隨著我國建筑給排水科技的發展,近十余年來閥門市場中出現了各種類型進口和國內自行研制的給水減壓閥,因其設計簡潔,施工方便,已廣泛應用在高層建筑乃至超高層建筑給水系統中。
1減壓閥的作用
減壓閥是一種調節管道中壓強的裝置,它可以自動將管道內的介質壓力減低到所需壓力,避免系統水壓過大而引起的用水點出水量大及水擊現象,保護用水設備。
2減壓閥的種類和原理
減壓閥按構造形式分主要有薄膜式、波紋管式和活塞式三類;同時按減壓效果又可分為可調和不可調(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任意調節出口壓力,設備無噪聲,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。活塞杠桿式內有一調壓通道,它利用流量的變化使壓力維持在某一范圍內。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。比例減壓閥具有結構簡單、工作平穩、密封性能好和減壓不減流量的優點,是工程中經常使用的一種減壓閥。
3在工程中應用減壓閥的優點
1)簡化給水系統
在高層建筑中,由于系統設備、材料對水壓的要求,需進行分區供水。采用減壓閥后,系統可以節省分區水泵,或取消中間水箱,增加了建筑的使用面積,也減少了投資。
2)減少污染環節,節約用水
在給水系統中,應用減壓閥可避免中間水箱造成的二次污染,防止超壓,既保護用水設備和管道,減少跑、冒、滴、漏,又節約用水。
3)節省面積,防止超壓
在消防給水系統中,應用減壓閥就無需按分區設置水泵,減少水泵的使用臺數,從而節省泵房面積,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)便于維護管理
實踐表明,應用減壓閥的給水減壓保障系統與傳統的中間水箱減壓系統相比,有占用空間小、技術特性穩定、壓力比調節靈活、使用壽命長、維護管理便捷等優點。
4減壓閥的設計、選用原則
1)作為減壓閥,既可以減動壓,也可以減靜壓。彈簧減壓閥出口的壓力可以調節,而比例減壓閥出口壓力與進口壓力是按比例變化的。在產品選型時一定要根據系統的要求來確定。通常在生活給水系統中,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運行中調定較為合適。而在消防給水系統中,流量和壓力需求是相對確定的,可選用比例減壓閥。
2)設計選用時要根據所需的流量和壓力,按照廠家提供的產品樣本技術參數及特性曲線,選擇合適的型號。選用可調式減壓閥時,應注意減壓閥的公稱壓力、適用溫度、適用介質、連接方式,尤其注意它的出口壓力可調節范圍是否滿足需要。表1為某廠生產的可調式減壓閥的主要技術參數。
表1可調式減壓閥主要技術參數
公稱壓力/MPa 1.0 1.6 2.5
殼體試驗壓力/MPa 1.5 2.4 3.75
密封試驗壓力/MPa 1.1 1.76 2.75
出口壓力可調節范圍P2/MPa 0.10~0.8 0.16~1.3 0.25~2.0
工作溫度/℃ ≤80
適用介質清水、油品另外,因壓差增大易產生噪聲,給水系統中使用可調式減壓閥的閥前與閥后的zui大壓差不應大于0.4 MPa。選用比例減壓閥時,應注意減壓閥的公稱壓力、適用溫度、適用介質、連接方式,更要選擇減壓標準比例和進口壓力范圍滿足需要的產品。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,有的生產廠家還可根據用戶的要求設計特殊比例的減壓閥,一般不超過5∶1,超過這個范圍易產生氣蝕現象,損壞閥件,產生嘯叫噪聲。給水系統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,由于其結構的原因造成價格增加很多。故在流量較小、水壓要求準確時,宜選用彈簧減壓閥。而比例減壓閥結構簡單、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,閥后壓力允許波動時,宜采用比例式減壓閥;閥后壓力要求穩定時,宜采用可調式減壓閥。
5)用于給水分區的減壓閥組或重要建筑,為保證系統的長期、可靠運行,宜采用兩組減壓閥并聯安裝,交替運行、檢修,互為備用。
不得設旁通管,那樣將失去減壓的意義,造成減壓閥后的系統超壓,甚至破壞設備。當每組減壓閥中單個減壓閥不能達到減壓要求時,或閥前壓力大于閥后配水設備的試驗壓力時,應采用兩個減壓閥串聯使用,防止單個減壓閥因故障失效時破壞配水設備。
5安裝、維護管理
1)減壓閥可以水平及垂直安裝,但可調式減壓閥宜水平安裝,盡量減少重力作用對調節精度的影響;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。高層內減壓閥設計安裝的位置不妥，會出現減壓閥閥后壓力忽高忽低，管網壓力嚴重偏離允許范圍，伴隨毀壞淋浴器，水管爆裂和損壞用戶水表等事故發生；有時也會水流不暢，分區內出現無規律的斷水現象，影響用戶用水。出現類似事故，檢查整個減壓閥減壓分區給水系統，無疑點可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業管理單位甚至懷疑減壓閥的技術性能，多次調換新的減壓閥，也不能解決問題。這時可從檢查比例減壓閥設計安裝位置是否合理著手，認真檢查管網系統是否存在等位倒虹管現象，即分區的輸出管路標高相近。此類情況在主、副樓同一屋頂水箱，下給水供水系統中很容易出現。發現這些問題，可以考慮把比例減壓閥安裝位置提高一個層面(不能提得太高，必須顧全分區內用水設備的承壓規范要求)；也可在主、副樓內，分設兩組獨立的比例減壓閥給水系統。如圖1所示(這類故障一般發生在靜壓供水系統)。
圖1減壓閥設計安裝位置改進
2)減壓閥的安裝位置應保證調試、觀察和維修方便。安裝在管道井中的減壓閥,應在其相應位置開檢修口。
3)在安裝前應清潔管道,防止雜物堵塞減壓閥。減壓閥前后應設閥門。減壓閥前應裝Y形過濾器(主閥自身設置過濾器者除外),濾網宜采用20目~60目的銅絲網;減壓閥后應安裝橡膠曲撓接頭,以利于檢修拆卸。減壓閥組的前后應各裝一只壓力表,便于觀察減壓閥的工作狀況以及濾網的堵塞程度。
4)減壓閥不應有氣堵、氣阻等現象。設有減壓閥的給水系統的立管頂端應設置自動排氣閥。
5)每年需對過濾器進行定期檢查3次~4次,及時清除污穢。有些可調式減壓閥,其主閥或者導閥自身設置過濾器,同樣需要定期拆洗濾芯。
6)互為備用的減壓閥組宜一個月輪流
交換一次,擱置時間過長減壓通道死水結垢,減壓元件閥芯會卡住失效。消防給水系統的減壓閥后安裝泄水閥,定期放水,防止長期不用結垢失靈。
7)運行中應及時排除管道中的積氣,防止氣蝕現象發生,必要時增加自動排氣閥。
8)使用一定的年限后,需調換易損件。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滴漏不止,表明閥芯上幾擋O形密封圈已經磨損,要更換密封件。
6結語
實踐表明:應用減壓閥的給水減壓系統占用空間小、技術特性穩定、壓力比調節靈活、使用壽命長、維護管理便捷。但如何保障高層建筑減壓閥給水系統的正常工作,使高層建筑用戶獲得良好的供用水環境,并確保建筑內消防給水系統發揮應有的作用,離不開對減壓閥給水系統科學有序的維護管理。因此熟悉系統工作原理,掌握正確管理保養、操作排故知識和技能,對相關工作人員顯得特別重要。