隨著我國建筑給排水科技的發(fā)展,近十余年來閥門市場中出現(xiàn)了各種類型進(jìn)口和國內(nèi)自行研制的給水減壓閥,因其設(shè)計(jì)簡潔,施工方便,已廣泛應(yīng)用在高層建筑乃至超高層建筑給水系統(tǒng)中。
1減壓閥的作用
減壓閥是一種調(diào)節(jié)管道中壓強(qiáng)的裝置,它可以自動(dòng)將管道內(nèi)的介質(zhì)壓力減低到所需壓力,避免系統(tǒng)水壓過大而引起的用水點(diǎn)出水量大及水擊現(xiàn)象,保護(hù)用水設(shè)備。
2減壓閥的種類和原理
減壓閥按構(gòu)造形式分主要有薄膜式、波紋管式和活塞式三類;同時(shí)按減壓效果又可分為可調(diào)和不可調(diào)(固定比例)式減壓閥。薄膜式和波紋管式減壓閥均利用彈簧的阻片作用維持閥前后壓力的平衡,并可以在正常的減壓范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)出口壓力,設(shè)備無噪聲,且性能可靠。活塞式減壓閥主要有活塞杠桿式和固定比例式?；钊軛U式內(nèi)有一調(diào)壓通道,它利用流量的變化使壓力維持在某一范圍內(nèi)。比例減壓閥利用活塞前后流通過的截面不同,改變水流的壓強(qiáng)。比例減壓閥具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、密封性能好和減壓不減流量的優(yōu)點(diǎn),是工程中經(jīng)常使用的一種減壓閥。
3在工程中應(yīng)用減壓閥的優(yōu)點(diǎn)
1)簡化給水系統(tǒng)
在高層建筑中,由于系統(tǒng)設(shè)備、材料對水壓的要求,需進(jìn)行分區(qū)供水。采用減壓閥后,系統(tǒng)可以節(jié)省分區(qū)水泵,或取消中間水箱,增加了建筑的使用面積,也減少了投資。
2)減少污染環(huán)節(jié),節(jié)約用水
在給水系統(tǒng)中,應(yīng)用減壓閥可避免中間水箱造成的二次污染,防止超壓,既保護(hù)用水設(shè)備和管道,減少跑、冒、滴、漏,又節(jié)約用水。
3)節(jié)省面積,防止超壓
在消防給水系統(tǒng)中,應(yīng)用減壓閥就無需按分區(qū)設(shè)置水泵,減少水泵的使用臺數(shù),從而節(jié)省泵房面積,減少投資。若減壓閥安裝在消火栓前,可防止栓口的超壓,保證消火栓的正常使用。
4)便于維護(hù)管理
實(shí)踐表明,應(yīng)用減壓閥的給水減壓保障系統(tǒng)與傳統(tǒng)的中間水箱減壓系統(tǒng)相比,有占用空間小、技術(shù)特性穩(wěn)定、壓力比調(diào)節(jié)靈活、使用壽命長、維護(hù)管理便捷等優(yōu)點(diǎn)。
4減壓閥的設(shè)計(jì)、選用原則
1)作為減壓閥,既可以減動(dòng)壓,也可以減靜壓。彈簧減壓閥出口的壓力可以調(diào)節(jié),而比例減壓閥出口壓力與進(jìn)口壓力是按比例變化的。在產(chǎn)品選型時(shí)一定要根據(jù)系統(tǒng)的要求來確定。通常在生活給水系統(tǒng)中,流量變化較大,對壓力的要求也不一定,故選用彈簧減壓閥在系統(tǒng)運(yùn)行中調(diào)定較為合適。而在消防給水系統(tǒng)中,流量和壓力需求是相對確定的,可選用比例減壓閥。
