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水力控制閥在建筑給水工程中的應用

發布時間:2016-3-5 19:48:53 點擊量:0

水力控制閥是由一只主閥及其外裝之針形閥和先導閥等組合而成。
    水力控制閥是一系列多用途控制與安全類閥門的總稱。主要包括: 
    1)遙控浮球閥;
    2)減壓閥;
    3)緩閉式止回閥;
    4)泄壓閥;
    5)持壓閥等等。

    它們的主要特點是: 在作用 方式上利用介質自身壓力及液壓系統操作,并能自動控制,動作準確、性能可靠,可廣泛應用于生活生產及消防給水系統管道中起控制與安全作用。
    但在工程中應用水力控制閥時,還存在一定誤區,如的適用條件,閥的設計選用要求,安裝要點等,為此,本文擬以 CECS 標準《水力控制閥應用設計規程》(送審稿)為基礎,結合本人的體會來闡述上述諸方面的問題。

    1 、水力控制閥設計選用要點
    ( 1 )工程式中應用的水力控制閥是經過制造廠檢驗合格,各種標識齊全,技術資料符合要求的產品。
    ( 2 )根據功能要求,選擇閥門種類,再根據管道輸送介質、溫度、建筑標準和業主 要要求 等,確定閥門的閥體和密封部位的材質。常用的閥 體材料有鑄鐵 、銅鐵、銅、塑料等。常用的密封面和襯里材料有銅合金、塑料、鋼、硬質合金、橡膠等。閥 體材料應與 管道材料相匹配。
    ( 3 )閥門的公稱壓力有 0.6 、 1.0 、 1.6 、 2.5 和 4.0MPa 等不同級別,管道輸送的介質,其工作壓力應小于閥門的公稱壓力值。
    ( 4 )工程中水力控制閥的設置應當有足夠的空間,以便管理、操作、安裝和維修,并應符合管路對閥門的要求。
    ( 5 )管路采用法蘭連接時,應采用法蘭連接的水力控制閥;管路采用溝槽式連接時,應采用溝槽式連接的水力控制閥。
    ( 6 )水力控制閥應設置在介質單向流動的管路上。
    ( 7 )水力控制閥主閥體上的箭頭方向必須與管路系統流向一致。
    ( 8 )接水力控制閥管段不 應有氣堵 、氣阻現象。在管網最高位置 等存氣段 應設置自動排氣閥。
    ( 9 )閥門水平安裝時, 閥蓋 、閥桿應朝上。垂直安裝時, 閥蓋 、閥桿應朝外。
    ( 10 )閥門安裝前應做強度和嚴密性試驗。
    ( 11 )閥門的強度和嚴密性試驗應符合以下規定。
    A 、閥門的強度試驗壓力為公稱壓力的 1.5 倍;
    B 、閥門的嚴密性試驗壓力為公稱壓力的 1.5 倍;
    C 、試驗壓力在試驗持續時間內應保持不變,且殼體填料及閥瓣密封面無滲漏;
    D 、閥門試驗持續時間按上表。

閥門試驗持續時間 
                    最短試驗持續時間( S )
公稱直徑 DN(mm)         嚴密性試驗   
                    金屬密封  非金屬密封    強度試驗     
   ≤ 50               15         15           15 
  65~200               30         15           60 
  250~450              60         30           180 
 
    2 、 搖控浮球閥
    ( 1 )一種液位自動控制閥門,利用控制回路中浮球閥的開啟和磁閉來控制主閥的開啟和關閉, 從而達到設定液位控制的閥門. 

    (2) 遙控 浮球組應由 以下組件組成 ( 沿水流方向 ) 
    A 、控制閥 (閘閥或蝶閥); 
    B、過濾器;
    C、遙控浮球閥。
    注:A、如介質較為潔凈時,可用主閥導管系統內微型過濾器代替管道過濾器。
       B、安裝現場,應有拆卸過濾器的空間。

    (3)當生活、生產、消防給水系統的水池(箱)其進水管公稱直徑大于或等于50mm時宜設置遙控浮球閥。
    (4)遙控浮球的公稱通徑應與管路公稱直徑相同。

    (5)遙控浮球閥前應設置過濾器,過濾器應符合下列規定:
    A、濾網材料應有足夠強度和剛度,宜采用不銹鋼和銅制作;濾網孔口水流總面積應為管道截面積的1.5~2倍,孔數應為20~60目。
    B、應便于清污。

