鸭嘴阀的利与弊。
         1 排海工程中使用鸭嘴阀的优点
 （1）维持较高的射流速度。传统排海工程中喷口为固定口径，则喷口射流流速随流量的增加而呈线性增加，当排放口排放量较小时，喷口射流流速较低；鸭嘴阀的出口面积随排放量的增加而增大。因而，在排放量较小时，其射流流速增加很快，当流量增大到一定值时，射流速度的增加与流量的增加趋向于线性关系。
  （2）防止海水和泥沙入侵。海水与排放的污水存在一定的密度差，当污水排放量较小时，传统排放口扩散器由于喷口射流速度减小，此密度差将会引起海水入侵扩散器，并将海底环境泥沙带入扩散器。而鸭嘴阀出口随出流量的变化而变化，排放量为零时闭合，而且在排放量较低的情况下能维持较高的射流速度，因此防止了海水和环境泥沙的入侵。    
  （3）有利于排放管冲洗。在排放口初次运行或停止使用一段时间后使用时，扩散器内充满了海水，对传统排放管来讲，当污水冲洗流量逐渐增加时，污水一般是先从近岸很好根上升管排出，远岸上升管则会发生海水倒灌而形成扩散器内的海水循环现象；只有当污水排放量达到一定的值时，上升管才逐渐开始全部排放污水，并清除扩散器管内海水。当排放管上装设鸭嘴阀时，同样条件下排放量很小时，污水便能从所有上升管排出，随排放量的逐渐增加，管底的海水逐渐被卷吸排出。    
  （4）在一定的条件下，可获得更高的稀释度。对相同环境条件单喷口扩散器进行模型试验发现，在同向水流中水平射流情况下，装设鸭嘴阀比装设固定喷口能获得更高的污水稀释度。    
  （5）不腐蚀。对于不常使用的排放口（如紧急排放口）来说，在喷口上装设活动拍门或其它防止回流设施是必要的。但是，金属构件长期淹没在海水中，易产生锈蚀和海洋生物繁殖现象，使排放口不能正常运行，给维护带来不便。鸭嘴阀是由橡胶特殊处理加工而成，避免了锈蚀的威胁。