先◇導◇式減壓閥、洩[Xiè]壓安全閥、遙控浮球閥在給水系統(Tǒng)中的應用

　　一、問(Wèn)題的提出

　　在給水(Shuǐ)系統中經常會對水的壓力、流量、液位等參(Cān)數進行▿頻▿[Pín]繁的控制。如果都使用外接▲能▲[Néng]源，如氣源或電源的話，将會消耗很大。例如：1) 從高壓區向低[Dī]壓區給水的∆市∆政供水系統中，需(Xū)要保[Bǎo]持◊下◊遊的壓力穩定。2) 從壓力較◈高◈的增壓泵流出後用于(Yú)灌溉的灌溉系統中，需要(Yào)使水(Shuǐ)源減壓。3) 從高壓端向[Xiàng]恒定的下遊供水的樓宇管網系[Xì]統中，需要保護整個管路◆的◆平穩運行，避免受[Shòu]到偶然出現的壓力過(Guò)大[Dà]的影響。4) ◊向◊水(Shuǐ)塔蓄水的供水系統中，○需○要控制水位。5) 向蓄水區自動蓄水∆的∆消防系統中，需要保證控制區域(Yù)液位正常。

　　二、 水◈力◈控制閥的▿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(Fá)門的總稱，▽見▽[Jiàn]圖1。水力(Lì)控制閥僅依靠介▲質▲—水的能量，即可實現對壓力、流[Liú]量、液位等的控制。不但節約了(Le)大量的能源消耗(Hào)，而且▾還▾[Hái]也省了人▲力▲(Lì)成本。***早，水力[Lì]控制閥被運用在一些農業國[Guó]家的水(Shuǐ)利灌溉系◆統◆(Tǒng)中，大量生産于以色列[Liè]、荷蘭、丹◈麥◈等歐洲國家，後來發展到美國、加拿大以及亞洲(Zhōu)等地，●并●且得到(Dào)了更加廣泛的[De]應用。簡(Jiǎn)○單○來∇說∇，水(Shuǐ)力控制閥是[Shì]由主[Zhǔ]閥和[Hé]不同的導閥系統所組成的。通過◆裝◆配不同的導⋄閥⋄系統，水[Shuǐ]力控制閥将(Jiāng)可以具備不同的使用功能。

圖[Tú]1 水力控制閥外形圖2.1 主閥主(Zhǔ)閥的典型結構∆見∆圖2。圖2中的主閥為[Wéi]隔膜雙腔型，是由閥體、閥芯、閥座、閥闆、彈簧、閥杆、中▽間▽體、●膜●[Mó]片、閥蓋等主(Zhǔ)要零部件[Jiàn]組成。

　　①閥體; ②閥芯; ③閥[Fá]座; ④閥闆; ⑤彈簧; ⑥閥杆; ⑦▲中▲間體; ⑧隔膜(Mó); ⑨閥蓋

　　圖2 主閥◊示◊意⋄圖⋄

　　2.2 導閥系統導閥系▾統▾(Tǒng)由導閥[Fá]、導管、針閥、球[Qiú]閥、壓力表[Biǎo]等零部件組成。通過不同的▲連▲(Lián)接可以實現不同的控制功能。2.3 基本原[Yuán]理水力◇控◇制(Zhì)閥雖然按[àn]照不同的使∆用∆功能(Néng)有不同的分類，但其工作原理卻不盡相同。即以上、下[Xià]遊[Yóu]壓力差為動力，由導閥系統控制，使隔膜( 或者○活○塞(Sāi)) 液壓式差動操作，完全由水力自[Zì]動調節[Jiē]，從而控制主閥閥芯開啟或者關閉或[Huò]者處于某一調節狀态。03 水力控制閥⋄的⋄[De]分類和工▽作▽原理◊根◊據給[Gěi]水(Shuǐ)系統中不同的設計要(Yào)求(Qiú)和[Hé]使用要求，還可◇以◇演變出十幾種用途的閥門(目前國外(Wài)此類閥門(Mén)已派生出[Chū]近百種用[Yòng]途) 。

　　水力◆控◆(Kòng)制閥按用途可分為如下類型。

　　1) 水[Shuǐ]位控制閥。主要控(Kòng)制水●池●、水塔中的水[Shuǐ]位。

　　2) 減壓閥。将[Jiāng]較高進口壓力減小○到○某一需▲要▲的▾出▾[Chū]口壓力，并依靠介質自身的○能○(Néng)量(Liàng)，使出∆口∆▾壓▾力自動保持穩定(Dìng)的閥門。

　　3) 水(Shuǐ)用安全閥(洩◆壓◆/◆持◆∇壓∇閥)。當給水管路系▾統▾中●的●壓力超過設定壓力時，閥門自動開啟洩[Xiè]壓，保護管(Guǎn)線⋄安⋄[ān]全。

　　4) 止(Zhǐ)回閥。安裝在給水系統的水泵出▾口▾(Kǒu)，▽防▽止介質倒流，并消[Xiāo]除水擊。

　　5) 電動開(Kāi)關閥。以▲電▲[Diàn]磁閥作為先○導○(Dǎo)閥，根據◈電◈信号，遙控開啟和關閉給(Gěi)水管(Guǎn)路系統，可取代用來開啟和關閉的[De]閘閥和蝶[Dié]閥的大型電(Diàn)動(Dòng)裝置，并可實現遠∆程∆(Chéng)控制。

　　6) 流量控制(Zhì)閥。将過大的∆流∆(Liú)量∇限∇制在[Zài]一個預定值，并将上遊的(De)高[Gāo]壓減為▿所▿需(Xū)要[Yào]的下⋄遊⋄(Yóu)低壓。