    (6)遙控浮球閥應設置在水池或水箱的進水管道上,宜水平安裝,閥蓋朝上。其控制導管與浮球設置慶符合以下要求:
    A、遙控浮球閥控制導管應充分固定在水池或水箱上,控制導管總長度宜下超過8cm,浮球中心應距進水口1cm以外或進水管應采取消波裝置。
    B、同一水池或水箱內高出溢流水位以上部位應有防止回流污染破壞虹吸現象的通氣孔,孔徑10mm,孔中心與溢流水位高度應符合下表的規定。

通氣孔中心距溢流水位高度         (mm) 
管路公稱直徑 DN   通氣孔中心 距溢流水位高度 
   50                        100 
   65                        100 
   80                        125 
  100                        125 
  150                        150 
  200                        150 
  250                        200 
  300                        200 

    (8) 遙控浮球閥出水管在水池或水箱內宜采用淹沒出流方式,以減上水流噪聲,管口應低于最低水位,但距水池或水箱的應不小于 50mm 。
    (9)遙控浮球閥緊貼水池或水箱壁安裝。
    (10)遙控 浮 球閥出水管為金屬管或復合管時,在水池或水箱內管外壁應采取防腐蝕措施。

    3、可調式減壓閥
    (1)能減動壓和靜壓,并將閥前介質傳遞至閥后,且閥后壓力在一定范圍內可以自由調節的閥門。按結構型式可分為直接驅動的直接式減壓閥和設有先導裝置的先導式減壓閥。
    (2)可調式減壓閥的組成(沿水流方向)
    A、控制閥; B、過濾器; C、閥前后的壓力表;   D、可調式減壓閥;   E、 可曲撓 橡膠接頭或管道伸縮器; F、控制閥門。
    注:A、當可調式減壓閥主閥體帶有壓力表時,減壓閥組可不設置壓力表。
       B、當可調式減壓閥主閥體自身帶有過濾裝置時,減壓閥組可不設過濾器。
       C、安裝現場應有拆卸過濾裝置的空間。

    (3)生活、生產、消防給水和熱水供應系統,在需要減靜壓的場所,并符合下列情況時,應裝設給水減壓閥:
    A 、 高層建筑需要豎向分區給水,且不設置減壓水箱時;
    B 、 需減靜壓時;
    C 、用水點或消防給水設施要求供水壓力穩定時。

    ( 4 )減壓閥宜設置兩組,其中一組備用。
    ( 5 )減壓閥的設置 誚 便于管理、操作、安裝和維修;減壓閥不宜設置在吊頂和住宅戶門內;當減壓閥設置在管道井內時應留出足夠的空間。
    ( 6 )減壓閥應設置在單向流動的管道上。

    ( 7 )可調式減壓閥的選用應符合下列要求:
    A 、減壓閥的直徑應按產品的按產品的流量——水頭損失曲線選定;
    B 、可調式減壓閥的壓力等級應高于預定的閥前壓力值;
    C 、可調式減壓閥閥后最高壓力和最低壓力應符合下表的規定。( MPa ) 

項目                 壓力等級 
                1.0     1.6     2.5 
閥前最高 壓力   1.0     1.6     2.5 
閥后最高壓力    0.8     1.0     1.0 
閥后最低壓力    0.05    0.05    0.05 
 
    D 、 閥前最低壓力應大于閥后動壓力0.2MPa ;
    E 、生活給水系統可調式減壓閥,閥前與閥后的最大壓差不大于0.4MPa ;在有安靜要求的場所(住宅、旅館、醫院)生活給水系統可調式減壓閥前與閥后的最大壓差不宜大于0.3 MPa。當生活給水系統可調式減壓閥前與閥后的最大壓差值超過上述規定時,可調式減壓閥宜串聯設置或采取防噪聲措施。
    ( 8 )當可調式減壓閥公稱直徑不大于 50mm 時,應采用直線式減壓閥;當大于 50mm 小于 100mm 時,宜采用先導式減壓閥。
    ( 9 )對用水量極不均勻的某些高層民用建筑(如旅館、住宅、醫院),在有安靜要求的場合,可調式減壓閥 宜異徑 并聯設置。異徑并聯設置時應符合下列要求;
    A 、按主、副減壓閥工作情況和流量特性確定主、副減壓閥直徑。一般副減壓閥 宜比主 減壓閥公稱直徑小兩級或兩級以上;
    B 、副減壓閥閥 后壓力宜比主 減壓閥的閥 后壓力 高 00.020~0.035 MPa (動壓值)。
    注:A 、異徑并聯設置時,通過的設計流量應按不同公稱直徑的或調式減壓閥同時工作計算。
       B 、異徑并聯設置只適用于可調式減壓閥。
       C 、主減壓閥為直接式減壓閥時,可不并聯副減壓閥。
       D 、異徑并聯設置時,主減壓閥可不再并連同徑減壓閥。

