減壓閥的段工作原理
壓并穩(wěn)定到一個定值,以便于調(diào)節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動力用于調(diào)節(jié)控制。 按結(jié)構(gòu)形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式;按閥座數(shù)目可人為單座式和雙座式;按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。
減壓閥的種類劃分
(一)作用式減壓閥
最簡單的減壓閥,直接作用式減壓閥,帶有平膜片或波紋管。因為它是獨(dú)立結(jié)構(gòu),因此無需在下游安裝外部傳感線。它是三種減壓閥中體積最小、使用最經(jīng)濟(jì)的一種,專為中低流量設(shè)計。直接作用式減壓閥的精確度通常為下游設(shè)定點(diǎn)的+/-10%。
(二)活塞式減壓閥
該類型的減壓閥集兩種閥―導(dǎo)閥和主閥―于一體。導(dǎo)閥的設(shè)計與直接作用式減壓閥類似。來自導(dǎo)閥的排氣壓力作用在活塞上,使活塞打開主閥。如果主閥較大,無法直接打開時,這種設(shè)計就會利用入口壓力打開主閥。因此,這種類型的減壓閥,與直接作用式減壓閥相比,在相同的管道尺寸下,容量和精確度(+/-5%)更高。與直接作用式減壓閥相同的是,減壓閥內(nèi)部感知壓力,無須外部安裝傳感線。
(三)薄膜式減壓閥
在這種類型的減壓閥中,雙膜片代替了內(nèi)導(dǎo)式減壓閥中的活塞。這個增大的膜片面積能夠打開更大的主閥,并且在相同的管道尺寸下,其容量比內(nèi)導(dǎo)式活塞減壓閥更大。另外,膜片對壓力變化更為敏感,精確度可達(dá)+/-1%。精確性更高是由于下游傳感線的定位(閥的外部),其所在位置氣體或液體動蕩更少。該減壓閥非常靈活,可以采用不同類型的導(dǎo)閥(例如壓力閥、溫度閥、空氣裝載閥、電磁閥或幾種閥同時配套適用)
減壓閥的基本性能
(1)調(diào)壓范圍
它是指減壓閥輸出壓力P2的可調(diào)范圍,在此范圍內(nèi)要到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。
(2)壓力特性
它是指流量g為定值時,因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小,減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。
(3)流量特性
它是指輸入壓力—定時,輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當(dāng)流量g發(fā)生變化時,輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低,它隨輸出流量的變化波動就越小。
減壓閥的作用
減壓閥的作用原理是靠閥內(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。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制,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;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,因而既減動壓(水流動時)又減靜壓(流量為0時);特別是在減壓的同時不影響水流量。
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。減壓閥的每一檔彈簧只在一定的出口壓力范圍內(nèi)適用,超出范圍應(yīng)更換彈簧。在介質(zhì)工作溫度比較高的場合,一般選用先導(dǎo)活塞式減壓閥或先導(dǎo)波紋管式減壓閥。介質(zhì)為空氣或水(液體)的場合,一般宜選用直接作用薄膜式減壓閥或先導(dǎo)薄膜式減壓閥。介質(zhì)為蒸汽的場合,宜選用先導(dǎo)活塞式減壓閥或先導(dǎo)波紋管式減壓閥。為了操作、調(diào)整和維修的方便,減壓閥一般應(yīng)安裝在水平管道上。
減壓閥運(yùn)行操作
1.要避免存留臟物、雜物進(jìn)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),很可能遺留沙粒、麻絲、雜物。投運(yùn)前,一般都應(yīng)進(jìn)行水沖洗,滿足清潔要求后,最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(jìn)入工作后,保障減壓系統(tǒng)的水流暢通與否,與設(shè)置在系統(tǒng)上的過濾器流通能力關(guān)系密切,如濾芯被雜物嚴(yán)重吸附,則會影響減壓閥的工作,為此必需對過濾器進(jìn)行定期檢查,及時清除污穢。實(shí)踐表明這項工作2至3個月必須進(jìn)行一次,有些可調(diào)式(彈簧式、薄膜式)減壓閥,其主閥或者導(dǎo)閥自身設(shè)置過濾器,同樣需要定期拆洗濾芯。
2.1用1備的減壓閥組應(yīng)定期輪換工作。大部分高層建筑生活給水減壓閥減壓保障系統(tǒng),是以給水豎向分區(qū)設(shè)置的,一般設(shè)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(shè)計時減壓閥應(yīng)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(yīng)及時排除管道中的積氣。當(dāng)空氣進(jìn)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)用戶的水壓極不穩(wěn)定;處在供水最不利點(diǎn)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?xì)鉄崴?、電熱水器等穩(wěn)定工作,嚴(yán)重時會被毀壞;對各種盥洗器具的進(jìn)水連接管破壞力也很大,特別是目前常用的一些復(fù)合型連結(jié)軟管,其強(qiáng)度較差,因此爆管的事件屢有發(fā)生;有些水表無法正確計量,出現(xiàn)用戶不用水,水表也會不斷地轉(zhuǎn)動。為杜絕這類事故,應(yīng)檢查屋頂水箱生活給水總管的蓄水高程是否滿足,如不滿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)液位控制器的最低水位高程,經(jīng)驗表明一般最低水位距出水口應(yīng)不小于0.3m。也可反復(fù)開啟設(shè)置在分區(qū)、減壓系統(tǒng)兩側(cè)的壓力表放氣旋塞,把已進(jìn)入管網(wǎng)內(nèi)的空氣徐徐排出。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出現(xiàn)上述現(xiàn)象,可以在這些部位增設(shè)自動排氣裝置。
