給水系統(tǒng)管路減壓閥應用

                               給水系統(tǒng)管路減壓閥應用

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹在線調(diào)節(jié)減壓閥，現(xiàn)在介紹給水系統(tǒng)管路減壓閥應用給水減壓閥是一種降低給水管道中水壓的閥門，其原理是通過水壓的變化或增強局部水頭損失以達到減壓的目的。具體動作程序是通過啟閉件的節(jié)流將進口壓力穩(wěn)定至某一個需要的出口壓力，并能在進口壓力及流量變化時利用介質(zhì)本身能量保持出口壓力基本不變。減壓閥在高層建筑給水系統(tǒng)中正得到越來越廣泛的應用。為確保系統(tǒng)的正常工作，總結(jié)了加強責任意識，把握運行操縱、排故實踐知識及相關(guān)的基本治理要求3方面的經(jīng)驗。 

給水系統(tǒng)中常用的減壓孔板只能減動壓，不能減靜壓；而給水減壓閥既可以減動壓，也可以減靜壓。給水減壓閥可以簡化給水系統(tǒng)，防止系統(tǒng)超壓，避免水擊，保護用水設備，節(jié)約用水。目前，給水減壓閥已廣泛應用于各類分區(qū)給水系統(tǒng)中，尤其適用于高層建筑的生活及消防給水系統(tǒng)中。
1給水減壓閥的分類及原理
按照結(jié)構(gòu)形式分類，給水減壓閥分為比例式、可調(diào)式兩類，結(jié)構(gòu)示意參見圖1。
比例式的出口壓力與進口壓力是按照固定比例減壓的。比例式結(jié)構(gòu)簡單，閥體只有一個活動部件活塞，活塞在截留口的前后面積不同。隨著流量的變化，截留口產(chǎn)生的阻力損失隨著進口、出口的壓力差變化，截留口的縫隙也變化，保持進口、出口的壓力按照固定比例。當沒有流量時，閥體的截留口*關(guān)閉實現(xiàn)減靜壓。跟著我國建筑給排水科技的發(fā)展，近十余年來各種類型入口和海內(nèi)自行研制的給水減壓閥( 比例式、活塞可調(diào)式、薄膜可調(diào)式、氣囊可調(diào)式……)已在高層建筑、乃至超高層建筑給水系統(tǒng)中得到廣泛應用。實踐表明:應用減壓閥的給水減壓保障系統(tǒng)與傳統(tǒng)的中間水箱減壓系統(tǒng)比擬，有占用空間小、技術(shù)特性不亂、壓力比調(diào)節(jié)靈活、使用壽命長、維護治理便捷等長處。但如何保障高層建筑減壓閥給水系統(tǒng)的正常工作，使高層建筑用戶獲得良好的供用水環(huán)境，并確保樓宇內(nèi)消防滅火舉措措施(消火栓、噴灑)遇警顯效的作用，離不開對減壓閥給水系統(tǒng)科學有序的維護治理。因此認識系統(tǒng)工作原理，把握準確治理保養(yǎng)、操縱排故知識和技能，對從事高層建筑物業(yè)治理、維修工作的職員顯得特別重要。筆者現(xiàn)對減壓閥給水系統(tǒng)維護治理經(jīng)驗從3個方面做如下總結(jié)。
比例式的減壓效果好，無需人工調(diào)節(jié)，閥體體積小，便于加工制作，價格低廉，安裝、維護簡便，使用壽命長，但出口壓力不能調(diào)節(jié)。
可調(diào)式的出口壓力可以按照需要進行調(diào)節(jié)，通過增強局部水頭損失以達到減壓的目的。進水通過截留口，降低的壓力作為反饋信號引到橡膠膜片下面，利用膜片與彈簧的力平衡關(guān)系，通過聯(lián)動閥芯使閥瓣保持在一定的開啟高度，得到相應的阻力系數(shù)，使出水壓力達到設定值。當達到關(guān)閉截留口的設定值時，實現(xiàn)減靜壓。調(diào)節(jié)彈簧的平衡力可以靈活地調(diào)節(jié)出口壓力。
可調(diào)式的出口壓力相對穩(wěn)定，動作反應靈敏，使用靈活，結(jié)構(gòu)復雜，閥體體積大，價格較高。使用一段時間后，當出口壓力出現(xiàn)偏移時，可以調(diào)節(jié)后繼續(xù)使用。閥體內(nèi)彈簧和隔膜在使用一定年限后，會出現(xiàn)彈性疲勞和老化現(xiàn)象，需及時調(diào)整或更換。
 給水減壓閥在給水系統(tǒng)中的應用 



