水(Shuǐ)力控▲制▲閥在給水系統[Tǒng]中的應用

介紹了水◊力◊控制閥産品[Pǐn]在給水系統中的典◇型◇(Xíng)應用。水力控制閥僅依靠介質（水）本身▽的▽能量便可◇以◇實現自動控制，其在國内(Nèi)外的樓▲宇▲管網、市政[Zhèng]供水(Shuǐ)、消防用水、泵站、灌溉(Gài)等○給○[Gěi]水系統中均(Jun1)有廣泛的應(Yīng)用。

1 問題的提出

在給水系(Xì)統中經∆常∆[Cháng]會對水●的●壓力、流量、液位等參數進行頻繁的控制。如果都使用外[Wài]接能源，如氣源或電源的(De)話，将會消耗很大。例如[Rú]：

1）從高壓區向低壓區給(Gěi)水的[De]市政供水系統中，需要保持下遊的壓▲力▲穩定。

2）從壓力較高的增壓泵流[Liú]出後(Hòu)用于灌◈溉◈的灌⋄溉⋄(Gài)系統中，需要使水(Shuǐ)源減壓。

3）從高壓端(Duān)向恒定的下遊供(Gòng)◊水◊的樓宇管網[Wǎng]系統中，需要保護整個管路的(De)◇平◇穩運[Yùn]行(Háng)，避免受到○偶○然出現的壓(Yā)力過○大○的影響[Xiǎng]。

4）向水塔蓄水的供水系統[Tǒng]中，需要控(Kòng)制水(Shuǐ)位。

5）向蓄水區自動蓄水的消◇防◇系統中，需要▽保▽證控制[Zhì]區域液位正常。

2 水力控(Kòng)制閥的結構和基本原[Yuán]理

水力控制閥，是一系列多用[Yòng]途控制與安全類閥門的(De)總稱，見圖1。水力控[Kòng]制閥僅依靠介質———水的能量，即可實現對壓力、流量(Liàng)、液位等的◊控◊制。不但節約了大量的能源消耗，而且(Qiě)還也省了人∆力∆成本。

圖1 水力控[Kòng]制閥外形圖

***早，水力控制閥被(Bèi)運用在[Zài]○一○些農(Nóng)業國家的水利灌溉系(Xì)統中，大⋄量⋄生産于以▾色▾[Sè]列、荷[Hé]蘭、丹麥等歐洲國家，後來[Lái]發展(Zhǎn)到美國、加拿大以及亞洲等地，◈并◈且(Qiě)得到了更加廣泛的應用。

簡單來說，水力控制閥是(Shì)由主閥和[Hé]不同的●導●閥系統所組成(Chéng)的[De]。通過裝配不同的(De)導閥[Fá]系統，▿水▿力控制閥将可以具備不同的使用功能。

2.1 主閥

主閥▽的▽典型結構見圖2。圖[Tú]2中的[De]主閥為隔膜雙腔型，是由閥體、閥芯、閥座、閥闆、彈簧、閥(Fá)杆、中間體、膜⋄片⋄、閥(Fá)蓋等主[Zhǔ]要零部件(Jiàn)組成。

①閥體[Tǐ]；②閥芯；③閥座；④閥闆；⑤彈簧；

⑥閥杆；⑦中間體；⑧隔膜；⑨閥蓋

圖2 主閥示意圖

2.2 導(Dǎo)閥系統

導[Dǎo]閥系統(Tǒng)由導閥、導▲管▲、針閥、球閥、壓力表等零(Líng)部件組[Zǔ]成。通過不同的(De)連接可以(Yǐ)實現不同的◇控◇制功能。

2.3基本原理

∆水∆力控制閥雖然按⋄照⋄[Zhào]不同的使(Shǐ)用功能有[Yǒu]不⋄同⋄的分類，但其工作原[Yuán]理卻不盡相同。即以上、下遊壓力差∆為∆[Wéi]動力，由導閥系統[Tǒng]控制，使隔膜（◆或◆者活塞）液壓式差動操作，完全由水力自動調(Diào)節，從而◇控◇制主閥閥芯開啟或者(Zhě)關閉或者處[Chù]于某一調節狀(Zhuàng)态。

3水力(Lì)控制◊閥◊的∆分∆類和工[Gōng]作原理

根據給水系統中[Zhōng]不[Bú]同的設計要求和使用要求，還可以演變[Biàn]出◈十◈幾種用途[Tú]的閥門（目(Mù)前國(Guó)外此類閥門(Mén)已派生出近百種用途[Tú]）。經常用到的有先導[Dǎo]式減●壓●閥、洩壓安◊全◊(Quán)閥、遙控浮球閥等。

3.1 先[Xiān]導式減壓閥

先導式減壓閥可以将閥前(Qián)的高壓流(Liú)體降低至閥後的[De]低壓流體，▿并▿[Bìng]維持閥後壓力的穩定(Dìng)，保(Bǎo)證下[Xià]遊設備⋄的⋄安全運行。

如圖3所示(Shì)，其工作原理可(Kě)以理解為：

圖3 先[Xiān]導式減壓閥原理示◊意◊圖

1）當流[Liú]體從入口流入主閥(Fá)内腔後，經過閥芯(Xīn)與閥座所[Suǒ]形成的(De)環形[Xíng]▲間▲隙，造成流體壓力下降，然後從出口流(Liú)出[Chū]，實現“減壓”功能。