4.注意減壓閥的減壓保障系統(tǒng)。無論選用比例式還是可調(diào)式減壓閥,其減壓比P1∶P2不宜選擇過大,一般應(yīng)控制在5∶1之內(nèi)。超過這個范圍易產(chǎn)生氣蝕現(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(yùn)動時起到透吸氣作用,維護(hù)管理時應(yīng)注意千萬不要將小孔塞住,否則影響減壓閥的正常運(yùn)行。
5.加強(qiáng)減壓閥保障系統(tǒng)的管理巡視,要注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痕和O型圈損壞,及導(dǎo)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,特別是許多用水設(shè)備可能因超壓力而出現(xiàn)爆管,必須及時修復(fù)。比例式(活塞型)減壓閥閥體上的透吸氣小孔如出現(xiàn)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(jǐn)慎細(xì)心,調(diào)換內(nèi)密封件;清理雜物時,應(yīng)因勢利導(dǎo),不要用金屬棒、硬梗撬閥的活動部位,使用木榔頭和木柄敲擊震動,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.注意檢查比例式減壓閥的安裝位置。高層內(nèi)減壓閥設(shè)計安裝的位置不妥,會出現(xiàn)減壓閥閥后壓力忽高忽低,管網(wǎng)壓力嚴(yán)重偏離允許范圍,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)出現(xiàn)無規(guī)律的斷水現(xiàn)象,影響用戶用水。出現(xiàn)類似事故,檢查整個減壓閥減壓分區(qū)給水系統(tǒng),無疑點(diǎn)可找;拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常;有些物業(yè)管理單位甚至懷疑減壓閥的技術(shù)性能,多次調(diào)換新的減壓閥,也不能解決問題。這時可從檢查比例減壓閥設(shè)計安裝位置是否合理著手,認(rèn)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(biāo)高相近。此類情況在主、副樓同一屋頂水箱,下給水供水系統(tǒng)中很容易出現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這些問題,可以考慮把比例減壓閥安裝位置提高一個層面(不能提得太高,必須顧全分區(qū)內(nèi)用水設(shè)備的承壓規(guī)范要求);也可在主、副樓內(nèi),分設(shè)兩組獨(dú)立的比例減壓閥給水系統(tǒng)。
減壓閥安裝事項
安裝要求
1.減壓閥的安裝應(yīng)在供水管網(wǎng)試壓、沖洗合格后進(jìn)行。
2.減壓閥安裝前應(yīng)檢查:其規(guī)格型號應(yīng)與設(shè)計相符;閥外控制管路及導(dǎo)向閥各連接件不應(yīng)有松動;外觀應(yīng)無機(jī)械損傷,并應(yīng)清除閥內(nèi)異物。
3.減壓閥水流方向應(yīng)與供水管網(wǎng)水流一致。
4.應(yīng)在進(jìn)水側(cè)安裝過濾器,并宜在其前后安裝控制閥。
5.可調(diào)式減壓閥宜水平安裝,閥蓋應(yīng)向上。
6.比例式減壓閥宜垂直安裝;當(dāng)水平安裝時,單呼吸孔減壓閥其孔口應(yīng)向下,雙呼吸孔減壓閥其孔口應(yīng)呈水平位置。
7.安裝自身不帶壓力表的減壓閥時,應(yīng)在其前后相鄰部位安裝壓力表。
注意事項
1.為了操作和維護(hù)方便,該閥一般直立安裝在水平管道上。
2.減壓閥安裝必須嚴(yán)格按照閥體上的箭頭方向保持和流體流動方向一致。如果水質(zhì)不清潔含有一些雜質(zhì),必須在減壓閥的上游進(jìn)水口安裝過濾器。
3.為了防止閥后壓力超壓,應(yīng)在離閥出口不少于4M處安裝一個減壓閥。
4.減壓閥在管道中起到一定的止回作用,為了防止水錘的危害,也可安裝小的膨脹水箱,防止損壞管道和閥門,過濾器必須安裝在減壓閥的進(jìn)水管前,而膨脹水箱必須安裝在減壓閥出水管后!
5.如果需要將減壓閥安裝在熱水系統(tǒng)時,您必須在減壓閥和膨脹水箱之間安裝止回閥。這樣既可以讓膨脹水箱吸收由于熱膨脹而增加的水的體積,又可以防止熱水回流或壓力波動對減壓閥的影響,確保減壓閥長期正常工作。
使用技巧
在設(shè)定機(jī)械泵的驅(qū)動壓力時,正確的方法是使驅(qū)動壓力高于背壓1-1. 5kg/cm2(15-20psig)。這在大多數(shù)情況下是正確的。但有時為達(dá)到泵的要求排量,需要將驅(qū)動壓力設(shè)得稍高一些。驅(qū)動壓力高時,不利的一面是容易對進(jìn)氣閥造成磨損。如果驅(qū)動壓力高于要求值,會對進(jìn)氣閥造成嚴(yán)重的磨損而不得不提前更換進(jìn)氣閥。
在這種情況下,建議使用減壓閥或減壓閥站。減壓閥既可以允許將驅(qū)動壓力維持在能夠滿足泵排量的設(shè)定壓力,同時也可以保護(hù)進(jìn)氣閥不受磨損。另外,在應(yīng)用空間較狹窄時,建議使用帶集汽管的減壓閥站。在泵泵水過程中,集汽管為泵供汽從而為泵提供了緩沖區(qū)。這個緩沖區(qū)使整個裝置的動作柔和,減少對減壓閥的磨損。
減壓閥主要控制主閥的固定出口壓力,主閥出口壓力不因進(jìn)口壓力變化而改變,并不因主閥出口流量的變化而改變其出口壓力。適用于工業(yè)給水、消防供水及生活用水管網(wǎng)系統(tǒng)。