    ( 10 )可調式減壓閥宜水平安裝。水平安裝時,閥蓋宜向上。
    ( 11 )消防給水系統的減壓閥閥后應有排水設施。
    ( 12 )自動噴水滅火系統的需減壓時,減壓閥應設置在報警閥前(沿水流方向),與單個報警閥配套設置的減壓閥,可不設備用減壓閥;與多個報警閥配套設置的減壓閥, 應設備 廠用減壓閥。
    ( 13 )用于熱水供應工程的減壓閥,應采用熱水型減壓閥。
    ( 14 )采用干管干管循環方式(半循環方式)的熱水供應工程,減壓閥設置要求應與冷水工程相同;采用立管循環方式(全循環方式)的熱水供應工程,減壓閥設置應防止熱水循環的破壞,各分區回水管在匯合點壓力應平衡。

    4 、緩閉式止回閥
    ( 1 )利用介質自身壓力控制并具延時關閉從而達到消除或緩解水錘的止回閥。
    ( 2 )緩閉式止回閥組布以下組件組成(沿水流方向);
    A 、壓力表;B 、可曲撓 橡膠軟接頭或管道伸縮器; C 、過渡器; D 、緩閉式止回閥; 
E 、控制閥(閘閥或蝶閥)。
    注: A 、緩閉式止回閥閥體本身安裝有壓力表時,可不再設壓力表。
        B 、過濾器設置有困難時,可以不裝。

    ( 3 )生活、生產、消防給水系統中,需要在水泵停機時阻止介質回流并消除或緩解由此而產生的水錘現象,宜設置緩閉式止回閥。
    ( 4 )緩閉式止回閥應設置在水泵出口段, 宜水平 安裝, 閥蓋朝上 。當垂直安裝時, 閥蓋宜 朝外。
    ( 5 )一臺水泵機組應配套設置一組緩閉式止回閥組。
    ( 6 ) 緩閘止回閥 的公稱 通徑應與 管路公稱直徑相同。
    ( 7 )安裝前須沖洗管路。
    ( 8 )最佳安裝方位為立式,其它方位也可以。
    ( 9 )確認系統的工 況 。壓力、口徑、介質、介質溫度、流量。合理選擇緩閉止回閥的規格。
    ( 10 )安裝時要保持閥門內腔的清潔。
    ( 11 )在介質含有雜物較多的情況下,應多清洗過濾 裝置內網 ,以保持閥門安全運行。

    5 、泄壓閥、 持壓閥
    ( 1 )一種壓力自動控制閥門,它不借助任何外力而是利用介質自身壓力進行開啟或關閉。閥門開啟壓力在一定范圍內可以調節,當壓力恢復設定勤以下后,閥門自動關閉,阻止介質繼排出。
    ( 2 )該 閥用于管道中,可對壓力波快速反應和快速釋放,防止壓力急劇增高而損壞管線及設備,特別適用于高層樓房消防系統泄壓;并可用于保持主閥上游供水壓力恒定。
    A 、生活、生產、消防給水系統中需要保持管線壓力在一定范圍內(如 1.0 Mpa )防止壓力突升及消除因流量變化而逐漸增大的壓力過高給管路造成危害時,應設置泄壓閥。
    B 、生活、生產給水管路中,需要保持一定區域內管線的壓力在某一規定值范圍,應設置持壓閥 。

