給水減壓閥選用原則

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之前介紹在線調(diào)節(jié)減壓閥，現(xiàn)在介紹給水減壓閥選用原則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(qiáng)局部水頭損失以達(dá)到減壓的目的。具體動(dòng)作程序是通過啟閉件的節(jié)流將進(jìn)口壓力穩(wěn)定至某一個(gè)需要的出口壓力，并能在進(jìn)口壓力及流量變化時(shí)利用介質(zhì)本身能量保持出口壓力基本不變。給水系統(tǒng)中常用的減壓孔板只能減動(dòng)壓，不能減靜壓；而給水減壓閥既可以減動(dòng)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(hù)用水設(shè)備，節(jié)約用水。目前，給水減壓閥已廣泛應(yīng)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給水減壓閥選用原則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(jìn)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(gè)活動(dòng)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(jìn)口、出口的壓力差變化，截留口的縫隙也變化，保持進(jìn)口、出口的壓力按照固定比例。當(dāng)沒有流量時(shí)，閥體的截留口*關(guān)閉實(shí)現(xiàn)減靜壓。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(jià)格低廉，安裝、維護(hù)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(jìn)行調(diào)節(jié)，通過增強(qiáng)局部水頭損失以達(dá)到減壓的目的。進(jìn)水通過截留口，降低的壓力作為反饋信號(hào)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(dòng)閥芯使閥瓣保持在一定的開啟高度，得到相應(yīng)的阻力系數(shù)，使出水壓力達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)達(dá)到關(guān)閉截留口的設(shè)定值時(shí)，實(shí)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(dòng)作反應(yīng)靈敏，使用靈活，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，閥體體積大，價(jià)格較高。使用一段時(shí)間后，當(dāng)出口壓力出現(xiàn)偏移時(shí)，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(huì)出現(xiàn)彈性疲勞和老化現(xiàn)象，需及時(shí)調(diào)整或更換。
 給水減壓閥在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用 給水減壓閥設(shè)置方式的確定應(yīng)遵循下列原則：
1  主干管減壓應(yīng)采用并聯(lián)減壓方式；
2  分層支管減壓，可采用單閥減壓方式；
3  進(jìn)、出口壓力之比大于3：1時(shí)，宜采用串聯(lián)減壓方式；
4  減壓閥氣蝕校核不合格時(shí)，應(yīng)采用串聯(lián)減壓方式；
5  超高層建筑，宜設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱進(jìn)行垂向分區(qū)，分區(qū)內(nèi)可采用串聯(lián)減壓、并聯(lián)減壓、單閥減壓等減壓方式。
6  減壓分區(qū)的垂向距離：采用上位進(jìn)水方式的不宜大于24m，要求安靜的區(qū)域不宜大于18m；采用下位進(jìn)水的不宜大于18m；采用中位進(jìn)水的，可依據(jù)進(jìn)水具體位置，介于18m~24m之間。

單套減壓閥組應(yīng)由下列組件組成（沿水流方向）：
1 進(jìn)口端壓力表；
2 前檢修閥；
3 管道過濾器（減壓閥自帶過濾網(wǎng)的可不設(shè)）；
4 減壓閥；
5 可曲撓橡膠接頭（螺紋連接時(shí)采用活接頭。減壓閥自帶伸縮法蘭時(shí)可不設(shè)）；
6 后檢修閥（用于入戶支管減壓時(shí)可不設(shè)）；
7 出口端壓力表。
減壓閥組前、后管段上的壓力表分別顯示進(jìn)、出口壓力，尤其出口壓力表，以觀察減壓閥的減壓效果，判斷故障。對于減壓閥本身自帶壓力表的，可不另設(shè)；前、后檢修閥用于減壓閥組件維修時(shí)切斷兩端水源之用；管道過濾器設(shè)置在減壓閥之前，用于攔截水流中的雜質(zhì)，減少減壓閥的故障，提高運(yùn)行可靠性；設(shè)置可曲撓橡膠軟接頭或伸縮接，是為了便于減壓閥組的拆卸和裝配；由于閥后壓力比閥前壓力低，橡膠軟接頭一般設(shè)置在減壓閥之后。

減壓閥與閥組組件及管道的連接方式應(yīng)符合下列要求：
1 減壓閥公稱尺寸小于DN50時(shí)，宜采用螺紋連接；
2 減壓閥公稱尺寸大于或等于DN50時(shí)，宜采用法蘭連接。
與普通閥門一樣，減壓閥閥組各組件之間連接，及閥組與兩端給水管道的連接，當(dāng)減壓閥公稱尺寸小于DN50時(shí)，宜采用螺紋連接；當(dāng)減壓閥公稱尺寸大于或等于DN50時(shí)，宜采用法蘭連接。這是指通常情況。本規(guī)程附錄A中也列有公稱尺寸等于DN50的減壓閥為螺紋連接。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)產(chǎn)品和工程具體情況選擇連接方式。