2)設(shè)計(jì)選用時(shí)要根據(jù)所需的流量和壓力,按照廠家提供的產(chǎn)品樣本技術(shù)參數(shù)及特性曲線,選擇合適的型號。選用可調(diào)式減壓閥時(shí),應(yīng)注意減壓閥的公稱壓力、適用溫度、適用介質(zhì)、連接方式,尤其注意它的出口壓力可調(diào)節(jié)范圍是否滿足需要。表1為某廠生產(chǎn)的可調(diào)式減壓閥的主要技術(shù)參數(shù)。
表1可調(diào)式減壓閥主要技術(shù)參數(shù)
公稱壓力/MPa 1.0 1.6 2.5
殼體試驗(yàn)壓力/MPa 1.5 2.4 3.75
密封試驗(yàn)壓力/MPa 1.1 1.76 2.75
出口壓力可調(diào)節(jié)范圍P2/MPa 0.10~0.8 0.16~1.3 0.25~2.0
工作溫度/℃ ≤80
適用介質(zhì)清水、油品另外,因壓差增大易產(chǎn)生噪聲,給水系統(tǒng)中使用可調(diào)式減壓閥的閥前與閥后的zui大壓差不應(yīng)大于0.4 MPa。選用比例減壓閥時(shí),應(yīng)注意減壓閥的公稱壓力、適用溫度、適用介質(zhì)、連接方式,更要選擇減壓標(biāo)準(zhǔn)比例和進(jìn)口壓力范圍滿足需要的產(chǎn)品。比較常用的比例減壓閥的減壓比例是2∶1,3∶1,另外有4∶1,3∶2,5∶2等,有的生產(chǎn)廠家還可根據(jù)用戶的要求設(shè)計(jì)特殊比例的減壓閥,一般不超過5∶1,超過這個(gè)范圍易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,損壞閥件,產(chǎn)生嘯叫噪聲。給水系統(tǒng)使用比例減壓閥的減壓比例不宜大于3∶1。
3)彈簧減壓閥隨著管徑的增大,由于其結(jié)構(gòu)的原因造成價(jià)格增加很多。故在流量較小、水壓要求準(zhǔn)確時(shí),宜選用彈簧減壓閥。而比例減壓閥結(jié)構(gòu)簡單、體積較小,比較適用于管徑大的管道上。
4)基于兩類減壓閥的原理,閥后壓力允許波動(dòng)時(shí),宜采用比例式減壓閥;閥后壓力要求穩(wěn)定時(shí),宜采用可調(diào)式減壓閥。
5)用于給水分區(qū)的減壓閥組或重要建筑,為保證系統(tǒng)的長期、可靠運(yùn)行,宜采用兩組減壓閥并聯(lián)安裝,交替運(yùn)行、檢修,互為備用。
不得設(shè)旁通管,那樣將失去減壓的意義,造成減壓閥后的系統(tǒng)超壓,甚至破壞設(shè)備。當(dāng)每組減壓閥中單個(gè)減壓閥不能達(dá)到減壓要求時(shí),或閥前壓力大于閥后配水設(shè)備的試驗(yàn)壓力時(shí),應(yīng)采用兩個(gè)減壓閥串聯(lián)使用,防止單個(gè)減壓閥因故障失效時(shí)破壞配水設(shè)備。
5安裝、維護(hù)管理
1)減壓閥可以水平及垂直安裝,但可調(diào)式減壓閥宜水平安裝,盡量減少重力作用對調(diào)節(jié)精度的影響;比例式減壓閥宜垂直安裝,有利于其閥體上的平衡孔正常工作,必須保持平衡孔暴露在大氣中,不致阻塞。另外呢，注意檢查比例式減壓閥的安裝位置。高層內(nèi)減壓閥設(shè)計(jì)安裝的位置不妥，會(huì)出現(xiàn)減壓閥閥后壓力忽高忽低，管網(wǎng)壓力嚴(yán)重偏離允許范圍，伴隨毀壞淋浴器，水管爆裂和損壞用戶水表等事故發(fā)生；有時(shí)也會(huì)水流不暢，分區(qū)內(nèi)出現(xiàn)無規(guī)律的斷水現(xiàn)象，影響用戶用水。出現(xiàn)類似事故，檢查整個(gè)減壓閥減壓分區(qū)給水系統(tǒng)，無疑點(diǎn)可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業(yè)管理單位甚至懷疑減壓閥的技術(shù)性能，多次調(diào)換新的減壓閥，也不能解決問題。