水力控制[Zhi]閥在給水系統[Tong]中的應用[Yong]

介紹了水力[Li]控制閥産品[Pin]在給水系統中的典型應[Ying]用。水(Shui)力控制閥(Fa)僅依靠介質（水）本身的能量便可以[Yi]實現自動控制，其在國内外的[De]樓宇管網、市政[Zheng]供水、消(Xiao)防用水(Shui)、泵站、灌溉等給[Gei]水系統中均有廣泛的應用。

1 問題的提(Ti)出

在給水系[Xi]統中經常會對水的壓力(Li)、流量、液位等參數進行頻(Pin)繁的(De)控制。如果都使(Shi)用外接能源，如氣源或電源的[De]話，将會消耗很[Hen]大。例如：

1）從高壓區向低[Di]壓(Ya)區給(Gei)水的市政[Zheng]供水系[Xi]統中，需要保持下[Xia]遊的壓力穩定。

2）從壓(Ya)力較高的增壓泵流出後[Hou]用于灌溉(Gai)的(De)灌(Guan)溉系統中(Zhong)，需要使水(Shui)源減壓。

3）從高壓端[Duan]向恒定的下遊供水的(De)樓宇管網(Wang)系統中，需要保[Bao]護整個管路的平穩運(Yun)行，避免受到偶然(Ran)出現的壓力過大的影響。

4）向水塔蓄[Xu]水的供水系統中(Zhong)，需要控制水位。

5）向蓄(Xu)水區自動蓄水[Shui]的消防(Fang)系統中，需要保[Bao]證控制區域(Yu)液位正常。

2 水力控(Kong)制閥的結構和基(Ji)本原理

水力控制(Zhi)閥，是一系[Xi]列多用途控制(Zhi)與安全類[Lei]閥門的總稱，見圖1。水力控(Kong)制閥僅依[Yi]靠介質———水[Shui]的能量，即可實現(Xian)對[Dui]壓力(Li)、流量、液位[Wei]等的控制。不但節約了大(Da)量的能源消耗，而[Er]且(Qie)還也省了人力[Li]成本。

圖1 水力控制閥外形圖

***早，水力[Li]控制閥被[Bei]運用在一些農業國家的水(Shui)利(Li)灌溉系統中，大量生産于以色[Se]列、荷[He]蘭、丹麥等歐[Ou]洲國家，後來(Lai)發展到美國[Guo]、加拿大以及亞洲(Zhou)等地，并且得到了更(Geng)加廣泛的應用。

簡單[Dan]來說(Shuo)，水力控制閥是(Shi)由[You]主閥和不同的導[Dao]閥系統所組成的。通(Tong)過裝配[Pei]不同的(De)導閥(Fa)系統，水力控制(Zhi)閥将可以具備(Bei)不同的(De)使用功能。

2.1 主閥

主閥的典型[Xing]結構見圖(Tu)2。圖2中的[De]主閥(Fa)為[Wei]隔膜雙腔型，是由閥體[Ti]、閥芯、閥座、閥[Fa]闆、彈簧、閥杆、中間體、膜片、閥蓋等主[Zhu]要零部件(Jian)組成。

①閥體(Ti)；②閥芯；③閥[Fa]座；④閥闆；⑤彈簧；

⑥閥杆；⑦中間體；⑧隔膜；⑨閥蓋

圖[Tu]2 主閥示意圖

2.2 導[Dao]閥系統

導閥系統[Tong]由[You]導(Dao)閥、導管、針閥、球閥、壓力表(Biao)等零(Ling)部件組[Zu]成。通過不同的連接可以實(Shi)現(Xian)不同的控制功能。

2.3基本原理

水(Shui)力控制閥雖然按照不同的[De]使用功能有[You]不同的分類，但其工[Gong]作原理卻不盡相[Xiang]同。即以上、下[Xia]遊壓力差(Cha)為動力，由導閥系統控制(Zhi)，使隔膜（或者活(Huo)塞）液壓式差動操作[Zuo]，完全(Quan)由水力自動調節，從而控制主(Zhu)閥閥芯開啟或者關閉或者處于[Yu]某[Mou]一調節狀(Zhuang)态。

3水力控制[Zhi]閥的分類和工作原理

根據給水系統(Tong)中不同的[De]設計要求和使用要求，還可以演變出十[Shi]幾種用途的閥門（目[Mu]前國外此類閥[Fa]門已派生出近(Jin)百種用途）。經常用到的有先導[Dao]式減壓閥、洩壓安全[Quan]閥、遙控浮球閥等。

3.1 先導式(Shi)減壓閥

先(Xian)導(Dao)式(Shi)減壓閥可[Ke]以[Yi]将閥前的高壓流(Liu)體降低至(Zhi)閥後(Hou)的低壓流體，并[Bing]維持閥後壓力的穩定(Ding)，保證下遊設備的(De)安全[Quan]運行。

