先導(Dao)式減壓閥、洩壓安全閥、遙控(Kong)浮球閥(Fa)在給水系統中[Zhong]的(De)應用

　　一、問[Wen]題的提出

　　在(Zai)給水系統中[Zhong]經常會對水的[De]壓力、流量、液位等參[Can]數進行頻(Pin)繁的控制。如果都使用外接能(Neng)源，如[Ru]氣源或電(Dian)源的話，将(Jiang)會消(Xiao)耗很大。例如：1) 從(Cong)高壓區向低壓[Ya]區給水的市政[Zheng]供水(Shui)系統中，需要保持下[Xia]遊的(De)壓力(Li)穩定。2) 從壓力較(Jiao)高的增壓[Ya]泵(Beng)流出後用于[Yu]灌溉的灌(Guan)溉系(Xi)統中，需要[Yao]使水(Shui)源減壓(Ya)。3) 從高壓端向恒定的下[Xia]遊供水的樓宇(Yu)管網系統中，需[Xu]要保護整(Zheng)個管(Guan)路的平穩運行，避免[Mian]受到偶然出現的壓力過[Guo]大的影響。4) 向水塔蓄(Xu)水的[De]供水(Shui)系統中(Zhong)，需要控制水位。5) 向蓄水區(Qu)自動蓄水的[De]消防系統中，需要保證控制區域(Yu)液位正常。

　　二、 水力(Li)控制閥的[De]結構和(He)基本原(Yuan)理

水力控制閥，是一系列多用(Yong)途控制與安全類閥門的總稱，見圖1。水力控制閥僅依靠介質—水的能量(Liang)，即可實現對壓力、流量、液位等(Deng)的控(Kong)制(Zhi)。不但節約了[Le]大量的能源消耗，而(Er)且還也省了人力成本。***早[Zao]，水力控[Kong]制閥被運用在一(Yi)些農[Nong]業國家的水[Shui]利灌溉系統[Tong]中，大[Da]量生産于以色[Se]列(Lie)、荷(He)蘭、丹麥等歐洲國家，後來發展到[Dao]美國、加拿大以及亞洲等地，并且得到[Dao]了更加廣泛的(De)應用。簡單來說，水力控制閥是由主閥和不同的導閥系統所組成的。通過裝配不同的導閥系統，水力控制閥将可以具備不同的使用功能。

圖1 水力控[Kong]制閥外[Wai]形圖2.1 主閥主閥的典型結(Jie)構見(Jian)圖2。圖2中的主閥為隔膜雙腔型，是由[You]閥[Fa]體、閥芯(Xin)、閥座、閥闆[Pan]、彈簧、閥杆、中間(Jian)體、膜片、閥蓋等主要零部件組成。

　　①閥[Fa]體; ②閥芯; ③閥座; ④閥闆; ⑤彈(Dan)簧; ⑥閥杆[Gan]; ⑦中間體; ⑧隔膜; ⑨閥蓋

　　圖2 主閥示意圖[Tu]

　　2.2 導[Dao]閥(Fa)系統導閥系(Xi)統[Tong]由導閥、導(Dao)管、針[Zhen]閥、球[Qiu]閥、壓力表等零(Ling)部件組成。通過不同的連(Lian)接可以實[Shi]現不同的控制[Zhi]功能(Neng)。2.3 基本原理水力控制閥雖然按(An)照(Zhao)不同的使用(Yong)功能[Neng]有不同的分類，但其(Qi)工作原理卻不[Bu]盡相[Xiang]同。即(Ji)以上、下遊壓力差為動力，由導閥系統控制，使隔膜[Mo]( 或者活塞) 液壓式差動操[Cao]作，完全由水力自動調節，從而控制主(Zhu)閥[Fa]閥芯開啟(Qi)或者關閉或者處于某一調節(Jie)狀态。03 水力(Li)控制閥的分類和[He]工作[Zuo]原理根據給水系(Xi)統中不同(Tong)的設[She]計要[Yao]求和使用[Yong]要求，還可以演變出十幾種用[Yong]途的閥門(目前國外此(Ci)類閥門(Men)已派生出近百(Bai)種用途) 。

　　水力控制閥按用途可分為如下類型。

　　1) 水位控制閥。主(Zhu)要控(Kong)制水池、水[Shui]塔中的水位。

　　2) 減壓閥。将較(Jiao)高[Gao]進口壓力減小到(Dao)某一(Yi)需[Xu]要的出(Chu)口壓[Ya]力，并(Bing)依靠介質自身的能量，使出口壓力(Li)自動[Dong]保持穩定的閥門。

　　3) 水(Shui)用安全閥(洩壓/持壓閥)。當給水管路系統中的壓力[Li]超過設定壓力(Li)時，閥(Fa)門自動開啟洩壓[Ya]，保護管[Guan]線安[An]全。

　　4) 止回閥(Fa)。安裝在給水[Shui]系[Xi]統的水泵[Beng]出口[Kou]，防止介質倒流，并消[Xiao]除水擊。

　　5) 電動開關閥(Fa)。以電磁閥作為先導(Dao)閥，根據電(Dian)信号，遙控開啟和關(Guan)閉給水管路系統，可取代用來(Lai)開啟和關閉[Bi]的閘閥(Fa)和蝶[Die]閥的大型電(Dian)動裝置，并可實現遠程控制。

　　6) 流量控制(Zhi)閥。将過大的流(Liu)量限制在一個預定值，并将上遊的(De)高壓減為所需[Xu]要的下遊[You]低壓。

　　7) 壓差[Cha]旁通(Tong)平衡閥。用于(Yu)空[Kong]調系統供水管、回水[Shui]管或集水器(Qi)、分水器之間，控制供水管[Guan]、回水管或集(Ji)水器、分水器之間的[De]壓差為設[She]定值。