按照控制方式分類，給水減壓間分為直接作用式、先導式兩類。
直接作用式是利用出口壓力變化直接控制閥瓣運動。
先導式由主閥和先導閥組成，出口壓力的變化通過先導閥控制主閥動作，并可使出口壓力穩(wěn)定，又稱減壓穩(wěn)壓閥。



 1 給水系統(tǒng)管路減壓閥應用加強維護治理責任意識

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥從宏觀方面著眼，物業(yè)治理、維修操縱職員應首先認識高層建筑給水系統(tǒng)的概況和類型，把握不同樓宇糊口給水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)乃至出產(chǎn)等復合給水系統(tǒng)機能特點，基本理解系統(tǒng)水力平衡運作機理，設置技術(shù)情況，特別要認識系統(tǒng)內(nèi)多種減壓元件的應用原理，機能要求。要把握系統(tǒng)的正常機能指標，當系統(tǒng)泛起故障時，如某些用水設備壓力不不亂，急驟波動，甚至還伴有"負壓"抽吸，或者減壓系統(tǒng)樞紐管段泛起斷續(xù)嘯叫噪音情況時，不僅能從理性方面去分析判定原因，以準確的思路指導實踐；同時，要加強維護治理責任意識，進步專業(yè)技術(shù)水平，培養(yǎng)系統(tǒng)調(diào)試、操縱運行、應急排故的動手能力。治理好每幢高層建筑的供、用水舉措措施，使業(yè)主(用戶)得到實惠。

 2 運行操縱、排故實踐知識

(1)要避免存留臟物、雜物進入減壓閥減壓保障系統(tǒng)。新建或者改造工程的減壓系統(tǒng)管網(wǎng)，很可能沙粒、麻絲、雜物。投運前，一般都應進行水沖刷，知足清潔要求后，后裝上減壓閥和過濾器濾芯，這樣才能避免雜物流入減壓閥，杜絕減壓閥卡芯現(xiàn)象。在系統(tǒng)進入工作后，保障減壓系統(tǒng)的水流暢通與否，與設置在系統(tǒng)上的過濾器暢通流暢能力關(guān)系緊密親密，如濾芯被雜物嚴峻吸附，則會影響減壓閥的工作，為此必須對過濾器進行按期檢查，及時清除污穢。實踐表明這項工作2至3個月必需進行一次，有些可調(diào)式(彈簧式、薄膜式)減壓閥，其主閥或者導閥自身設置過濾器，同樣需要按期拆洗濾芯。


2應用給水減壓閥的優(yōu)點
(1)簡化系統(tǒng)。
在各類分區(qū)給水系統(tǒng)中，尤其是高層建筑的生活及消防給水系統(tǒng)中，由于材料、用水設備對水壓的要求，需進行分區(qū)供水。應用給水減壓閥，系統(tǒng)可以節(jié)省分區(qū)水泵，取消中轉(zhuǎn)或減壓水箱(池)。
(2)防止系統(tǒng)超壓，避免生活給水的二次污染。
應用給水減壓閥，可以防止系統(tǒng)超壓，避免水擊，保護用水設備，節(jié)約用水。在生活給水系統(tǒng)中，給水減壓閥可以避免生活給水的二次污染。
(3)解決供水矛盾。
應用給水減壓閥，可以解決相鄰分區(qū)邊界的供水矛盾。在消防給水系統(tǒng)中給水減壓閥可以防止消防用水設備的超壓，保證系統(tǒng)正常工作。
(4)節(jié)約投資。
由于節(jié)省分區(qū)水泵及泵房面積，取消中轉(zhuǎn)或減壓水箱(池)，從而節(jié)約投資。
3給水減壓閥的選用
比例式的出口壓力與進口壓力是按照固定比例減壓的，可調(diào)式的出口壓力可以按照需要進行調(diào)節(jié)，應根據(jù)給水系統(tǒng)的要求，并考慮給水減壓閥的正常減壓范圍，正確地選用。
給水減壓閥供水工況參見圖2。



