高層建筑水利控制減壓閥設計規范

【資料簡介】

高層建筑水利控制減壓閥設計規范在高層建筑給水分區中，自20世紀90年代以來，減壓閥就得到了普遍應用，不過在應用過程中，經歷了彈簧減壓網、比例式、水力控制減壓閥的三個發展階段。介紹了水力控制減壓閥的構造,工作原理,特點及用途,闡述了選用安裝的要求并與其它型式減壓閥性能作了比較.以下僅就高層建筑消防給水系統分區中水力控制減壓閥的應用發表粗淺的看法。

　　1 高層建筑消防給水分區
　　高層建筑消防給水分區應根據建筑高度、管道及消防設備、位用以及工程造價等因素決定。壓力降低除了避免管中壓力超過其工作壓力外。而且還能避免水擊形成噪聲與振動，同時還不會造成建筑下部消防給水壓力過大、不便使用和進水流量超標。同時還考慮到消火栓的水帶和普壓鋼管工作壓力的允許值，我國《高規》規定：消火栓給水系統中***消火栓處靜水壓力不應大于0.9MPa；《自噴》規范規定：自動噴水滅水系統管網的工作壓力不應大于 1.2MPa.

　　當生活、生產、消防給水系統的水池(箱)其進水管公稱直徑大于或等于50mm時宜設置遙控浮球閥。遙控浮球的公稱通徑應與管路公稱直徑相同。遙控浮球閥前應設置過濾器,過濾器應符合下列規定：活塞式可調式減壓閥宜水平安裝。水平安裝時，閥蓋宜向上。消防給水系統的減壓閥閥后應有排水設施。自動噴水滅火系統的需減壓時，減壓閥應設置在報警閥前（沿水流方向），與單個報警閥配套設置的減壓閥，可不設備用減壓閥；與多個報警閥配套設置的減壓閥，應設備廠用減壓閥。用于熱水供應工程的減壓閥，應采用熱水型減壓閥。 采用干管干管循環方式（半循環方式）的熱水供應工程，減壓閥設置要求應與冷水工程相同；采用立管循環方式（全循環方式）的熱水供應工程，減壓閥設置應防止熱水循環的破壞，各分區回水管在匯合點壓力應平衡。當可調式減壓閥公稱直徑不大于50mm時，應采用直線式減壓閥；當大于50mm小于100mm時，宜采用先導式減壓閥。對用水量極不均勻的某些高層民用建筑（如旅館、住宅、醫院），在有安靜要求的場合，可調式減壓閥 宜異徑 并聯設置。異徑并聯設置時應符合下列要求：采用干管干管循環方式（半循環方式）的熱水供應工程，減壓閥設置要求應與冷水工程相同；采用立管循環方式（全循環方式）的熱水供應工程，減壓閥設置應防止熱水循環的破壞，各分區回水管在匯合點壓力應平衡。

2 水力控制減壓閥的工作原理及性能

水力控制減壓閥的基礎是水力控制閥。所以先簡述水力控制閥。水力控制閥顧名思義就是利用管網中的水流來控制閥門的開啟、關閉以及開啟度的閥門。水力控制閥是由一只主閥以及其外裝的針閥、向導閥等組合而成的閥門。根據不同的使用目的、功能及場所，可演變成遙控浮球閥，定水位閥、減壓閥、泄壓閥、緩閉式止回閥等。其動作原理

　　對水力控制閥，作用于閥前壓力為P1S1.其中P1為閥前水壓，S1為閥前水壓對閥瓣作用面積；作用于閥后壓力為 P2S2＋Fs，其中P2為閥后水壓，S2為閥后水壓對閥瓣作用面積，FS為作用于閥瓣的彈簧力。
　　（1） 全閉狀態：當主閥進口端水流進人閥體及控制室（此時針閥開啟），主閥外部的球閥關閉。這時，閥前與控制室水壓相同，即P1S1=P2S2.在彈簧作用下，閥門關閉。
　　（2）全開狀態：當主閥進口端水流不能進入控制室（此時針閥關閉），主閥外部的球閥開啟。有P1＞P，P1S1＞P2S2＋Fs，在壓力水的作用下，閥門打開。
　　（3）浮動狀態：調節主閥外部的球間的開啟度，使流經針閥與球閥的流量達到平衡。有P1S1=P2S2＋F2，此時主閥處于浮動狀態。