    ( 3 )泄壓 閥組應 由以下組件組成(沿水流方向);
    A 、壓力表; B 、控制閥(閘閥或蝶閥); C 、過濾器; D 、泄壓閥。
    注: A 、泄壓閥閥體本身安裝有壓力表時,泄壓 閥組可 不再設壓力表。
        B 、如介質較為潔凈時,可用泄壓閥導管系統內微型過濾器代替管道過濾器。
        C 、安裝現場,應有拆卸過濾裝置的空間。
    ( 4 ) 泄壓閥應設置在設定保護區域管路系統前端,且應在管路系統止回閥之后(沿水流方向)。為防止水泵運行超壓 和停泵水錘 超壓而設置的 泄壓閥應設在 水泵房內。
    ( 5 ) 泄壓閥應安裝在與管路系統并聯的泄水管上,并宜水平安裝,閥蓋朝上。
    ( 6 )泄壓 閥出口 端連接的管道,其管徑不應縮小。
    ( 7 )同系統的兩臺或兩臺以上的水泵機組可共用泄壓閥。
    ( 8 )泄壓 閥出口 端排水管應有防止回京戲污染措施和消能裝置。
    ( 9 ) 持壓閥組應 由以下組件組成(沿水流方向):A 、壓力表;B 、控制閥(閘閥或蝶閥);C 、過濾器;D 、 持壓閥;E 、控制閥(閘閥或蝶閥)
    注: A 、 持壓閥主閥體本身帶有壓力表時, 持壓閥組可 不再設壓力表。
        B 、過濾器應有位移補償裝置。
        C 、安裝現場,應有拆卸過濾裝置的空間。
    ( 10 ) 持壓閥可設置在干管或支管上,應串聯設置在設定保壓區域的最未端位置。并宜水平安裝,閥蓋朝上。
    ( 11 )對重要管路,應并聯設置持壓閥 ,一用一備。
    ( 12 ) 持壓閥出口 端連接的管段不應縮小。
    ( 13 ) 持壓閥出口 端管段可不設壓力表。
    ( 14 )管路公稱直徑小于200mm時,泄壓閥的公稱通徑應與管路公稱直徑相同或小一級規格;管路公稱直徑大于或等于200mm時,泄壓閥的公稱通徑宜采用150mm。
    ( 15 ) 持壓閥的公換通徑應 與被保護管路公稱直徑相同。
    ( 16 )泄壓含辛茹苦、 持壓閥 的壓力等級應根據給水(含消防)系統工作壓力來確定。通常應與給水(含消防)泵出水管上的閥門壓力等級一致。
    ( 17 )如泄壓閥排水口位置較遠,泄水管路過長( >20m ),泄水管口徑宜比泄勁壓閥閥前管網壓力穩定。
    ( 18 )消防給水系統在試壓過程中,如系統試驗壓力高于所選用泄壓閥的公稱壓力,應關閉 泄壓閥前的切斷閥門,以免泄壓閥損壞或失靈。
    ( 19 )系統試壓時,泄壓閥應關閉。
    ( 20 )泄壓含辛茹苦、持壓閥聞高整定開啟壓力 Ps 見下表。( MPa ) 

項目                           壓力等級 
閥前最高 壓力           1.0       1.6      2.5 
                        1.0       1.6      2.5 
最高整定開啟壓力 Ps max 0.9       1.4      2.0 
 
    注:PS值不宜設定的太低,否則極易泄壓。

    6 、水力控制閥的變化
    在主閥不變的情況下,通過針形閥、先導閥及相應 控制系統,根據管網中不同的要求,可演變出幾十種功能的閥門,除上述 5 種給水系統常用的以外尚有電動 浮 球閥、水力電動控制閥、電磁控制閥、流量控制閥、緊急關閉閥等。均有不同的設計選用要求和安裝要求。

    7 、結論
    ( 1 )由于水力控制閥在作用方式上利用介質自身壓力及液壓系統操作,并能自動控制,動作準確,性能可靠,故在建筑給水(含消防)系統中廣泛應用。
    ( 2 )分別介紹了遙控浮球閥、可調式減壓閥、緩閉止回閥、泄壓閥和持壓閥等幾種常用的水力控制閥的設計選用和安裝要點。
    ( 3 )水力控制閥如同其他閥門一樣尚有許多需要我們去認識、去開發的功能,如小口徑的流量控制閥的開發、各種水力控制閥閥用橡膠的要求、彈簧的壽命等等,以便更好地應用到工程中。 

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