 給水減壓閥在給水系統(tǒng)中的應用 

圖2表示給水減壓閥當進口壓力P1一定時，出口壓力P2隨著流量變化的工況曲線。
對于比例式，其中有一段流量△Q ()，其壓力相對穩(wěn)定，因此流量在這段△Q內(nèi)變化，
能滿足出口壓力P2相對固定的要求。比例式結(jié)構(gòu)簡單，閥體體積小，適用于管徑較大的系統(tǒng)。在消防給水系統(tǒng)中，其壓力通常是通過比例設定的，宜選用比例式。
對于可調(diào)式，流量Q的變化受到阻力的影響，出口壓力P2隨著流量Q相應變化。隨著公稱直徑的增大，可調(diào)式由于其結(jié)構(gòu)的原因造成價格增加很多?？烧{(diào)式適用于流量較小、水壓要求準確的系統(tǒng)。在生活或生產(chǎn)給水系統(tǒng)中，由于流量變化較大，壓力要求也有波動，宜選用可調(diào)式，并現(xiàn)場調(diào)定減壓值。選用時，應按照產(chǎn)品樣本，查出各種公稱直徑的出口壓力調(diào)節(jié)范圍，小公稱直徑相對在低壓范圍內(nèi)調(diào)整，大公稱直徑相對在中壓范圍內(nèi)調(diào)整。


3.1比例式給水減壓閥選用原則
(1)閥前壓力與閥后壓力按照固定比例減壓，而且閥后壓力無需調(diào)節(jié);
(2)按照設計秒流量選定公稱直徑，而且 設計秒流量應在流量一一壓力特性曲線的有效段內(nèi)；
(3)給水減壓閥的壓力等級應高于預定的閥前壓力;
(4)相應于設計流量的閥后壓力應滿足不利點用水的水壓要求；
(5)減壓比不宜大于3: 1，并盡量避開氣蝕區(qū)。
3.2可調(diào)式給水減壓閥選用原則
(1)閥后壓力可調(diào)節(jié)，或閥后壓力要求相對穩(wěn)定;
(2)按照流量一一水頭損失曲線選定公稱直徑;
(3)給水減壓閥的壓力等級應高于預定的閥前壓力;
(4)壓力等級1.0MPa的給水減壓閥的閥后壓力不應大于O.8MPa，閥后低壓力不應小于O.05MPa;
(5)閥前低壓力應大于閥后動壓O. 2MPa;
(6)在生活給水系統(tǒng)中，閥前與閥后的大壓差不應大于O.4MPa，要求環(huán)境安靜的場所不應大于O.3MPa;
(7)給水減壓閥的公稱直徑小于或等50rnm時，宜選用直接作用式；公稱直徑大于50rnm時，宜選用先導式。



 3 與高層建筑消防給水系統(tǒng)相關(guān)的基本治理要求

(1)當前高層建筑消防貯水普遍采用與糊口給水在統(tǒng)一水箱，只是糊口用水在貯水箱的上部，消防蓄水在貯水箱的底部。備而不用的消防蓄水是通過水箱內(nèi)虹吸糊口給水管使之活動，達到保潔作用。受水體微生物繁衍和金屬管浸在水中的銹蝕作用，高位虹吸管、低位虹吸管的小孔很易堵塞。當虹吸管孔被堵塞，而糊口用水量一時供不應求時，消防蓄水就會順引而出，無法保證其貯量。如發(fā)生"萬一"事件，后果不堪設想。所以治理上千萬不能忽視虹吸管孔的檢測疏浚工作。辦法是用定制的小鐵釬清除孔口的漬垢和銹蝕。這樣既保證了消防蓄水不成死水，飲用水不受污染，又保證了消防的備用水量。