　　8) 緊(Jin)急關閉閥。用(Yong)于消防用水(Shui)與(Yu)生活用水并聯(Lian)的供水系[Xi]統中，自動調配供水[Shui]方向。

3.1 先導式減壓閥(Fa)先導式[Shi]減[Jian]壓閥可以将閥前的高壓流體降低至閥後的[De]低[Di]壓[Ya]流體，并維持閥後壓力的[De]穩定，保證下遊(You)設備的安全[Quan]運行。如圖3 所示，其工作原理可以理解為:1) 當流體(Ti)從入[Ru]口流入主(Zhu)閥内(Nei)腔後，經過閥芯與閥(Fa)座所形成的環形間(Jian)隙，造成流體[Ti]壓力下降，然後從出口流[Liu]出，實現“減壓[Ya]”功能。2) 當出[Chu]口壓力小于穩(Wen)定值[Zhi]( 設定值) 時: 導閥膜片(Pian)下腔的壓力降低，導(Dao)閥閥杆下移，開度增大，進口壓[Ya]力水從控制[Zhi]管進入導(Dao)閥再到出口端，使主閥上腔壓力降低(Di)，主(Zhu)閥閥杆(Gan)上移(Yi)，主閥閥闆的(De)開度随之增大，閥後壓力[Li]增高，重[Zhong]回設[She]定值。反之，當出口壓[Ya]力大[Da]于穩定值時，動作相反，同樣重(Zhong)回設定[Ding]值。實現“穩(Wen)壓”。

圖3 先導式減壓閥原理示意圖(Tu)3.2 洩壓安全閥洩[Xie]壓安全閥可以(Yi)快速洩壓，保證[Zheng]管路(Lu)内[Nei]壓力在安全(Quan)範圍内，并維持閥前壓力[Li]的穩定，保證整個管(Guan)路的[De]安全平穩運行。

　　圖4

　　如圖4 所[Suo]示，其工作原理可以理解為：

1) 當進口壓力大于(Yu)安全值( 設定[Ding]值) 時：進口壓力水從控[Kong]制管路進入(Ru)導[Dao]閥膜(Mo)片下腔[Qiang]，使(Shi)其壓力增[Zeng]高，推動導閥閥[Fa]杆上移，導(Dao)閥閥闆打開，主閥(Fa)控制室[Shi]上腔的水(Shui)從[Cong]導閥和控制[Zhi]管排洩，在進(Jin)口壓力水的[De]作用[Yong]下，主閥(Fa)閥闆打[Da]開，閥前壓[Ya]力降低，重(Zhong)回設定值。實現“洩壓”。2) 當[Dang]進口壓力小(Xiao)于安(An)全值( 設定值) 時：導閥(Fa)膜片下腔(Qiang)的壓力降低，導[Dao]閥閥杆下移(Yi)，導[Dao]閥閥闆關閉(Bi)，從而導(Dao)緻(Zhi)主閥控制室上腔[Qiang]的水壓[Ya]增高，在主閥上腔水壓作用(Yong)下，主閥閥[Fa]闆關閉，閥前(Qian)壓力上升。現在“穩壓”。3.3 遙[Yao]控浮球閥遙控[Kong]浮球閥可以(Yi)保持控制區域的(De)水位始終處在(Zai)設定範圍之内。如(Ru)圖5 所示，其工作原理可以[Yi]理解為: 當導閥開(Kai)啟時，主閥上腔壓力(Li)降低，主閥閥杆[Gan]上移，主閥(Fa)開啟，上遊往[Wang]下遊注水; 當(Dang)導閥[Fa]關閉時(Shi)，主閥上腔壓力增加，主[Zhu]閥[Fa]閥杆下移，主閥關閉，上遊停(Ting)止往下遊注水。實現“水位(Wei)控制”。

圖5 遙(Yao)控浮球閥原理(Li)示意圖04 水力控制(Zhi)閥的選型和維護1) 水力控制閥的選型主要為主閥的選型[Xing]，包括(Kuo)樣式、口徑、壓(Ya)力、材質等。常(Chang)見的水力控(Kong)制閥(Fa)選型參數見[Jian]表：

2) 水力控制閥(Fa)在應用中省了大(Da)量人力，但仍需定期進行維護。水力[Li]控制閥是[Shi]無需另加機油潤滑的，其在工作中可利用介質本身進行潤(Run)滑[Hua]。如果在應用現(Xian)場進行維護或者發生(Sheng)故障時，其拆卸需要：① 将(Jiang)管路中閥前和[He]閥後(Hou)的2 個(Ge)切[Qie]斷閥都關閉[Bi]。② 釋放主閥控制室上[Shang]腔的壓力，松開[Kai]閥[Fa]蓋上方的導管連接。③ 松(Song)開閥[Fa]蓋與中間體的(De)螺栓，松開[Kai]中間體與(Yu)閥體的螺栓。④ 取出彈簧、膜[Mo]片、閥闆、閥芯、O 型圈等零件進行檢查[Cha]，看有無問題。其中膜(Mo)片和O 型圈為易(Yi)損件，需要重點檢[Jian]查并定期更(Geng)換。05 結語

　　無論(Lun)是先導(Dao)式減壓閥、洩壓(Ya)安[An]全閥、遙控浮球閥，還是其它種類的水(Shui)力控制閥，僅依靠介[Jie]質—水的能量，即可(Ke)以方便地對流[Liu]體介質進行控制(Zhi)，産品在國(Guo)内外的[De]樓宇管網、市政供水、消防[Fang]用水、泵站[Zhan]、灌溉等積水系[Xi]統[Tong]中的應用是非常普遍(Bian)的，市場上也(Ye)有很大的需求量。