水力控制阀在给水系统中的应用

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1、第20卷第5期水利科技与经济Vol.20No.52014年5月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyMay.，2014水力控制阀在给水系统中的应用张玮，姜兆海(霍尼韦尔环境自控产品全球研发中心，天津300457)［摘要］介绍了水力控制阀产品在给水系统中的典型应用。水力控制阀仅依靠介质(水)本身的能量便可以实现自动控制，其在国内外的楼宇管网、市政供水、消防用水、泵站、灌溉等给水系统中均有广泛的应用。［关键词］水力控制阀;主阀;给水系统［中图分类号］TV52［文献标识码］B［

2、文章编号］1006－7175(2014)05－0151－03区域液位正常。1问题的提出2水力控制阀的结构和基本原理在给水系统中经常会对水的压力、流量、液位等参数进行频繁的控制。如果都使用外接能源，如气源或电源水力控制阀，是一系列多用途控制与安全类阀门的的话，将会消耗很大。例如:总称，见图1。水力控制阀仅依靠介质———水的能量，即1)从高压区向低压区给水的市政供水系统中，需要可实现对压力、流量、液位等的控制。不但节约了大量的保持下游的压力稳定。能源消耗，而且还也省了人力成本。2)从压力较高的增压泵流出后用于灌溉的灌溉系最早，水

3、力控制阀被运用在一些农业国家的水利灌统中，需要使水源减压。溉系统中，大量生产于以色列、荷兰、丹麦等欧洲国家，后3)从高压端向恒定的下游供水的楼宇管网系统中，来发展到美国、加拿大以及亚洲等地，并且得到了更加广需要保护整个管路的平稳运行，避免受到偶然出现的压泛的应用。力过大的影响。简单来说，水力控制阀是由主阀和不同的导阀系统4)向水塔蓄水的供水系统中，需要控制水位。所组成的。通过装配不同的导阀系统，水力控制阀将可5)向蓄水区自动蓄水的消防系统中，需要保证控制以具备不同的使用功能。图1水力控制阀外形图［收稿日期］2013－12－1

4、1［作者简介］张玮(1980－)，男，天津人，工程师，工程硕士，主要从事环境自控相关产品的研发工作;姜兆海(1982－)，男，山东济宁人，助理工程师，学士，主要从事环境自控相关产品的研发工作.—151—第20卷第5期水利科技与经济Vol.20No.52014年5月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyMay.，20142．1主阀样重回设定值。实现“稳压”。主阀的典型结构见图2。图2中的主阀为隔膜双腔型，是由阀体、阀芯、阀座、阀板、弹簧、阀杆、中间体、膜片、阀盖等主要零部件

5、组成。①阀体;②阀芯;③阀座;④阀板;⑤弹簧;⑥阀杆;⑦中间体;⑧隔膜;⑨阀盖图2主阀示意图图3先导式减压阀原理示意图2．2导阀系统3．2泄压安全阀导阀系统由导阀、导管、针阀、球阀、压力表等零部件泄压安全阀可以快速泄压，保证管路内压力在安全组成。通过不同的连接可以实现不同的控制功能。范围内，并维持阀前压力的稳定，保证整个管路的安全平2．3基本原理稳运行。水力控制阀虽然按照不同的使用功能有不同的分类，但其工作原理却不尽相同。即以上、下游压力差为动力，由导阀系统控制，使隔膜(或者活塞)液压式差动操作，完全由水力自动调节，从而控制

6、主阀阀芯开启或者关闭或者处于某一调节状态。3水力控制阀的分类和工作原理根据给水系统中不同的设计要求和使用要求，还可以演变出十几种用途的阀门(目前国外此类阀门已派生出近百种用途)。经常用到的有先导式减压阀、泄压安全阀、遥控浮球阀等。3．1先导式减压阀先导式减压阀可以将阀前的高压流体降低至阀后的低压流体，并维持阀后压力的稳定，保证下游设备的安全运行。图4泄压安全阀原理示意图如图3所示，其工作原理可以理解为:如图4所示，其工作原理可以理解为:1)当流体从入口流入主阀内腔后，经过阀芯与阀座1)当进口压力大于安全值(设定值)时:进口压

7、力水所形成的环形间隙，造成流体压力下降，然后从出口流从控制管路进入导阀膜片下腔，使其压力增高，推动导阀出，实现“减压”功能。阀杆上移，导阀阀板打开，主阀控制室上腔的水从导阀和2)当出口压力小于稳定值(设定值)时:导阀膜片下控制管排泄，在进口压力水的作用下，主阀阀板打开，阀腔的压力降低，导阀阀杆下移，开度增大，进口压力水从前压力降低，重回设定值。实现“泄压”。控制管进入导阀再到出口端，使主阀上腔压力降低，主阀2)当进口压力小于安全值(设定值)时:导阀膜片下阀杆上移，主阀阀板的开度随之增大，阀后压力增高，重腔的压力降低，导阀阀杆

8、下移，导阀阀板关闭，从而导致回设定值。反之，当出口压力大于稳定值时，动作相反，同—152—张玮，等:水力控制阀在给水系统中的应用第5期主阀控制室上腔的水压增高，在主阀上腔水压作用下，主1。对于主要零部件材质的选型见表2。阀阀板关闭，阀前压力上升。现在“稳压”。3．3遥控浮球阀遥控浮球阀可以