(2)對于消防管網(wǎng)內(nèi)的單流閥，特別是屋頂水箱消防水管接入環(huán)網(wǎng)的*只單流閥，很易泛起卡死現(xiàn)象，也曾發(fā)生多起被塑料袋、繩纏住事件，因此檢查它的功能很重要。應用減壓孔板或者節(jié)流器的消防系統(tǒng)，也同樣要緊密親密留意其維護檢驗工作。 (3)檢查消防水泵電源供給和工作情況，檢測消防御用電源倒閘切換系統(tǒng)，判定其工作狀態(tài)，技術(shù)機能是否正常。在消防系統(tǒng)治理檢測時，多臺消防水泵機電配備的裝置(檢測、安全、顯示、訊號等方面)都要輪換啟動、運行，做到有備無患，*。


4給水減壓閥的配管設計
(1)供水保證率要求高，停水會引起重大經(jīng)濟損失的給水管道上，宜并聯(lián)設置2個給水減壓閥， 1用l備工作，而且不得設置旁通管。
在設計中為保證系統(tǒng)、可靠的工作，宜采用成組并聯(lián)的設置，參見圖3。平時l
組工作，另外l組備用。2組分別交替工作，它們同時發(fā)生故障的概率很小，可以不予考慮。對于單個給水減壓閥一次減壓不夠時，可以將2個串聯(lián)作為1組使用，但必須通過計算。不得設置旁通管，若采用旁通超越，則否定了減壓的意義，造成系統(tǒng)超莊，破壞用水設備。
 給水減壓閥在給水系統(tǒng)中的應用 
(2)在系統(tǒng)設計中，盡量不設置串聯(lián)減壓。一方面串聯(lián)減壓的供水可靠性差，其中一級發(fā)生故障就將影響整個系統(tǒng)；另一方面，在系統(tǒng)的計算中，下一區(qū)的起點水壓是由上一區(qū)的出水水壓、水頭損失、高差決定的，它們相互影響。在計算中應予以分別對待，以滿足各區(qū)的水壓要求。此外，系統(tǒng)中的給水減壓閥是不能無限地串聯(lián)的。
若確實無法避免串聯(lián)，2個串聯(lián)的給水減壓閥之間設置3倍公稱直徑長度的連接短管。若比例式和可調(diào)式串聯(lián)，則沿水流方向，比例式在前，可調(diào)式在后。
(3)比例式宜垂直安裝。可調(diào)式宜水平安裝，以盡量減少重力作用對調(diào)節(jié)精度的影響。
(4)為延長給水減壓閥的使用年限，防止小流量時的水壓波動，其公稱直徑宜比所在管段的管徑小二至三號。這樣，也可以節(jié)約投資。
(5)給水減壓閥前、后均設置切斷閥門， 用于并聯(lián)交替工作的切換或檢修；需拆卸閥體才可檢修的給水減壓閥，設置管道伸縮器。
(6)給水減壓閥前應設置管道過濾器，濾網(wǎng)采用14 - 18目/cm2的不銹鋼絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)。
(7)給水減壓閥節(jié)點處的前、后管段均設置壓力表，用于觀察其工作狀況和濾網(wǎng)的堵塞程度。


5給水減壓閥的安裝及維護
(1)安裝時必須使閥體水流方向與管段水流方向一致，不得反裝。
(2)安裝位置應考慮觀察、調(diào)試、維護和檢修的方便。暗裝在閥門井或管道井中，應在其相應位置設置檢修口。
(3)比例式必須使平衡孔暴露在大氣中， 不致堵塞。若暗裝，需為其提供必要的保護條件。
(4)給水減壓閥會因雜質(zhì)堵塞而導致動作失靈，出現(xiàn)水流不暢、超壓、卡芯現(xiàn)象。因此，在安裝施工時應加強施工質(zhì)量管理，要求沖洗管段直至滿足清潔標準后方可進行給水
減壓閥和管道過濾器的安裝。
(5)每年宜進行3-4次的檢查及清洗。
通過給水減壓閥節(jié)點處的前、后管段的壓力表讀數(shù)以了解其工作狀況，分析有無堵塞，及時清洗管道過濾器濾網(wǎng)上的雜質(zhì)。有些可調(diào)式給水減壓閥，其主閥和先導閥自身配置了過濾器，同樣需要定期檢查及清洗。
(6)在使用一定年限后，需及時調(diào)整或更換易損件，如比例式的O型密封圈，可調(diào)式的彈簧和隔膜。對于比例式，當平衡孔出現(xiàn)漏水時，很可能是O型密封圈磨損。