如圖3所[Suo]示(Shi)，其工作原理可以理[Li]解為：

圖3 先導式減壓閥原(Yuan)理示(Shi)意圖

1）當流體從入口流入主閥内腔後，經過閥芯與[Yu]閥[Fa]座(Zuo)所形成的環形間隙，造成流體[Ti]壓力下降，然後從出口流(Liu)出，實(Shi)現“減壓”功能。

2）當出口壓力小于穩定值（設定值(Zhi)）時：導閥膜(Mo)片下腔[Qiang]的壓力降低，導閥閥杆下(Xia)移[Yi]，開度(Du)增大，進口壓力水從[Cong]控制管進入導閥再(Zai)到[Dao]出口端，使[Shi]主[Zhu]閥上腔壓力降低，主閥閥杆上[Shang]移，主閥[Fa]閥闆的(De)開度[Du]随之增大，閥後壓[Ya]力增高，重回設定值(Zhi)。反(Fan)之，當出口壓力[Li]大于穩定值時(Shi)，動作(Zuo)相反，同樣重(Zhong)回設定值。實[Shi]現“穩(Wen)壓”。

3.2 洩壓安(An)全閥

洩壓安全閥可(Ke)以快速洩壓，保證管路内壓力在安全範(Fan)圍内，并維持閥前壓力的[De]穩定[Ding]，保證整(Zheng)個管路[Lu]的安全(Quan)平穩運(Yun)行。

圖4 洩壓[Ya]安全閥原理示意圖

如圖4所示[Shi]，其工[Gong]作原理可以理(Li)解為：

1）當進口壓力大于安全值(Zhi)（設定值）時[Shi]：進口壓力水從(Cong)控制管路進(Jin)入導閥膜片下腔，使其壓力增高，推動[Dong]導閥閥杆上移，導閥(Fa)閥闆打開，主閥控[Kong]制室上[Shang]腔的[De]水從導閥[Fa]和控制管排洩，在進口壓力水[Shui]的作(Zuo)用下，主閥[Fa]閥闆打開，閥前壓力(Li)降低，重回設定值。實現“洩(Xie)壓”。

2）當進口壓力小于安全[Quan]值[Zhi]（設定值）時：導閥膜片下腔的壓力降低，導閥閥杆(Gan)下移，導閥(Fa)閥[Fa]闆關閉，從而導緻[Zhi]主閥控制室上腔的水壓增(Zeng)高，在主閥上[Shang]腔水(Shui)壓作用下，主閥(Fa)閥闆關閉，閥前壓力上升。現在“穩壓[Ya]”。

3.3遙控浮球閥

遙控浮球閥(Fa)可以保持控(Kong)制區域(Yu)的水位始[Shi]終處在設定範圍之内。

如圖5所示[Shi]，其[Qi]工作原理可以(Yi)理解為：當導閥開啟(Qi)時，主閥上腔[Qiang]壓力降低，主閥閥杆上移(Yi)，主閥開啟，上遊往下遊[You]注水[Shui]；當導閥關閉時，主閥上腔壓力[Li]增加，主閥閥杆下移，主閥關[Guan]閉，上遊停止往下遊注水。實[Shi]現“水位控制”。

圖5 遙控浮球閥原理示意圖

4水力控制閥的選型和維[Wei]護

1）水力控(Kong)制閥的選型主要為[Wei]主閥的選型，包括[Kuo]樣式、口徑、壓(Ya)力、材(Cai)質等。常(Chang)見的水力控(Kong)制閥選型參數見表(Biao)1。對于主要零部[Bu]件材質的選型(Xing)見表2。

表1 選型參數表

表2 常見零部件材質表

2）水(Shui)力控(Kong)制(Zhi)閥在應[Ying]用中省了大量[Liang]人力，但仍需(Xu)定期進行維護。水力控(Kong)制閥是無需另加機油潤滑[Hua]的，其在工作中可利用介質本身進行(Hang)潤滑。

如果在應用現場進行維護或(Huo)者發生故障時[Shi]，其拆[Chai]卸需要：

1）将管路中閥前和閥後的2個切斷[Duan]閥都關閉。

2）釋放主閥控制室上腔的壓力[Li]，松開閥蓋上方的導管連接。

3）松開閥蓋與[Yu]中間體的[De]螺[Luo]栓，松開中間(Jian)體與閥體的螺栓。

4）取出彈簧、膜片、閥(Fa)闆、閥芯、O型圈等零件(Jian)進行檢(Jian)查，看有無問[Wen]題。其中膜片和O型圈[Quan]為易損件，需要重點(Dian)檢查并定期更換(Huan)。

5 結(Jie)語(Yu)

無論是先導式減壓閥、洩(Xie)壓安全閥、遙(Yao)控浮(Fu)球閥，還[Hai]是其它種類的[De]水力控制(Zhi)閥，僅依靠介質———水的能[Neng]量(Liang)，即可以方便地對[Dui]流體介質進行控制(Zhi)，産品在國内外[Wai]的樓宇管網、市政供水[Shui]、消(Xiao)防用水、泵(Beng)站、灌溉等積[Ji]水系[Xi]統中的應用[Yong]是非[Fei]常普遍的，市場上也有很大的需求量。