水力控制閥在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用有哪些？
01 問(wèn)題的提出
在給水系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)對(duì)水的壓力、流量,、液位等參數(shù)進(jìn)行頻繁的控制,。如果都使用外接能源,，如氣源或電源的話,，將會(huì)消耗很大。例如：
1) 從高壓區(qū)向低壓區(qū)給水的市政供水系統(tǒng)中,，需要保持下游的壓力穩(wěn)定,。
2) 從壓力較高的增壓泵流出后用于灌溉的灌溉系統(tǒng)中,，需要使水源減壓。
3) 從高壓端向恒定的下游供水的樓宇管網(wǎng)系統(tǒng)中,，需要保護(hù)整個(gè)管路的平穩(wěn)運(yùn)行,，避免受到偶然出現(xiàn)的壓力過(guò)大的影響。
4) 向水塔蓄水的供水系統(tǒng)中,，需要控制水位,。
5) 向蓄水區(qū)自動(dòng)蓄水的消防系統(tǒng)中，需要保證控制區(qū)域液位正常,。
02 水力控制閥的結(jié)構(gòu)和基本原理
水力控制閥，是一系列多用途控制與安全類(lèi)閥門(mén)的總稱(chēng),，見(jiàn)圖1,。水力控制閥僅依靠介質(zhì)—水的能量，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力,、流量,、液位等的控制。不但節(jié)約了大量的能源消耗,，而且還也省了人力成本,。
最早，水力控制閥被運(yùn)用在一些農(nóng)業(yè)國(guó)家的水利灌溉系統(tǒng)中,，大量生產(chǎn)于以色列,、荷蘭、丹麥等歐洲國(guó)家,，后來(lái)發(fā)展到美國(guó),、加拿大以及亞洲等地，并且得到了更加廣泛的應(yīng)用,。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，水力控制閥是由主閥和不同的導(dǎo)閥系統(tǒng)所組成的。通過(guò)裝配不同的導(dǎo)閥系統(tǒng),，水力控制閥將可以具備不同的使用功能,。
2.1 主閥
主閥的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。圖2中的主閥為隔膜雙腔型,，是由閥體,、閥芯、閥座,、閥板,、彈簧、閥桿,、中間體,、膜片,、閥蓋等主要零部件組成。
2.2 導(dǎo)閥系統(tǒng)
導(dǎo)閥系統(tǒng)由導(dǎo)閥,、導(dǎo)管,、針閥、球閥,、壓力表等零部件組成,。通過(guò)不同的連接可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。
2.3 基本原理
水力控制閥雖然按照不同的使用功能有不同的分類(lèi),，但其工作原理卻不盡相同,。即以上、下游壓力差為動(dòng)力,，由導(dǎo)閥系統(tǒng)控制,，使隔膜( 或者活塞) 液壓式差動(dòng)操作，完全由水力自動(dòng)調(diào)節(jié),，從而控制主閥閥芯開(kāi)啟或者關(guān)閉或者處于某一調(diào)節(jié)狀態(tài),。
03 水力控制閥的分類(lèi)和工作原理
根據(jù)給水系統(tǒng)中不同的設(shè)計(jì)要求和使用要求，還可以演變出十幾種用途的閥門(mén)(目前國(guó)外此類(lèi)閥門(mén)已派生出近百種用途) ,。
水力控制閥按用途可分為如下類(lèi)型,。
1) 水位控制閥。主要控制水池,、水塔中的水位,。
2) 減壓閥。將較高進(jìn)口壓力減小到某一需要的出口壓力,，并依靠介質(zhì)自身的能量,，使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門(mén)。
3) 水用安全閥（泄壓/持壓閥）,。當(dāng)給水管路系統(tǒng)中的壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí),，閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，保護(hù)管線安全,。
4) 止回閥,。安裝在給水系統(tǒng)的水泵出口，防止介質(zhì)倒流,，并消除水擊,。
5) 電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥。以電磁閥作為先導(dǎo)閥,，根據(jù)電信號(hào),，遙控開(kāi)啟和關(guān)閉給水管路系統(tǒng)，可取代用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉的閘閥和蝶閥的大型電動(dòng)裝置，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,。
6) 流量控制閥,。將過(guò)大的流量限制在一個(gè)預(yù)定值，并將上游的高壓減為所需要的下游低壓,。