 (2)1用1備的減壓閥組應按期輪換工作。大部門高層建筑糊口給水減壓閥減壓保障系統(tǒng)，是以給水豎向分區(qū)設置的，一般設在每一給水分區(qū)總管上?？紤]到眾多用戶的用水可靠安全性(住宅每一分區(qū)有幾十戶至上百戶，公共建筑如賓館、飯店，每一分區(qū)有幾十套客房……) ，設計時減壓閥應兩套并列安裝(1用1備)。減壓通路兩側(cè)都輔以閘閥或蝶閥，可啟閉任一減壓通道，為使并列的兩套減壓閥通道能正常工作，常規(guī)一個月輪流交換一次，擱置時間過長減壓通道死水結(jié)垢，減壓元件閥芯會卡住失效。 (3)應及時排除管道中的積氣。當空氣進入減壓管網(wǎng)或管網(wǎng)內(nèi)隨壓力變化時氣體從水中析出，這時區(qū)域內(nèi)用戶的水壓極不不亂；處在供水不利點用水器更是壓力變化急驟，有時呈現(xiàn)虛假的峰值壓力，有時還會抽吸斷水，還有管網(wǎng)會伴隨撞擊聲。產(chǎn)生這種現(xiàn)象，會影響燃氣熱水器、電熱水器等不亂工作，嚴峻時會被毀壞；對各種盥洗用具的進水連接管破壞力也很大，特別是目前常用的一些復合型連結(jié)軟管，其強度較差，因此爆管的事件屢有發(fā)生；有些水表無法準確計量，泛起用戶不用水，水表也會不斷地滾動。為杜絕這類事故，應檢查屋頂水箱糊口給水總管的蓄水高程是否知足，如不知足水箱出水口處會產(chǎn)生水旋，吸入空氣。排除這一故障可調(diào)整水箱內(nèi)液位控制器的低水位高程，經(jīng)驗表明一般低水位距出水口應不小于0.3m。也可反復開啟設置在分區(qū)、減壓系統(tǒng)兩側(cè)的壓力表放氣旋塞，把已進入管網(wǎng)內(nèi)的空氣垂垂排出。如采取上述措施后，在分區(qū)總管末梢以下的一些用水器還泛起上述現(xiàn)象，可以在這些部位增設自動排氣裝置。

 (4)留意減壓閥的減壓保障系統(tǒng)。不管選用比例式仍是可調(diào)式減壓閥，其減壓比 P1∶P2不宜選擇過大，一般應控制在5∶1之內(nèi)。超過這個范圍易產(chǎn)氣憤蝕現(xiàn)象，損壞閥件，產(chǎn)生嘯叫噪音。有些活塞式減壓閥，制造廠在其閥體上加工一個直徑1.5mm左右的小孔，其功能是讓閥芯運動時起到透吸氣作用，維護治理時應留意千萬不要將小孔塞住，否則影響減壓閥的正常運行。

(5)加強減壓閥保障系統(tǒng)的治理巡視，要留意觀察減壓閥本身的工作動態(tài)。閥前、閥后壓力數(shù)值接近，表明減壓閥本身已存在故障。即活塞式減壓閥的閥芯與閥體間的平面密封橡膠件損壞；薄膜式可調(diào)型減壓閥主閥膜片有裂縫和O型圈損壞，及導閥連通管堵塞，造成減壓閥減壓作用削弱或者失效。這對分區(qū)管網(wǎng)危害極大，特別是很多用水設備可能因超壓力而泛起爆管，必需及時修復。比例式(活塞型)減壓閥閥體上的透吸氣小孔如泛起滴漏不止，表明閥芯上幾檔O型密封圈已經(jīng)磨損，要更換密封件。但在修理拆裝減壓元件時，要謹嚴細心，調(diào)換內(nèi)密封件；清理雜物時，應因勢利導，不要用金屬棒、硬梗撬閥的流動部位，使用木榔頭和木柄敲擊震驚，慢慢拆卸閥內(nèi)部件。修理完畢后重新安裝時，一定要和閥門上的流向指示保持一致。