減壓閥在給水系統(tǒng)中的布置應(yīng)遵循下列原則：
1  當(dāng)采用上位進(jìn)水方式，減壓閥有可能產(chǎn)生氣蝕時(shí)，可改為中位進(jìn)水或下位進(jìn)水方式； 
2  對于有安靜要求的區(qū)域，可采用中、下位進(jìn)水方式；
3  減壓閥組內(nèi)的壓力表應(yīng)垂直布置，過濾器的排污口應(yīng)向下布置。
4  減壓閥的安裝方向，宜保證減壓閥的閥瓣運(yùn)動(dòng)為垂直方向。
上位進(jìn)水方式，出口壓力較低，在減壓差較大時(shí)，容易產(chǎn)生氣蝕，經(jīng)校核后，氣蝕余度較小或可能產(chǎn)生氣蝕的，可采用降低減壓閥安裝高度的方法，提高出口壓力，避免氣蝕發(fā)生，常規(guī)方法是改為中位進(jìn)水或低位進(jìn)水方式。減壓閥的運(yùn)行噪音與減壓閥的氣蝕余度有關(guān)，氣蝕余度越小，運(yùn)行噪音越大，對于有安靜要求的區(qū)域，采用中、低位進(jìn)水方式，可有效提高減壓閥的氣蝕余度。

減壓閥安裝方向決定其閥瓣運(yùn)動(dòng)方向，盡量使減壓閥閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)為垂向?？蓽p小密封圈磨損，減少彈簧和感應(yīng)膜片的受力偏差，延長減壓閥的使用壽命。閥瓣運(yùn)動(dòng)方向與水流方向垂直的減壓閥宜水平安裝，閥瓣運(yùn)動(dòng)方向與水流方向平行的減壓閥宜垂直安裝，閥瓣運(yùn)動(dòng)方向與水流方向成“Y”型結(jié)構(gòu)的減壓閥，可按照Y型的角度，宜取閥瓣運(yùn)動(dòng)方向與垂直方向較近的方向?yàn)榘惭b方向。對于比例式減壓閥的安裝，還應(yīng)注意其呼吸孔不應(yīng)向上，不能被塵埃堵塞。減壓閥是一種自動(dòng)降低管路工作壓力的專門裝置，它可將閥前管路較高的水壓減少至閥后管路所需的水平。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網(wǎng)水壓過高的區(qū)域、礦井及其他場合，以保證給水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費(fèi)程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比，因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運(yùn)行工況和潛在節(jié)水作用，據(jù)統(tǒng)計(jì)其節(jié)水效果約為30％。
減壓閥的構(gòu)造類型很多，以往常見的有薄膜式減壓閥、內(nèi)彈簧活塞式減壓閥等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對水流的局部阻力降低水壓，水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進(jìn)出口水壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。近年來又出現(xiàn)一些新型減壓閥，如定比式減壓閥，其構(gòu)造原理如圖14．2－2所示。定比減壓原理是利用閥體中浮動(dòng)活塞的水壓比控制，進(jìn)出口端減壓比與進(jìn)出口側(cè)活塞面積比成反比。這種減壓閥工作平穩(wěn)無振動(dòng)；閥體內(nèi)無彈簧，故無彈簧銹蝕、金屬疲勞失效之慮；密封性能良好不滲漏，因而既減動(dòng)壓（水流動(dòng)時(shí)）又減靜壓（流量為0時(shí)）；特別是在減壓的同時(shí)不影響水流量。
減壓閥通常有DN50～DN100等多種規(guī)格，閥前、后的工作壓力分別為＜1MPa和0．1～0．5MPa，調(diào)壓范圍誤差為±5％～10％。 
應(yīng)該看到，水流通過減壓閥雖有很大的水頭損失，但由于減少了水的浪費(fèi)并使系統(tǒng)流量分布合理、改善了系統(tǒng)布局與工況，因此總體上講仍是節(jié)能的。

