給水系統管路減壓閥應用

                               給水系統管路減壓閥應用

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹在線調節減壓閥，現在介紹給水系統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流將進口壓力穩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中正得到越來越廣泛的應用。為確保系統的正常工作，總結了加強責任意識，把握運行操縱、排故實踐知識及相關的基本治理要求3方面的經驗。 

給水系統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，防止系統超壓，避免水擊，保護用水設備，節約用水。目前，給水減壓閥已廣泛應用于各類分區給水系統中，尤其適用于高層建筑的生活及消防給水系統中。
1給水減壓閥的分類及原理
按照結構形式分類，給水減壓閥分為比例式、可調式兩類，結構示意參見圖1。
比例式的出口壓力與進口壓力是按照固定比例減壓的。比例式結構簡單，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*關閉實現減靜壓。跟著我國建筑給排水科技的發展，近十余年來各種類型入口和海內自行研制的給水減壓閥( 比例式、活塞可調式、薄膜可調式、氣囊可調式……)已在高層建筑、乃至超高層建筑給水系統中得到廣泛應用。實踐表明:應用減壓閥的給水減壓保障系統與傳統的中間水箱減壓系統比擬，有占用空間小、技術特性不亂、壓力比調節靈活、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的正常工作，使高層建筑用戶獲得良好的供用水環境，并確保樓宇內消防滅火舉措措施(消火栓、噴灑)遇警顯效的作用，離不開對減壓閥給水系統科學有序的維護治理。因此認識系統工作原理，把握準確治理保養、操縱排故知識和技能，對從事高層建筑物業治理、維修工作的職員顯得特別重要。筆者現對減壓閥給水系統維護治理經驗從3個方面做如下總結。
比例式的減壓效果好，無需人工調節，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，但出口壓力不能調節。
可調式的出口壓力可以按照需要進行調節，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系，通過聯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，使出水壓力達到設定值。當達到關閉截留口的設定值時，實現減靜壓。調節彈簧的平衡力可以靈活地調節出口壓力。
可調式的出口壓力相對穩定，動作反應靈敏，使用靈活，結構復雜，閥體體積大，價格較高。使用一段時間后，當出口壓力出現偏移時，可以調節后繼續使用。閥體內彈簧和隔膜在使用一定年限后，會出現彈性疲勞和老化現象，需及時調整或更換。
 給水減壓閥在給水系統中的應用 



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，并可使出口壓力穩定，又稱減壓穩壓閥。



 1 給水系統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,可調式減壓閥,水減壓閥從宏觀方面著眼，物業治理、維修操縱職員應首先認識高層建筑給水系統的概況和類型，把握不同樓宇糊口給水系統、消防系統乃至出產等復合給水系統機能特點，基本理解系統水力平衡運作機理，設置技術情況，特別要認識系統內多種減壓元件的應用原理，機能要求。要把握系統的正常機能指標，當系統泛起故障時，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，或者減壓系統樞紐管段泛起斷續嘯叫噪音情況時，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，進步專業技術水平，培養系統調試、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。新建或者改造工程的減壓系統管網，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，杜絕減壓閥卡芯現象。在系統進入工作后，保障減壓系統的水流暢通與否，與設置在系統上的過濾器暢通流暢能力關系緊密親密，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點
(1)簡化系統。
在各類分區給水系統中，尤其是高層建筑的生活及消防給水系統中，由于材料、用水設備對水壓的要求，需進行分區供水。應用給水減壓閥，系統可以節省分區水泵，取消中轉或減壓水箱(池)。
(2)防止系統超壓，避免生活給水的二次污染。
應用給水減壓閥，可以防止系統超壓，避免水擊，保護用水設備，節約用水。在生活給水系統中，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，可以解決相鄰分區邊界的供水矛盾。在消防給水系統中給水減壓閥可以防止消防用水設備的超壓，保證系統正常工作。
(4)節約投資。
由于節省分區水泵及泵房面積，取消中轉或減壓水箱(池)，從而節約投資。
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，可調式的出口壓力可以按照需要進行調節，應根據給水系統的要求，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 ()，其壓力相對穩定，因此流量在這段△Q內變化，
能滿足出口壓力P2相對固定的要求。比例式結構簡單，閥體體積小，適用于管徑較大的系統。在消防給水系統中，其壓力通常是通過比例設定的，宜選用比例式。
對于可調式，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，可調式由于其結構的原因造成價格增加很多。可調式適用于流量較小、水壓要求準確的系統。在生活或生產給水系統中，由于流量變化較大，壓力要求也有波動，宜選用可調式，并現場調定減壓值。選用時，應按照產品樣本，查出各種公稱直徑的出口壓力調節范圍，小公稱直徑相對在低壓范圍內調整，大公稱直徑相對在中壓范圍內調整。


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節;
(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；
(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。
3.2可調式給水減壓閥選用原則
(1)閥后壓力可調節，或閥后壓力要求相對穩定;
(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)在生活給水系統中，閥前與閥后的大壓差不應大于O.4MPa，要求環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相關的基本治理要求

