3水力控制阀的分类和工作原理
根据给水系统中不同的设计要求和使用要求,还可以演变出十几种用途的阀门(目前国外此类阀门已派生出近百种用途)。经常用到的有先导式减压阀、泄压安全阀、遥控浮球阀等 。
3.1 先导式减压阀
先导式减压阀可以将阀前的高压流体降低至阀后的低压流体,并维持阀后压力的稳定,保证下游设备的安全运行 。
如图3 所示,其工作原理可以理解为:
1) 当流体从入口流入主阀内腔后,经过阀芯与阀座所形成的环形间隙,造成流体压力下降,然后从出口流出,实现“减压”功能 。
2) 当出口压力小于稳定值( 设定值) 时: 导阀膜片下腔的压力降低,导阀阀杆下移,开度增大,进口压力水从控制管进入导阀再到出口端,使主阀上腔压力降低,主阀阀杆上移,主阀阀板的开度随之增大,阀后压力增高,重回设定值 。反之,当出口压力大于稳定值时,动作相反,同样重回设定值 。实现“稳压” 。
图3 先导式减压阀原理示意图
3.2 泄压安全阀
泄压安全阀可以快速泄压,保证管路内压力在安全范围内,并维持阀前压力的稳定,保证整个管路的安全平稳运行 。
如图4 所示,其工作原理可以理解为:
1) 当进口压力大于安全值( 设定值) 时:进口压力水从控制管路进入导阀膜片下腔,使其压力增高,推动导阀阀杆上移,导阀阀板打开,主阀控制室上腔的水从导阀和控制管排泄,在进口压力水的作用下,主阀阀板打开,阀前压力降低,重回设定值 。实现“泄压” 。
2) 当进口压力小于安全值( 设定值) 时:导阀膜片下腔的压力降低,导阀阀杆下移,导阀阀板关闭,从而导致主阀控制室上腔的水压增高,在主阀上腔水压作用下,主阀阀板关闭,阀前压力上升 。现在“稳压” 。
3.3 遥控浮球阀
遥控浮球阀可以保持控制区域的水位始终处在设定范围之内 。
如图5 所示,其工作原理可以理解为: 当导阀开启时,主阀上腔压力降低,主阀阀杆上移,主阀开启,上游往下游注水; 当导阀关闭时,主阀上腔压力增加,主阀阀杆下移,主阀关闭,上游停止往下游注水 。实现“水位控制” 。
图5 遥控浮球阀原理示意图
4水力控制阀的选型和维护
1) 水力控制阀的选型主要为主阀的选型,包括样式、口径、压力、材质等 。常见的水力控制阀选型参数见表:
2) 水力控制阀在应用中省了大量人力,但仍需定期进行维护 。水力控制阀是无需另加机油润滑的,其在工作中可利用介质本身进行润滑 。如果在应用现场进行维护或者发生故障时,其拆卸需要:
1) 将管路中阀前和阀后的2 个切断阀都关闭 。
2) 释放主阀控制室上腔的压力,松开阀盖上方的导管连接 。
3) 松开阀盖与中间体的螺栓,松开中间体与阀体的螺栓 。
4) 取出弹簧、膜片、阀板、阀芯、O 型圈等零件进行检查,看有无问题 。其中膜片和O 型圈为易损件,需要重点检查并定期更换 。
5结语
无论是先导式减压阀、泄压安全阀、遥控浮球阀,还是其它种类的水力控制阀,仅依靠介质—水的能量,即可以方便地对流体介质进行控制,产品在国内外的楼宇管网、市政供水、消防用水、泵站、灌溉等积水系统中的应用是非常普遍的,市场上也有很大的需求量 。
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