按照控制方式分類，給水減壓間分為直接作用式、先導(dǎo)式兩類。
直接作用式是利用出口壓力變化直接控制閥瓣運(yùn)動(dòng)。
先導(dǎo)式由主閥和先導(dǎo)閥組成，出口壓力的變化通過先導(dǎo)閥控制主閥動(dòng)作，并可使出口壓力穩(wěn)定，又稱減壓穩(wěn)壓閥。
2應(yīng)用給水減壓閥的優(yōu)點(diǎn)
(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(shè)備對水壓的要求，需進(jìn)行分區(qū)供水。應(yīng)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(yīng)用給水減壓閥，可以防止系統(tǒng)超壓，避免水擊，保護(hù)用水設(shè)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(yīng)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(shè)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
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,水減壓閥比例式的出口壓力與進(jìn)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(jìn)行調(diào)節(jié)，應(yīng)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(yīng)用 

圖2表示給水減壓閥當(dāng)進(jìn)口壓力P1一定時(shí)，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(shè)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(yīng)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(jià)格增加很多?？烧{(diào)式適用于流量較小、水壓要求準(zhǔn)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(dòng)，宜選用可調(diào)式，并現(xiàn)場調(diào)定減壓值。選用時(shí)，應(yīng)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
(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(shè)計(jì)秒流量選定公稱直徑，而且 設(shè)計(jì)秒流量應(yīng)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(jí)應(yīng)高于預(yù)定的閥前壓力;
(4)相應(yīng)于設(shè)計(jì)流量的閥后壓力應(yīng)滿足不利點(diǎn)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
(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(jí)應(yīng)高于預(yù)定的閥前壓力;
(4)壓力等級(jí)1.0MPa的給水減壓閥的閥后壓力不應(yīng)大于O.8MPa，閥后低壓力不應(yīng)小于O.05MPa;
(5)閥前低壓力應(yīng)大于閥后動(dòng)壓O. 2MPa;
(6)在生活給水系統(tǒng)中，閥前與閥后的大壓差不應(yīng)大于O.4MPa，要求環(huán)境安靜的場所不應(yīng)大于O.3MPa;
(7)給水減壓閥的公稱直徑小于或等50rnm時(shí)，宜選用直接作用式；公稱直徑大于50rnm時(shí)，宜選用先導(dǎo)式。

4給水減壓閥的配管設(shè)計(jì)
(1)供水保證率要求高，停水會(huì)引起重大經(jīng)濟(jì)損失的給水管道上，宜并聯(lián)設(shè)置2個(gè)給水減壓閥， 1用l備工作，而且不得設(shè)置旁通管。
在設(shè)計(jì)中為保證系統(tǒng)、可靠的工作，宜采用成組并聯(lián)的設(shè)置，參見圖3。平時(shí)l
組工作，另外l組備用。2組分別交替工作，它們同時(shí)發(fā)生故障的概率很小，可以不予考慮。對于單個(gè)給水減壓閥一次減壓不夠時(shí)，可以將2個(gè)串聯(lián)作為1組使用，但必須通過計(jì)算。不得設(shè)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(shè)備。
 給水減壓閥在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用 
(2)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡量不設(shè)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(jí)發(fā)生故障就將影響整個(gè)系統(tǒng)；另一方面，在系統(tǒng)的計(jì)算中，下一區(qū)的起點(diǎn)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(jì)算中應(yīng)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(shí)無法避免串聯(lián)，2個(gè)串聯(lián)的給水減壓閥之間設(shè)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?？烧{(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(shí)的水壓波動(dòng)，其公稱直徑宜比所在管段的管徑小二至三號(hào)。這樣，也可以節(jié)約投資。
(5)給水減壓閥前、后均設(shè)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(shè)置管道伸縮器。
(6)給水減壓閥前應(yīng)設(shè)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(diǎn)處的前、后管段均設(shè)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(hù)
(1)安裝時(shí)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(yīng)考慮觀察、調(diào)試、維護(hù)和檢修的方便。暗裝在閥門井或管道井中，應(yīng)在其相應(yīng)位置設(shè)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(hù)條件。
(4)給水減壓閥會(huì)因雜質(zhì)堵塞而導(dǎo)致動(dòng)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(shí)應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，要求沖洗管段直至滿足清潔標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行給水
減壓閥和管道過濾器的安裝。
(5)每年宜進(jìn)行3-4次的檢查及清洗。
通過給水減壓閥節(jié)點(diǎn)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(shí)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(dǎo)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(shí)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(dāng)平衡孔出現(xiàn)漏水時(shí)，很可能是O型密封圈磨損。

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(shè)計(jì)合理，并妥善地進(jìn)行安裝和維護(hù)，則不僅能夠保證應(yīng)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：PQ940F電動(dòng)雙偏心半球閥選用