(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)對于消防管網內的單流閥，特別是屋頂水箱消防水管接入環網的*只單流閥，很易泛起卡死現象，也曾發生多起被塑料袋、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流器的消防系統，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，判定其工作狀態，技術機能是否正常。在消防系統治理檢測時，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，停水會引起重大經濟損失的給水管道上，宜并聯設置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、可靠的工作，宜采用成組并聯的設置，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，造成系統超莊，破壞用水設備。
 給水減壓閥在給水系統中的應用 
(2)在系統設計中，盡量不設置串聯減壓。一方面串聯減壓的供水可靠性差，其中一級發生故障就將影響整個系統；另一方面，在系統的計算中，下一區的起點水壓是由上一區的出水水壓、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，以滿足各區的水壓要求。此外，系統中的給水減壓閥是不能無限地串聯的。
若確實無法避免串聯，2個串聯的給水減壓閥之間設置3倍公稱直徑長度的連接短管。若比例式和可調式串聯，則沿水流方向，比例式在前，可調式在后。
(3)比例式宜垂直安裝。可調式宜水平安裝，以盡量減少重力作用對調節精度的影響。
(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，也可以節約投資。
(5)給水減壓閥前、后均設置切斷閥門， 用于并聯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，濾網采用14 - 18目/cm2的不銹鋼絲網或銅絲網。
(7)給水減壓閥節點處的前、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堵塞而導致動作失靈，出現水流不暢、超壓、卡芯現象。因此，在安裝施工時應加強施工質量管理，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。
通過給水減壓閥節點處的前、后管段的壓力表讀數以了解其工作狀況，分析有無堵塞，及時清洗管道過濾器濾網上的雜質。有些可調式給水減壓閥，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，需及時調整或更換易損件，如比例式的O型密封圈，可調式的彈簧和隔膜。對于比例式，當平衡孔出現漏水時，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，是以給水豎向分區設置的，一般設在每一給水分區總管上。考慮到眾多用戶的用水可靠安全性(住宅每一分區有幾十戶至上百戶，公共建筑如賓館、飯店，每一分區有幾十套客房……) ，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，常規一個月輪流交換一次，擱置時間過長減壓通道死水結垢，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或管網內隨壓力變化時氣體從水中析出，這時區域內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，有時呈現虛假的峰值壓力，有時還會抽吸斷水，還有管網會伴隨撞擊聲。產生這種現象，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軟管，其強度較差，因此爆管的事件屢有發生；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生水旋，吸入空氣。排除這一故障可調整水箱內液位控制器的低水位高程，經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、減壓系統兩側的壓力表放氣旋塞，把已進入管網內的空氣垂垂排出。如采取上述措施后，在分區總管末梢以下的一些用水器還泛起上述現象，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。不管選用比例式仍是可調式減壓閥，其減壓比 P1∶P2不宜選擇過大，一般應控制在5∶1之內。超過這個范圍易產氣憤蝕現象，損壞閥件，產生嘯叫噪音。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的治理巡視，要留意觀察減壓閥本身的工作動態。閥前、閥后壓力數值接近，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。這對分區管網危害極大，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，調換內密封件；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生；有時也會水流不暢，分區內泛起無規律的斷水現象，影響用戶用水。泛起類似事故，檢查整個減壓閥減壓分區給水系統，無疑點可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業治理單位甚至懷疑減壓閥的技術機能，多次調換新的減壓閥，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，當真檢查管網系統是否存在等位倒虹管現象，即分區的輸出管路標高相近。此類情況在主、副樓統一屋頂水箱，下給水供水系統中很輕易泛起。發現這些題目，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，必需顧全分區內用水設備的承壓規范要求)；也可在主、副樓內，分設兩組獨立的比例減壓閥給水系統。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，幾個豎向給水分區均泛起以上事故，惹得設計單位和物業治理部分絞盡腦汁。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(這類故障一般發生在靜壓供水系統)。 減壓閥設計安裝位置改進

(7)留意系統排污。高層建筑消防給水系統的消火栓管網，噴灑頭管網是由屋頂水箱- 消防總管-股管(消火栓、噴灑頭-底環總管-消防水泵-進水泵接口)等組成式環網。平時管網內水體處在靜止狀態(除治理部分檢測放水外)，屋頂水箱底部沉積的污垢雜質順引進入消防管，并沉積在環管U型部位，管網不暢使眾多大樓在消防系統檢測試驗時非得斷續啟動，有時排完管內污泥濁水要花幾十分鐘。即使消防水泵能委曲啟動，但設置在管網上的多類減壓元件也因處在死水環境中，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，*排除下半環的沉積污物；對于設置在噴灑系統的分區 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的科學治理，才能使消防功能的施展得到切實的保證。


6結束語
了解給水減壓閥的分類及原理，根據給水系統的要求，結合供水工況，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安全可靠地工作，延長給水減壓閥的使用年限，而且節約投資，降低能耗。與本產品相關論文：燃氣調壓器在調微壓的應用