(6)留意檢查比例式減壓閥的安裝位置。高層內(nèi)減壓閥設計安裝的位置不妥，會泛起減壓閥閥后壓力忽高忽低，管網(wǎng)壓力嚴峻偏離答應范圍，伴隨毀壞淋浴器，水管爆裂和損壞用戶水表等事故發(fā)生；有時也會水流不暢，分區(qū)內(nèi)泛起無規(guī)律的斷水現(xiàn)象，影響用戶用水。泛起類似事故，檢查整個減壓閥減壓分區(qū)給水系統(tǒng)，無疑點可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業(yè)治理單位甚至懷疑減壓閥的技術(shù)機能，多次調(diào)換新的減壓閥，也不能解決題目。這時可從檢查比例減壓閥設計安裝位置是否公道著手，當真檢查管網(wǎng)系統(tǒng)是否存在等位倒虹管現(xiàn)象，即分區(qū)的輸出管路標高相近。此類情況在主、副樓統(tǒng)一屋頂水箱，下給水供水系統(tǒng)中很輕易泛起。發(fā)現(xiàn)這些題目，可以考慮把比例減壓閥安裝位置進步一個層面(不能提得太高，必需顧全分區(qū)內(nèi)用水設備的承壓規(guī)范要求)；也可在主、副樓內(nèi)，分設兩組獨立的比例減壓閥給水系統(tǒng)。近，我們碰到一幢28層高層建筑(二級建筑、、餐飲于一體的綜合樓)的給水題目，幾個豎向給水分區(qū)均泛起以上事故，惹得設計單位和物業(yè)治理部分絞盡腦汁。我們把減壓閥元件進步了一層后，題目迎刃而解，如圖1所示(這類故障一般發(fā)生在靜壓供水系統(tǒng))。 減壓閥設計安裝位置改進

(7)留意系統(tǒng)排污。高層建筑消防給水系統(tǒng)的消火栓管網(wǎng)，噴灑頭管網(wǎng)是由屋頂水箱- 消防總管-股管(消火栓、噴灑頭-底環(huán)總管-消防水泵-進水泵接口)等組成式環(huán)網(wǎng)。平時管網(wǎng)內(nèi)水體處在靜止狀態(tài)(除治理部分檢測放水外)，屋頂水箱底部沉積的污垢雜質(zhì)順引進入消防管，并沉積在環(huán)管U型部位，管網(wǎng)不暢使眾多大樓在消防系統(tǒng)檢測試驗時非得斷續(xù)啟動，有時排完管內(nèi)污泥濁水要花幾十分鐘。即使消防水泵能委曲啟動，但設置在管網(wǎng)上的多類減壓元件也因處在死水環(huán)境中，也無法正常施展作用。因此，治理上一定要制訂軌制，開啟消防股管底部連通管的放水閥進行排污，*排除下半環(huán)的沉積污物；對于設置在噴灑系統(tǒng)的分區(qū) 檢測排水閥，同樣要輪換分段放水。其周期一般3個月為宜，只有對高層建筑消防管網(wǎng)的科學治理，才能使消防功能的施展得到切實的保證。


6結(jié)束語
了解給水減壓閥的分類及原理，根據(jù)給水系統(tǒng)的要求，結(jié)合供水工況，正確地選用給水減壓閥，配管設計合理，并妥善地進行安裝和維護，則不僅能夠保證應用給水減壓閥的給水系統(tǒng)安全可靠地工作，延長給水減壓閥的使用年限，而且節(jié)約投資，降低能耗。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：燃氣調(diào)壓器在調(diào)微壓的應用