　　7) 壓差旁通平衡(Héng)閥。用于空調○系○統供水管[Guǎn]、回水(Shuǐ)管或集水器、分水(Shuǐ)◇器◇之間，控制供水管、回水管或集水器、分水器(Qì)之間的壓差為設[Shè]定值。

　　8) 緊急關閉閥。用(Yòng)于消防用水與生活用水并聯的供水系統中，自◇動◇調配供水方向。

3.1 先導式▽減▽壓閥先導式減壓閥可以将閥前的高壓流◆體◆降低至閥後的低壓流體，并維持閥後壓力的穩定，保證下◊遊◊設備的安全運行。如(Rú)圖3 所示，其(Qí)工作原理(Lǐ)可以◆理◆解為:1) 當流體從入[Rù]口∇流∇[Liú]入主閥内(Nèi)腔後，經過閥芯與閥[Fá]座◈所◈形成的環形◆間◆隙，造成◇流◇體壓[Yā]力下降，然後從出口流出，實現“減壓”功能。2) 當出口壓力小于穩定值( 設定值) 時(Shí): 導閥膜片下[Xià]腔的壓力降低，導閥閥杆下▲移▲，開度增大，進口壓力水○從○控制管進入導[Dǎo]閥[Fá]再▽到▽出口▽端▽，使[Shǐ]主閥上腔[Qiāng]壓力降低，主閥閥杆上移，主閥閥闆的◈開◈度[Dù]随之◇增◇大，閥後∇壓∇力增高，重回設定值。反之，當出口壓力大于穩定值時，動作相反，同樣重(Zhòng)回設定(Dìng)◈值◈。實◆現◆“穩壓”。

圖3 先導式減壓閥原(Yuán)理示意圖[Tú]3.2 洩壓安全閥(Fá)∇洩∇壓安全閥可以[Yǐ]快速洩⋄壓⋄，保證管⋄路⋄[Lù]内壓力在安全範圍(Wéi)内，并維持⋄閥⋄(Fá)前壓○力○的穩定，保證◈整◈個管路的安全(Quán)平穩運行(Háng)。

　　圖4

　　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( 設定值) 時：進口壓力水(Shuǐ)從控制管路進入導[Dǎo]閥膜[Mó]片下腔，⋄使⋄[Shǐ]其壓力增(Zēng)高，推動導閥閥杆上(Shàng)移(Yí)，導閥閥闆打開，○主○閥控[Kòng]制室上腔的水從導閥[Fá]和控▽制▽管排[Pái]洩，在進∆口∆壓力[Lì]水的作用下，主閥閥闆●打●[Dǎ]開，閥前壓力降低，重回設定值。實現(Xiàn)“洩壓”。2) 當進○口○壓力小于安[ān]全值( 設定值) 時：導閥[Fá]膜片下腔(Qiāng)的壓◈力◈降低，導[Dǎo]閥閥杆下(Xià)移，▽導▽閥閥闆關(Guān)▿閉▿，從而導緻主(Zhǔ)閥控[Kòng]制室上▾腔▾的水壓增高，▲在▲主◊閥◊上腔(Qiāng)水壓作◈用◈下，主閥[Fá]閥闆關閉，閥前壓力上升。現在“穩壓”。3.3 遙控浮球閥遙控浮球閥可以保持[Chí]控制⋄區⋄(Qū)域的水位始終處在設定範圍之内。如∆圖∆5 所示，其工[Gōng]作原理可以(Yǐ)理解為: 當導閥開啟時，主閥上腔壓力[Lì]降低，主閥閥杆上移，▾主▾▿閥▿開啟，上遊往下[Xià]遊注水; 當導閥關閉時，主閥[Fá]上腔壓力增加，主閥閥杆下移，主(Zhǔ)閥關閉，上遊停止往下遊注水。實現“◇水◇位控制”。

圖[Tú]5 遙控浮球(Qiú)閥原理示意圖04 水力控制閥[Fá]的選[Xuǎn]型和[Hé]維護1) 水力控▿制▿閥的選(Xuǎn)◇型◇(Xíng)主要為主閥的選型，包括樣◇式◇、口徑、壓力、材質等。▲常▲[Cháng]見的水力控制◇閥◇選(Xuǎn)型參[Cān]數見表：

2) 水力控制閥在應[Yīng]用中省了[Le]大量人力[Lì]，◈但◈仍需定期進行維(Wéi)護。▽水▽力控制閥是無需◈另◈加機油潤滑▲的▲，其在工作中可利用介質本身進行潤◊滑◊(Huá)。如果在應∆用∆現場進行維護或者(Zhě)發生●故●障時，其拆卸需要：① 将管路中閥前和閥後的(De)2 個切斷(Duàn)閥都關閉。② 釋放主閥控制室上腔的壓力，松開閥(Fá)蓋上方的◊導◊[Dǎo]管連接。③ 松開閥蓋與⋄中⋄間體的螺栓，松開中間體與閥體的螺栓。④ 取出◈彈◈簧、膜片、閥闆、閥芯、O ∇型∇(Xíng)圈等零件[Jiàn]進行檢查，看有無問題。其中膜片和O 型圈為易損件[Jiàn]，需要重點檢查并定期更換。05 結(Jié)語

　　無論是先導式減壓閥、洩壓安全閥、遙控浮(Fú)球閥，還是其它種類的(De)水[Shuǐ]力控制閥，僅依靠⋄介⋄質—水[Shuǐ]的能量，即可以(Yǐ)方[Fāng]便地對(Duì)流◊體◊介質進行控制，産品在國内外的樓宇管網、市[Shì]政供水、消防用水、泵站、灌(Guàn)溉▿等▿積水系統中的應用是非常[Cháng]普遍的，市場●上●也[Yě]有很大的需求量。