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减压阀的基本常识
北京高中压阀门 2012-10-9

减压阀的基本常识

减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。



   减压阀的段工作原理

压并稳定到一个定值,以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。 按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数目可人为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。


     减压阀的种类划分

(一)作用式减压阀

最简单的减压阀,直接作用式减压阀,带有平膜片或波纹管。因为它是独立结构,因此无需在下游安装外部传感线。它是三种减压阀中体积最小、使用最经济的一种,专为中低流量设计。直接作用式减压阀的精确度通常为下游设定点的+/-10%。 

(二)活塞式减压阀

该类型的减压阀集两种阀―导阀和主阀―于一体。导阀的设计与直接作用式减压阀类似。来自导阀的排气压力作用在活塞上,使活塞打开主阀。如果主阀较大,无法直接打开时,这种设计就会利用入口压力打开主阀。因此,这种类型的减压阀,与直接作用式减压阀相比,在相同的管道尺寸下,容量和精确度(+/-5%)更高。与直接作用式减压阀相同的是,减压阀内部感知压力,无须外部安装传感线。

(三)薄膜式减压阀

在这种类型的减压阀中,双膜片代替了内导式减压阀中的活塞。这个增大的膜片面积能够打开更大的主阀,并且在相同的管道尺寸下,其容量比内导式活塞减压阀更大。另外,膜片对压力变化更为敏感,精确度可达+/-1%。精确性更高是由于下游传感线的定位(阀的外部),其所在位置气体或液体动荡更少。该减压阀非常灵活,可以采用不同类型的导阀(例如压力阀、温度阀、空气装载阀、电磁阀或几种阀同时配套适用)

减压阀的 基本性能

(1)调压范围
      它是指减压阀输出压力P2的可调范围,在此范围内要到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。 
     (2)压力特性
  它是指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。
      (3)流量特性
  它是指输入压力—定时,输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时,输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低,它随输出流量的变化波动就越小。


      减压阀的作用

减压阀的作用原理是靠阀内流道对水流的局部阻力降低水压,水压降的范围由连接阀瓣的薄膜或活塞两侧的进出口水压差自动调节。近年来又出现一些新型减压阀,如定比式减压阀。定比减压原理是利用阀体中浮动活塞的水压比控制,进出口端减压比与进出口侧活塞面积比成反比。这种减压阀工作平稳无振动;阀体内无弹簧,故无弹簧锈蚀、金属疲劳失效之虑;密封性能良好不渗漏,因而既减动压(水流动时)又减静压(流量为0时);特别是在减压的同时不影响水流量。

水流通过减压阀虽有很大的水头损失,但由于减少了水的浪费并使系统流量分布合理、改善了系统布局与工况,因此总体上讲仍是节能的。减压阀的每一档弹簧只在一定的出口压力范围内适用,超出范围应更换弹簧。在介质工作温度比较高的场合,一般选用先导活塞式减压阀或先导波纹管式减压阀。介质为空气或水(液体)的场合,一般宜选用直接作用薄膜式减压阀或先导薄膜式减压阀。介质为蒸汽的场合,宜选用先导活塞式减压阀或先导波纹管式减压阀。为了操作、调整和维修的方便,减压阀一般应安装在水平管道上。


    减压阀 运行操作

1.要避免存留脏物、杂物进入减压阀减压保障系统。新建或者改造工程的减压系统管网,很可能遗留沙粒、麻丝、杂物。投运前,一般都应进行水冲洗,满足清洁要求后,最后装上减压阀和过滤器滤芯,这样才能避免杂物流入减压阀,杜绝减压阀卡芯现象。在系统进入工作后,保障减压系统的水流畅通与否,与设置在系统上的过滤器流通能力关系密切,如滤芯被杂物严重吸附,则会影响减压阀的工作,为此必需对过滤器进行定期检查,及时清除污秽。实践表明这项工作2至3个月必须进行一次,有些可调式(弹簧式、薄膜式)减压阀,其主阀或者导阀自身设置过滤器,同样需要定期拆洗滤芯。

2.1用1备的减压阀组应定期轮换工作。大部分高层建筑生活给水减压阀减压保障系统,是以给水竖向分区设置的,一般设在每一给水分区总管上。考虑到众多用户的用水可靠安全性(住宅每一分区有几十户至上百户,公共建筑如宾馆、饭店,每一分区有几十套客房……),设计时减压阀应两套并列安装(1用1备)。减压通路两侧都辅以闸阀或蝶阀,可启闭任一减压通道,为使并列的两套减压阀通道能正常工作,常规一个月轮流交换一次,搁置时间过长减压通道死水结垢,减压元件阀芯会卡住失效。

3.应及时排除管道中的积气。当空气进入减压管网或管网内随压力变化时气体从水中析出,这时区域内用户的水压极不稳定;处在供水最不利点用水器更是压力变化急骤,有时呈现虚假的峰值压力,有时还会抽吸断水,还有管网会伴随撞击声。产生这种现象,会影响燃气热水器、电热水器等稳定工作,严重时会被毁坏;对各种盥洗器具的进水连接管破坏力也很大,特别是目前常用的一些复合型连结软管,其强度较差,因此爆管的事件屡有发生;有些水表无法正确计量,出现用户不用水,水表也会不断地转动。为杜绝这类事故,应检查屋顶水箱生活给水总管的蓄水高程是否满足,如不满足水箱出水口处会产生水旋,吸入空气。排除这一故障可调整水箱内液位控制器的最低水位高程,经验表明一般最低水位距出水口应不小于0.3m。也可反复开启设置在分区、减压系统两侧的压力表放气旋塞,把已进入管网内的空气徐徐排出。如采取上述措施后,在分区总管末梢以下的一些用水器还出现上述现象,可以在这些部位增设自动排气装置。