　　當把主閥上的球閥改為減壓向導閥，并把減壓向導閥后接入主閥后端，就把水力控制閥改為了水力控制減壓閥了。
　　水力控制減壓間即由減壓向導閥的感測來感知閥后端壓力并控制主閥，達到減壓目的。當減壓向導閥感測到下游壓力低于設定值時，立即調整釋放主閥控制室的壓力使閥瓣作適度的開啟；當減壓向導間感測到下游端壓力達到或超過設定值時，開始讓主閥控制室蓄壓使得閥瓣開度變小或關閉。
　　從水力控制減壓閥的原理可看出它的優良性能：它可隨時根據硯場需要做適當的調整減壓比例，不受閥體自身的限制。閥后端的壓力可保持恒定不變，不會因為閥前端的壓力變化而隨之改變。當閥后端流量發生變化時，可詞整式減壓閥也不會發生流量不足或閥后端的壓力降低的情況。

(1)一種液位自動控制閥門，利用控制回路中浮球閥的開啟和磁閉來控制主閥的開啟和關閉，從而達到設定液位控制的閥門。
(2)遙控浮球組應由以下組件組成(沿水流方向)
　　A、控制閥(閘閥或蝶閥);B、過濾器;C、遙控浮球閥。
　　注:A、如介質較為潔凈時,可用主閥導管系統內微型過濾器代替管道過濾器。
　　　　B、安裝現場,應有拆卸過濾器的空間。
(3)當生活、生產、消防給水系統的水池(箱)其進水管公稱直徑大于或等于50mm時宜設置遙控浮球閥。
(4)遙控浮球的公稱通徑應與管路公稱直徑相同。
(5)遙控浮球閥前應設置過濾器,過濾器應符合下列規定：
　A、濾網材料應有足夠強度和剛度,宜采用不銹鋼和銅制作;濾網孔口水流總面積應為管道截面積的1.5~2倍,孔數應為20~60目。
　B、應便于清污。
(6)遙控浮球閥應設置在水池或水箱的進水管道上，宜水平安裝,閥蓋朝上。其控制導管與浮球設置慶符合以下要求：
　A、遙控浮球閥控制導管應充分固定在水池或水箱上,控制導管總長度宜下超過8cm,浮球中心應距進水口1cm以外或進水管應采取消波裝置。
　　B、同一水池或水箱內高出溢流水位以上部位應有防止回流污染破壞虹吸現象的通氣孔,孔徑10mm,孔中心與溢流水位高度應符合下表的規定。
閥主閥體本身帶有壓力表時，持壓閥組可不再設壓力表。
B、過濾器應有位移補償裝置。
C、安裝現場，應有拆卸過濾裝置的空間。
（10）持壓閥可設置在干管或支管上，應串聯設置在設定保壓區域的未端位置。并宜水平安裝，閥蓋朝上。
（11）對重要管路，應并聯設置持壓閥，一用一備。
（12）持壓閥出口端連接的管段不應縮小。
（13）持壓閥出口端管段可不設壓力表。
（14）管路公稱直徑小于200mm時，泄壓閥的公稱通徑應與管路公稱直徑相同或小一級規格；管路公稱直徑大于或等于200mm時，泄壓閥的公稱通徑宜采用150mm。
（15）持壓閥的公換通徑應與被保護管路公稱直徑相同。
（16）泄壓含辛茹苦、持壓閥的壓力等級應根據給水（含消防）系統工作壓力來確定。通常應與給水（含消防）泵出水管上的閥門壓力等級一致。
（17）如泄壓閥排水口位置較遠，泄水管路過長（>20m），泄水管口徑宜比泄勁壓閥閥前管網壓力穩定。
（18）消防給水系統在試壓過程中，如系統試驗壓力高于所選用泄壓閥的公稱壓力，應關閉泄壓閥前的切斷閥門，以免泄壓閥損壞或失靈。
（19）系統試壓時，泄壓閥應關閉。
（20）泄壓含辛茹苦、持壓閥聞高整定開啟壓力Ps見下表。
項目壓力等級(MPa)     閥前壓力     整定開啟壓力Psmax
1.0                 1.0               0.9
1.6                 1.6               1.4
2.5                 2.5               2.0
注：PS值不宜設定的太低，否則極易泄壓。