7) 壓差旁通平衡閥,。用于空調(diào)系統(tǒng)供水管、回水管或集水器,、分水器之間,，控制供水管、回水管或集水器,、分水器之間的壓差為設(shè)定值,。
8) 緊急關(guān)閉閥。用于消防用水與生活用水并聯(lián)的供水系統(tǒng)中,，自動(dòng)調(diào)配供水方向,。
3.1 先導(dǎo)式減壓閥
先導(dǎo)式減壓閥可以將閥前的高壓流體降低至閥后的低壓流體，并維持閥后壓力的穩(wěn)定,，保證下游設(shè)備的安全運(yùn)行。
如圖3 所示,，其工作原理可以理解為:
1) 當(dāng)流體從入口流入主閥內(nèi)腔后,，經(jīng)過(guò)閥芯與閥座所形成的環(huán)形間隙，造成流體壓力下降,，然后從出口流出,，實(shí)現(xiàn)“減壓”功能。
2) 當(dāng)出口壓力小于穩(wěn)定值( 設(shè)定值) 時(shí): 導(dǎo)閥膜片下腔的壓力降低,，導(dǎo)閥閥桿下移,，開(kāi)度增大，進(jìn)口壓力水從控制管進(jìn)入導(dǎo)閥再到出口端,，使主閥上腔壓力降低,，主閥閥桿上移，主閥閥板的開(kāi)度隨之增大,，閥后壓力增高,，重回設(shè)定值。反之,，當(dāng)出口壓力大于穩(wěn)定值時(shí),，動(dòng)作相反，同樣重回設(shè)定值,。實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)壓”,。
3.2 泄壓安全閥
泄壓安全閥可以快速泄壓，保證管路內(nèi)壓力在安全范圍內(nèi)，并維持閥前壓力的穩(wěn)定,，保證整個(gè)管路的安全平穩(wěn)運(yùn)行,。
如圖4 所示，其工作原理可以理解為：
1) 當(dāng)進(jìn)口壓力大于安全值( 設(shè)定值) 時(shí)：進(jìn)口壓力水從控制管路進(jìn)入導(dǎo)閥膜片下腔,，使其壓力增高,，推動(dòng)導(dǎo)閥閥桿上移，導(dǎo)閥閥板打開(kāi),，主閥控制室上腔的水從導(dǎo)閥和控制管排泄,，在進(jìn)口壓力水的作用下，主閥閥板打開(kāi),，閥前壓力降低,，重回設(shè)定值。實(shí)現(xiàn)“泄壓”,。
2) 當(dāng)進(jìn)口壓力小于安全值( 設(shè)定值) 時(shí)：導(dǎo)閥膜片下腔的壓力降低,，導(dǎo)閥閥桿下移，導(dǎo)閥閥板關(guān)閉,，從而導(dǎo)致主閥控制室上腔的水壓增高,，在主閥上腔水壓作用下，主閥閥板關(guān)閉,，閥前壓力上升?，F(xiàn)在“穩(wěn)壓”。
3.3 遙控浮球閥
遙控浮球閥可以保持控制區(qū)域的水位始終處在設(shè)定范圍之內(nèi),。
如圖5 所示,，其工作原理可以理解為: 當(dāng)導(dǎo)閥開(kāi)啟時(shí)，主閥上腔壓力降低,，主閥閥桿上移,，主閥開(kāi)啟，上游往下游注水; 當(dāng)導(dǎo)閥關(guān)閉時(shí),，主閥上腔壓力增加,，主閥閥桿下移，主閥關(guān)閉,，上游停止往下游注水,。實(shí)現(xiàn)“水位控制”。
04 水力控制閥的選型和維護(hù)
1) 水力控制閥的選型主要為主閥的選型,，包括樣式,、口徑、壓力,、材質(zhì)等,。常見(jiàn)的水力控制閥選型參選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 數(shù)見(jiàn)表：
2) 水力控制閥在應(yīng)用中省了大量人力，但仍需定期進(jìn)行維護(hù)。水力控制閥是無(wú)需另加機(jī)油潤(rùn)滑的,，其在工作中可利用介質(zhì)本身進(jìn)行潤(rùn)滑,。如果在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)或者發(fā)生故障時(shí)，其拆卸需要：
① 將管路中閥前和閥后的2 個(gè)切斷閥都關(guān)閉,。
② 釋放主閥控制室上腔的壓力,，松開(kāi)閥蓋上方的導(dǎo)管連接。
③ 松開(kāi)閥蓋與中間體的螺栓,，松開(kāi)中間體與閥體的螺栓,。
④ 取出彈簧、膜片,、閥板,、閥芯、O 型圈等零件進(jìn)行檢查,，看有無(wú)問(wèn)題,。其中膜片和O 型圈為易損件，需要重點(diǎn)檢查并定期更換,。
05 結(jié)語(yǔ)
無(wú)論是先導(dǎo)式減壓閥,、泄壓安全閥、遙控浮球閥,，還是其它種類(lèi)的水力控制閥,，僅依靠介質(zhì)—水的能量，即可以方便地對(duì)流體介質(zhì)進(jìn)行控制,，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外的樓宇管網(wǎng)、市政供水,、消防用水,、泵站、灌溉等積水系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常普遍的,，市場(chǎng)上也有很大的需求量,。