4.注意减压阀的减压保障系统。无论选用比例式还是可调式减压阀,其减压比P1∶P2不宜选择过大,一般应控制在5∶1之内。超过这个范围易产生气蚀现象,损坏阀件,产生啸叫噪音。有些活塞式减压阀,制造厂在其阀体上加工一个直径1.5mm左右的小孔,其功能是让阀芯运动时起到透吸气作用,维护管理时应注意千万不要将小孔塞住,否则影响减压阀的正常运行。

5.加强减压阀保障系统的管理巡视,要注意观察减压阀本身的工作动态。阀前、阀后压力数值接近,表明减压阀本身已存在故障。即活塞式减压阀的阀芯与阀体间的平面密封橡胶件损坏;薄膜式可调型减压阀主阀膜片有裂痕和O型圈损坏,及导阀连通管堵塞,造成减压阀减压作用削弱或者失效。这对分区管网危害极大,特别是许多用水设备可能因超压力而出现爆管,必须及时修复。比例式(活塞型)减压阀阀体上的透吸气小孔如出现滴漏不止,表明阀芯上几档O型密封圈已经磨损,要更换密封件。但在修理拆装减压元件时,要谨慎细心,调换内密封件;清理杂物时,应因势利导,不要用金属棒、硬梗撬阀的活动部位,使用木榔头和木柄敲击震动,慢慢拆卸阀内部件。修理完毕后重新安装时,一定要和阀门上的流向指示保持一致。

6.注意检查比例式减压阀的安装位置。高层内减压阀设计安装的位置不妥,会出现减压阀阀后压力忽高忽低,管网压力严重偏离允许范围,伴随毁坏淋浴器,水管爆裂和损坏用户水表等事故发生;有时也会水流不畅,分区内出现无规律的断水现象,影响用户用水。出现类似事故,检查整个减压阀减压分区给水系统,无疑点可找;拆卸减压阀过滤器等元件并无异常;有些物业管理单位甚至怀疑减压阀的技术性能,多次调换新的减压阀,也不能解决问题。这时可从检查比例减压阀设计安装位置是否合理着手,认真检查管网系统是否存在等位倒虹管现象,即分区的输出管路标高相近。此类情况在主、副楼同一屋顶水箱,下给水供水系统中很容易出现。发现这些问题,可以考虑把比例减压阀安装位置提高一个层面(不能提得太高,必须顾全分区内用水设备的承压规范要求);也可在主、副楼内,分设两组独立的比例减压阀给水系统。


  减压阀安装事项

安装要求
  1.减压阀的安装应在供水管网试压、冲洗合格后进行。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:检查管道试压及冲洗记录。
  2.减压阀安装前应检查:其规格型号应与设计相符;阀外控制管路及导向阀各连接件不应有松动;外观应无机械损伤,并应清除阀内异物。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:对照图纸,观察检查和手扳检查
  3.减压阀水流方向应与供水管网水流一致。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:观察检查。
  4.应在进水侧安装过滤器,并宜在其前后安装控制阀。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:观察检查。
  5.可调式减压阀宜水平安装,阀盖应向上。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:观察检查。
  6.比例式减压阀宜垂直安装;当水平安装时,单呼吸孔减压阀其孔口应向下,双呼吸孔减压阀其孔口应呈水平位置。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:观察检查。
  7.安装自身不带压力表的减压阀时,应在其前后相邻部位安装压力表。
  检查数量:全数检查。
  检查方法:观察检查。


   注意事项

 

1.为了操作和维护方便,该阀一般直立安装在水平管道上。
  2.减压阀安装必须严格按照阀体上的箭头方向保持和流体流动方向一致。如果水质不清洁含有一些杂质,必须在减压阀的上游进水口安装过滤器 
  3.为了防止阀后压力超压,应在离阀出口不少于4M处安装一个减压阀。
  4.减压阀在管道中起到一定的止回作用,为了防止水锤的危害,也可安装小的膨胀水箱,防止损坏管道和阀门,过滤器必须安装在减压阀的进水管前,而膨胀水箱必须安装在减压阀出水管后!
  5.如果需要将减压阀安装在热水系统时,您必须在减压阀和膨胀水箱之间安装止回阀。这样既可以让膨胀水箱吸收由于热膨胀而增加的水的体积,又可以防止热水回流或压力波动对减压阀的影响,确保减压阀长期正常工作。 


    使用技巧

 

在设定机械泵的驱动压力时,正确的方法是使驱动压力高于背压1-1. 5kg/cm2(15-20psig)。这在大多数情况下是正确的。但有时为达到泵的要求排量,需要将驱动压力设得稍高一些。驱动压力高时,不利的一面是容易对进气阀造成磨损。如果驱动压力高于要求值,会对进气阀造成严重的磨损而不得不提前更换进气阀。

在这种情况下,建议使用减压阀或减压阀站。减压阀既可以允许将驱动压力维持在能够满足泵排量的设定压力,同时也可以保护进气阀不受磨损。另外,在应用空间较狭窄时,建议使用带集汽管的减压阀站。在泵泵水过程中,集汽管为泵供汽从而为泵提供了缓冲区。这个缓冲区使整个装置的动作柔和,减少对减压阀的磨损。

 减压阀主要控制主阀的固定出口压力,主阀出口压力不因进口压力变化而改变,并不因主阀出口流量的变化而改变其出口压力。适用于工业给水、消防供水及生活用水管网系统。

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