6、高層建筑水利控制減壓閥設計規范的變化
在主閥不變的情況下，通過針形閥、先導閥及相應控制系統，根據管網中不同的要求，可演變出幾十種功能的閥門，除上述5種給水系統常用的以外尚有電動浮球閥、水力電動控制閥、電磁控制閥、流量控制閥、緊急關閉閥等。均有不同的設計選用要求和安裝要求。
減壓閥用在水系統管道中根據需要調整供水腔與工作腔管道壓力比并自動保持不變的一種閥門。閥門運行平穩可靠，既可減動壓又可減靜壓。調整好閥門，其工作腔壓力可以保持不變。該閥門構造簡單、重量輕、操作維修方便。額定工作壓力1.6/2.5MPa。水平、垂直都可以安裝。廣泛用于給水消防和工礦企業水系統的管道中，是給水系統為保護其分支系統安全用水*的設備。設計測試執行GB5135.17-2011自動噴水滅火系統 減壓閥標準；

安裝要求及故障排除方法
1. 本閥安裝無方位要求，注意閥體箭頭與水流方向一致，安裝時須小心，以免外部閥門管路遭撞壞。
2. 閥前須加裝閘閥及口徑相同的過濾器，以確保維修便捷并延長閥門壽命，閥后建議加裝閘閥以便維修。
3. 閥前閥后壓力一樣，不減壓，這有兩種可能

①可能導閥密封處有臟東西堵塞導致導閥密封不嚴，造成不減壓，此時關閉進水針型閥6和調節球閥7就可以打開導閥進行清理，清理后重新裝上，打開針型閥和調節球閥再進行調壓。

②可能是減壓閥本身密封處有異物卡阻，此時就得關掉前、后閘閥，拆開閥蓋取出隔膜，檢查清理閥腔內異物后重新裝上，打開前、后閘閥再進行調壓。

當閥門從進口端給水時，水流過針閥進入主閥控制室，出口壓力通過導管作用到導閥上。當出口壓力高于導閥彈簧設定值時，導閥關閉。控制室停止排水，此時主閥控制室內壓力升高并關閉主閥，出口壓力不再升高。當閥門出口壓力低于導閥彈簧設定壓力時，導閥開啟，控制室向下游排水。由于導閥系統排水量大于針閥的進水量，主閥控制室壓力下降。進口壓力使主閥開啟。在穩定狀態下，控制室進水、排水相同，主閥開度不變，出口壓力穩定。調節導閥彈簧即可設定出口壓力。

7、高層建筑水利控制減壓閥設計規范結論
（1）由于水力控制閥在作用方式上利用介質自身壓力及液壓系統操作，并能自動控制，動作準確，性能可*，故在建筑給水（含消防）系統中廣泛應用。
（2）分別介紹了遙控浮球閥、可調式減壓閥、緩閉止回閥、泄壓閥和持壓閥等幾種常用的水力控制閥的設計選用和安裝要點。
（3）水力控制閥如同其他閥門一樣尚有許多需要我們去認識、去開發的功能，如小口徑的流量控制閥的開發、各種水力控制閥閥用橡膠的要求、彈簧的壽命等等，以便更好地應用到工程中。