01 問題的提出

在給水系統(tǒng)中經常會對水的壓力,、流量、液位等參數進行頻繁的控制,。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系統(tǒng)中，需要保護整個管路的平穩(wěn)運行,，避免受到偶然出現(xiàn)的壓力過大的影響,。

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 水力控制閥的結構和基本原理

水力控制閥,，是一系列多用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,，即可實現(xiàn)對壓力,、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,，水力控制閥被運用在一些農業(yè)國家的水利灌溉系統(tǒng)中,，大量生產于以色列、荷蘭,、丹麥等歐洲國家,，后來發(fā)展到美國、加拿大以及亞洲等地,，并且得到了更加廣泛的應用,。

簡單來說，水力控制閥是由主閥和不同的導閥系統(tǒng)所組成的,。通過裝配不同的導閥系統(tǒng),，水力控制閥將可以具備不同的使用功能。

2.1 主閥

主閥的典型結構見圖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 導閥系統(tǒng)

導閥系統(tǒng)由導閥,、導管、針閥,、球閥,、壓力表等零部件組成。通過不同的連接可以實現(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,，但其工作原理卻不盡相同。即以上,、下游壓力差為動力,，由導閥系統(tǒng)控制，使隔膜( 或者活塞) 液壓式差動操作,，完全由水力自動調節(jié),，從而控制主閥閥芯開啟或者關閉或者處于某一調節(jié)狀態(tài)。

03 水力控制閥的分類和工作原理

根據給水系統(tǒng)中不同的設計要求和使用要求,，還可以演變出十幾種用途的閥門(目前國外此類閥門已派生出近百種用途) ,。

水力控制閥按用途可分為如下類型。

1) 水位控制閥,。主要控制水池,、水塔中的水位。

2) 減壓閥,。將較高進口壓力減小到某一需要的出口壓力,，并依靠介質自身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門,。

3) 水用安全閥（泄壓/持壓閥）,。當給水管路系統(tǒng)中的壓力超過設定壓力時，閥門自動開啟泄壓,，保護管線安全,。

4) 止回閥。安裝在給水系統(tǒng)的水泵出口,，防止介質倒流,，并消除水擊。

5) 電動開關閥,。以電磁閥作為先導閥,，根據電信號，遙控開啟和關閉給水管路系統(tǒng),，可取代用來開啟和關閉的閘閥和蝶閥的大型電動裝置,，并可實現(xiàn)遠程控制,。

6) 流量控制閥。將過大的流量限制在一個預定值,，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定值,。

8) 緊急關閉閥,。用于消防用水與生活用水并聯(lián)的供水系統(tǒng)中，自動調配供水方向,。

3.1 先導式減壓閥

先導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，保證下游設備的安全運行,。

如圖3 所示,，其工作原理可以理解為:

1) 當流體從入口流入主閥內腔后，經過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，實現(xiàn)“減壓”功能,。

2) 當出口壓力小于穩(wěn)定值( 設定值) 時: 導閥膜片下腔的壓力降低,，導閥閥桿下移，開度增大,，進口壓力水從控制管進入導閥再到出口端,，使主閥上腔壓力降低，主閥閥桿上移,，主閥閥板的開度隨之增大,，閥后壓力增高，重回設定值,。反之,，當出口壓力大于穩(wěn)定值時，動作相反,，同樣重回設定值,。實現(xiàn)“穩(wěn)壓”。

3.2 泄壓安全閥

泄壓安全閥可以快速泄壓,，保證管路內壓力在安全范圍內,，并維持閥前壓力的穩(wěn)定,，保證整個管路的安全平穩(wěn)運行。

如圖4 所示,，其工作原理可以理解為：

1) 當進口壓力大于安全值( 設定值) 時：進口壓力水從控制管路進入導閥膜片下腔,，使其壓力增高，推動導閥閥桿上移,，導閥閥板打開,，主閥控制室上腔的水從導閥和控制管排泄，在進口壓力水的作用下,，主閥閥板打開,，閥前壓力降低，重回設定值,。實現(xiàn)“泄壓”,。

2) 當進口壓力小于安全值( 設定值) 時：導閥膜片下腔的壓力降低，導閥閥桿下移,，導閥閥板關閉,，從而導致主閥控制室上腔的水壓增高，在主閥上腔水壓作用下,，主閥閥板關閉,，閥前壓力上升。現(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定范圍之內,。

如圖5 所示，其工作原理可以理解為: 當導閥開啟時,，主閥上腔壓力降低,，主閥閥桿上移，主閥開啟,，上游往下游注水; 當導閥關閉時,，主閥上腔壓力增加，主閥閥桿下移,，主閥關閉,，上游停止往下游注水。實現(xiàn)“水位控制”,。

04 水力控制閥的選型和維護

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,、材質等。常見的水力控制閥選型參選自.投標書代寫網 yipai178.com 數見表：

2) 水力控制閥在應用中省了大量人力,，但仍需定期進行維護,。水力控制閥是無需另加機油潤滑的,，其在工作中可利用介質本身進行潤滑。如果在應用現(xiàn)場進行維護或者發(fā)生故障時,，其拆卸需要：

① 將管路中閥前和閥后的2 個切斷閥都關閉,。

② 釋放主閥控制室上腔的壓力，松開閥蓋上方的導管連接,。

③ 松開閥蓋與中間體的螺栓,，松開中間體與閥體的螺栓。

④ 取出彈簧,、膜片,、閥板、閥芯,、O 型圈等零件進行檢查,，看有無問題,。其中膜片和O 型圈為易損件,，需要重點檢查并定期更換。

05 結語

無論是先導式減壓閥,、泄壓安全閥,、遙控浮球閥，還是其它種類的水力控制閥,，僅依靠介質—水的能量,，即可以方便地對流體介質進行控制，產品在國內外的樓宇管網,、市政供水,、消防用水、泵站,、灌溉等積水系統(tǒng)中的應用是非常普遍的,，市場上也有很大的需求量。

>水力控制閥在給水系統(tǒng)中的應用有哪些,？