2）當[Dāng]出口壓力小于穩定值（設定值）時：導閥膜[Mó]片下腔的壓力降低，導閥閥杆下▽移▽[Yí]，開▿度▿增大，進口壓力水從控制管進入導閥◇再◇到出口端，使主閥上腔壓力降低，◇主◇閥○閥○杆上移(Yí)，主▽閥▽閥闆的開度随之增大，閥後壓力增⋄高⋄(Gāo)，重回設定值。反之，當出(Chū)口壓力(Lì)∇大∇于穩定值時(Shí)，動(Dòng)作相反，同樣重[Zhòng]回設定[Dìng]值。實現“穩壓”。

3.2 洩壓安全閥

洩壓安全閥可(Kě)以快速洩壓，保證∇管∇路内壓力在安全範[Fàn]圍内，○并○維持閥前(Qián)壓力的穩定(Dìng)，保證(Zhèng)整個管路的◇安◇全平穩運行。

圖4 洩壓[Yā]安◊全◊(Quán)閥原[Yuán]理示意圖[Tú]

如圖4所●示●，其工作原理可以▽理▽(Lǐ)解為：

1）當進口壓力大于[Yú]安全值(Zhí)（設定值）時[Shí]：進口(Kǒu)壓力水從控制管路進(Jìn)入導閥膜片[Piàn]下腔，使其壓力增高，推動導閥閥(Fá)杆上移，導閥閥闆打開，主閥控制室上腔的水從[Cóng]導閥和控制管排⋄洩⋄(Xiè)，在進口壓力水的作(Zuò)用(Yòng)下，主閥[Fá]閥闆打開，閥前▾壓▾力降低，重回設定(Dìng)值(Zhí)。實現“洩(Xiè)壓”。

2）當進口壓力小于安全值（設定值）時：導閥◈膜◈[Mó]片下腔的壓力(Lì)降低[Dī]，導閥閥杆下移，導閥閥闆關閉，從▾而▾導◈緻◈主閥控制室上腔的[De]水[Shuǐ]壓增高，在主閥上[Shàng]腔水壓作用下，主閥閥闆關閉，閥前壓力上升。現在“穩壓”。

3.3遙控浮球[Qiú]閥

遙控浮球閥可以保持▾控▾制區域的水[Shuǐ]位○始○(Shǐ)終處在設[Shè]定範圍[Wéi]之[Zhī]内。

如圖5◈所◈示，其工作原理可以理解為：當導閥[Fá]開啟時，主(Zhǔ)閥上腔壓力降[Jiàng]低，主[Zhǔ]閥閥杆上移，主閥開啟，∆上∆[Shàng]遊往下▽遊▽注水；當導閥關[Guān]閉時[Shí]，主閥上[Shàng]腔壓力增加[Jiā]，主∇閥∇(Fá)閥杆下移，主閥關閉，上遊停[Tíng]止往▾下▾遊注水。實(Shí)現“水位◇控◇制”。

圖5 遙控浮球閥原理示意圖

4水力控⋄制⋄(Zhì)閥的選型和維護

1）水力控制●閥●的選型主要為主閥的[De]選型，包[Bāo]括樣式、口徑、○壓○▲力▲、材[Cái]質等。常見的水力控制閥選型參數見表[Biǎo]1。對于主要零(Líng)部件材質的選型[Xíng]見表2。

表1 選[Xuǎn]型參數表

表2 常見零[Líng]部件[Jiàn]材質表

2）水力控制閥在應用中省了[Le]大量人力，但仍[Réng]需定(Dìng)期進行維護。▾水▾力●控●制閥是無需▲另▲加機(Jī)油潤滑▿的▿(De)，其在工作中可利用介質本身進行(Háng)潤滑(Huá)。

如果在應(Yīng)用現場進行維護或者發生故障∇時∇，其拆卸需要：

1）将管路中閥前和閥後的2個切斷[Duàn]閥都關(Guān)閉。

2）釋⋄放⋄主閥控制室上[Shàng]腔的壓力，松◆開◆閥蓋上方的導(Dǎo)管連接。

3）松開閥蓋與中間體的[De]螺栓，松開中間體與閥◇體◇的螺栓。

4）取出[Chū]彈(Dàn)簧、膜片、閥闆、閥芯、O型圈等零件進行檢查，◊看◊○有○無問題。其[Qí]中膜片和(Hé)O型圈為易損件，需要◆重◆點檢查并定期更換。

5 結語

無論是先▽導▽式減壓閥、洩壓[Yā]安全閥、遙(Yáo)控浮(Fú)球閥[Fá]，○還○是其它種類的水[Shuǐ]力控制閥，僅依靠○介○(Jiè)質———水的[De]能量，即可以方便地對流○體○介質進行控制，産品在國内[Nèi]外的(De)樓∆宇∆◇管◇網、市政供水、消(Xiāo)防用水、泵站、灌溉等積水系統中的應用是非常普◈遍◈的，市∆場∆(Chǎng)上也有很大的需求量。