這時(shí)可從檢查比例減壓閥設(shè)計(jì)安裝位置是否合理著手，認(rèn)真檢查管網(wǎng)系統(tǒng)是否存在等位倒虹管現(xiàn)象，即分區(qū)的輸出管路標(biāo)高相近。此類情況在主、副樓同一屋頂水箱，下給水供水系統(tǒng)中很容易出現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這些問題，可以考慮把比例減壓閥安裝位置提高一個(gè)層面(不能提得太高，必須顧全分區(qū)內(nèi)用水設(shè)備的承壓規(guī)范要求)；也可在主、副樓內(nèi)，分設(shè)兩組獨(dú)立的比例減壓閥給水系統(tǒng)。如圖1所示(這類故障一般發(fā)生在靜壓供水系統(tǒng))。
圖1減壓閥設(shè)計(jì)安裝位置改進(jìn)
2)減壓閥的安裝位置應(yīng)保證調(diào)試、觀察和維修方便。安裝在管道井中的減壓閥,應(yīng)在其相應(yīng)位置開檢修口。
3)在安裝前應(yīng)清潔管道,防止雜物堵塞減壓閥。減壓閥前后應(yīng)設(shè)閥門。減壓閥前應(yīng)裝Y形過濾器(主閥自身設(shè)置過濾器者除外),濾網(wǎng)宜采用20目~60目的銅絲網(wǎng);減壓閥后應(yīng)安裝橡膠曲撓接頭,以利于檢修拆卸。減壓閥組的前后應(yīng)各裝一只壓力表,便于觀察減壓閥的工作狀況以及濾網(wǎng)的堵塞程度。
4)減壓閥不應(yīng)有氣堵、氣阻等現(xiàn)象。設(shè)有減壓閥的給水系統(tǒng)的立管頂端應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。
5)每年需對過濾器進(jìn)行定期檢查3次~4次,及時(shí)清除污穢。有些可調(diào)式減壓閥,其主閥或者導(dǎo)閥自身設(shè)置過濾器,同樣需要定期拆洗濾芯。
6)互為備用的減壓閥組宜一個(gè)月輪流
交換一次,擱置時(shí)間過長減壓通道死水結(jié)垢,減壓元件閥芯會(huì)卡住失效。消防給水系統(tǒng)的減壓閥后安裝泄水閥,定期放水,防止長期不用結(jié)垢失靈。
7)運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)排除管道中的積氣,防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生,必要時(shí)增加自動(dòng)排氣閥。
8)使用一定的年限后,需調(diào)換易損件。如活塞式減壓閥的閥芯與閥體間的平面密封橡膠件損壞;薄膜式可調(diào)型減壓閥主閥膜片有裂痕和O形圈損壞;比例式(活塞型)減壓閥閥體上的透吸氣小孔如出現(xiàn)滴漏不止,表明閥芯上幾擋O形密封圈已經(jīng)磨損,要更換密封件。
6結(jié)語
實(shí)踐表明:應(yīng)用減壓閥的給水減壓系統(tǒng)占用空間小、技術(shù)特性穩(wěn)定、壓力比調(diào)節(jié)靈活、使用壽命長、維護(hù)管理便捷。但如何保障高層建筑減壓閥給水系統(tǒng)的正常工作,使高層建筑用戶獲得良好的供用水環(huán)境,并確保建筑內(nèi)消防給水系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用,離不開對減壓閥給水系統(tǒng)科學(xué)有序的維護(hù)管理。因此熟悉系統(tǒng)工作原理,掌握正確管理保養(yǎng)、操作排故知識和技能,對相關(guān)工作人員顯得特別重要。