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城市配水管网减压阀作用 城市配水减压阀作用 城市配水网减压阀作用 配水管网减压阀作用

摘 要: 结合我国一些城市和企业在重力流输水管道中的作用消减富余能量当供水系统在较小流量下运行时, 重力流输水管路就有富余能量, 在安装减压阀的系统中富余能量的大部分由减压阀自动消除, 使管路末端压力减轻, 其原理如图1所示。图1 安装减压阀前后输水管压力线示意图减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，并在阀体内或阀后喷入冷却水，将介质的温度降低，这种阀门称为减压减温阀。该阀的特点，是在进口压力不断变化的情况下，保持出口听压力和温度值在一定的范围内。

城市配水管网减压阀作用
减压阀按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式；按阀座数目可人为单座式和双座式；按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。
减压阀的安装和维护应注意以下事项：
为了操作和维护方便，该阀一般直立安装在水平管道上。
安装时应注意使管路中介质的流向与阀休上所示箭头的方向一致。
为了防止阀后压力超压，应在离阀出口不少于4M处安装一个减压阀。

图1中A1为不安装减压阀时的静水压线, A2为不安装减压阀流量zui大时的测压管水头线, 如果管道上安装的是减压恒压阀, 其出口压力调节与不装减压阀时的水头线重合, 则A2也是安装减压阀后zui大流量时的测压管水头线, 即减压阀在此流量时不减压, 亦不耗能。A3为较小流量时不安装减压阀时的管道压力线, 可见末端管路此时压力较大。B2是安装减压阀后且流量较小时末端(即减压阀下游) 管道压力线(可见压力不大) , B1是安装减压阀后的静压线, 可见它远小于不装减压阀时的静压线
A1, 故安装减压阀可减少管道漏失水量, 也有利于管道安全运行和降低维修成本。

112 城市配水管网减压阀作用消减关阀水锤
重力流输水管道因阀件及管道接头等漏水、管道爆裂、下游系统正常保养等原因需停运时, 是应关闭管道上游进水阀门还是zui下游出水阀门, 目前仍颇有争议。前者优点是有利于防止水锤破坏, 缺点是管道*放空, 再次启动充水也极困难和危险, 且费时很长; 后者保持管道满管水流, 再次运行开阀即可, 极为方便, 但易产生关阀水锤。实际运行时是绝大多数采用关下游出口阀门的方法。结合图2说明
关阀过程中减压阀的水锤防护作用。图2 输水管有无减压阀时关阀压力振荡曲线示意图由图2可见, 不安装减压阀的静水压线为H , 而压力振荡值为$H , 而安装减压阀后的管路末端静水压力线为H c , 压力振荡值为$H c 。
对于重力流输水管, 关阀过程中的流量变化公式如下:由于阀门阻力系数F 在匀速关阀过程中不是均匀增加的(一般是在关阀的前60b ~70b 增大不多, 对流量Q 减少也不大, 但在以后的20b ~30b 则突然增加) , 故极易造成很大的关阀水锤。由式(2) 可见, 管道长度L 越大, F 值对流量的影响越小, 越易造成zui后突然关阀时的$H zui大。而加装减压阀后L 值仅为减压阀后的管段, 故L 值变小, $H c 亦减小。由此可见, 重力流输水管安装减压阀对水锤防护作用。
例如:我国西北某电厂补给水管的压差H =1050kPa, 管径为800mm, 加装减压阀前计算关阀水锤升压达3400kPa, 采用减压阀后计算zui大水锤升压仅为790kPa, 可见作用显著。

2 可与配水管网直接相连
在有足够压差可利用的情况下, 输水管道与城市配水管网之间可省去二级配水泵站, 即输水管道与配水管网直接相连。但是, 城市配水管网用水量变化, 输配水管道均须按zui大用水工况设计, 当夜间用水量很小时管网压力就会很大, 并易使管网产生破裂或增大漏失水量, 从而使故障率增加。
在输水管道末端即配水管网首端加装减压恒压阀可解决该问题, 方法是将该阀出口恒压值调到管
网zui大用水时所需要的总压力值, 当管网用水量很小时, 整个管网也不会超过所需压力, 输水管道因减少流量所富余水头被减压阀消除掉, 不再作用于干管网, 对保护管网安全运行意义重大, 且减压阀在流量zui大时不减少任何压力, 不会降低系统的输水能力。
如我国西北某市, 重力流输出管长为24. 5km, 管径为1200mm, 水厂清水池水面与城区管网入口高差约为84m, 输水管并入市区管网当日白天无任何事故, 但夜晚市区管网爆管多达十几处, 后加装减压阀后不再爆管。
3 在输配水主干管的侧支分配管上的作用
有些大型输水管道, 往往除了主用水区域外, 还有一些较小的其他用水户, 因而常需采用支管分配水量。当主管道剩余水压较大时, 采用减压恒压阀对整个供水系统的安全运行是很重要的。其方法是将减压阀恒压值调整到支管进口所需要的zui大压力值, 这样既可保证支管路不产生过高超压, 亦可使主管道不会因支管路突然开、关阀门而产生压力波动。

4 在城市配水管网压力分区中的作用
当城市用水区域高差较大时, 配水管网为节约能量及管道安全常采用压力分区的方法, 其二级泵站内采用高扬程水泵为高区供水, 采用低扬程水泵为低区供水, 在高低连接的主干管上安装减压阀可提高低区供水保证率, 适当增加必要的阀门(如单向阀等) 也可增大高区供水的可靠性。5 使用减压阀应注意的问题
在大型供水系统中并非一定在管道有富余能量时才用减压阀, 它在设计流量时并不减压, 而仅在流量小于zui大设计流量时才减压消能, 使用目的主要是保证管道安全运行, 因而使用减压阀一定要进行正确的设备选型, 不能选用定额或比例减压类型的减压阀, 否则既降低了系统的供水能力, 又起不到保护管道安全运行的目的。笔者认为, zui适宜大型输配水系统使用的减压阀是减压恒压阀。目前, 该阀在国内外的生产及使用均很普遍, 设计选型及购买也很方便。