城市配水管網減壓閥作用

城市配水管網減壓閥作用 城市配水減壓閥作用 城市配水網減壓閥作用 配水管網減壓閥作用

摘 要: 結合我國一些城市和企業在重力流輸水管道中的作用消減富余能量當供水系統在較小流量下運行時, 重力流輸水管路就有富余能量, 在安裝減壓閥的系統中富余能量的大部分由減壓閥自動消除, 使管路末端壓力減輕, 其原理如圖1所示。圖1 安裝減壓閥前后輸水管壓力線示意圖減壓閥是采用控制閥體內的啟閉件的開度來調節介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內，并在閥體內或閥后噴入冷卻水，將介質的溫度降低，這種閥門稱為減壓減溫閥。該閥的特點，是在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口聽壓力和溫度值在一定的范圍內。

城市配水管網減壓閥作用
減壓閥按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式；按閥座數目可人為單座式和雙座式；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。
減壓閥的安裝和維護應注意以下事項：
為了操作和維護方便，該閥一般直立安裝在水平管道上。
安裝時應注意使管路中介質的流向與閥休上所示箭頭的方向一致。
為了防止閥后壓力超壓，應在離閥出口不少于4M處安裝一個減壓閥。



圖1中A1為不安裝減壓閥時的靜水壓線, A2為不安裝減壓閥流量大時的測壓管水頭線, 如果管道上安裝的是減壓恒壓閥, 其出口壓力調節與不裝減壓閥時的水頭線重合, 則A2也是安裝減壓閥后大流量時的測壓管水頭線, 即減壓閥在此流量時不減壓, 亦不耗能。A3為較小流量時不安裝減壓閥時的管道壓力線, 可見末端管路此時壓力較大。B2是安裝減壓閥后且流量較小時末端(即減壓閥下游) 管道壓力線(可見壓力不大) , B1是安裝減壓閥后的靜壓線, 可見它遠小于不裝減壓閥時的靜壓線
A1, 故安裝減壓閥可減少管道漏失水量, 也有利于管道安全運行和降低維修成本。



112 城市配水管網減壓閥作用消減關閥水錘
重力流輸水管道因閥件及管道接頭等漏水、管道爆裂、下游系統正常保養等原因需停運時, 是應關閉管道上游進水閥門還是下游出水閥門, 目前仍頗有爭議。前者優點是有利于防止水錘破壞, 缺點是管道*放空, 再次啟動充水也極困難和危險, 且費時很長; 后者保持管道滿管水流, 再次運行開閥即可, 極為方便, 但易產生關閥水錘。實際運行時是絕大多數采用關下游出口閥門的方法。結合圖2說明
關閥過程中減壓閥的水錘防護作用。圖2 輸水管有無減壓閥時關閥壓力振蕩曲線示意圖由圖2可見, 不安裝減壓閥的靜水壓線為H , 而壓力振蕩值為$H , 而安裝減壓閥后的管路末端靜水壓力線為H c , 壓力振蕩值為$H c 。
對于重力流輸水管, 關閥過程中的流量變化公式如下:由于閥門阻力系數F 在勻速關閥過程中不是均勻增加的(一般是在關閥的前60b ~70b 增大不多, 對流量Q 減少也不大, 但在以后的20b ~30b 則突然增加) , 故極易造成很大的關閥水錘。由式(2) 可見, 管道長度L 越大, F 值對流量的影響越小, 越易造成后突然關閥時的$H 大。而加裝減壓閥后L 值僅為減壓閥后的管段, 故L 值變小, $H c 亦減小。由此可見, 重力流輸水管安裝減壓閥對水錘防護作用極大。
例如:我國西北某電廠補給水管的壓差H =1050kPa, 管徑為800mm, 加裝減壓閥前計算關閥水錘升壓達3400kPa, 采用減壓閥后計算大水錘升壓僅為790kPa, 可見作用顯著。



2 可與配水管網直接相連
在有足夠壓差可利用的情況下, 輸水管道與城市配水管網之間可省去二級配水泵站, 即輸水管道與配水管網直接相連。但是, 城市配水管網用水量變化極大, 輸配水管道均須按大用水工況設計, 當夜間用水量很小時管網壓力就會很大, 并易使管網產生破裂或增大漏失水量, 從而使故障率增加。
在輸水管道末端即配水管網首端加裝減壓恒壓閥可解決該問題, 方法是將該閥出口恒壓值調到管
網大用水時所需要的總壓力值, 當管網用水量很小時, 整個管網也不會超過所需壓力, 輸水管道因減少流量所富余水頭被減壓閥消除掉, 不再作用于干管網, 對保護管網安全運行意義重大, 且減壓閥在流量大時不減少任何壓力, 不會降低系統的輸水能力。
如我國西北某市, 重力流輸出管長為24. 5km, 管徑為1200mm, 水廠清水池水面與城區管網入口高差約為84m, 輸水管并入市區管網當日白天無任何事故, 但夜晚市區管網爆管多達十幾處, 后加裝減壓閥后不再爆管。
3 在輸配水主干管的側支分配管上的作用
有些大型輸水管道, 往往除了主用水區域外, 還有一些較小的其他用水戶, 因而常需采用支管分配水量。當主管道剩余水壓較大時, 采用減壓恒壓閥對整個供水系統的安全運行是很重要的。其方法是將減壓閥恒壓值調整到支管進口所需要的大壓力值, 這樣既可保證支管路不產生過高超壓, 亦可使主管道不會因支管路突然開、關閥門而產生壓力波動。



4 在城市配水管網壓力分區中的作用
當城市用水區域高差較大時, 配水管網為節約能量及管道安全常采用壓力分區的方法, 其二級泵站內采用高揚程水泵為高區供水, 采用低揚程水泵為低區供水, 在高低連接的主干管上安裝減壓閥可提高低區供水保證率, 適當增加必要的閥門(如單向閥等) 也可增大高區供水的可靠性。5 使用減壓閥應注意的問題
在大型供水系統中并非一定在管道有富余能量時才用減壓閥, 它在設計流量時并不減壓, 而僅在流量小于大設計流量時才減壓消能, 使用目的主要是保證管道安全運行, 因而使用減壓閥一定要進行正確的設備選型, 不能選用定額或比例減壓類型的減壓閥, 否則既降低了系統的供水能力, 又起不到保護管道安全運行的目的。筆者認為, 適宜大型輸配水系統使用的減壓閥是減壓恒壓閥。目前, 該閥在國內外的生產及使用均很普遍, 設計選型及購買也很方便。