PDF《如何正确地选择减压阀》

发表日期 : 2018-4-27 作者 : 菲哥 微信公众平台 : 意大利Caleffi 如何正确地选择减压阀 上一期的微信里,我们对减压阀的作用和工作原理进行了介绍.

在本期微信中,我们将着重介绍减压阀的选型、安装及维护注意 事项. 最高入户压力 尽管每个国家、地区或城市的自来水规范不一,但最高入户压力 大多规定在2-3.5公斤之间(中国民用建筑节水设计标准建议用 水压力不超过2公斤).为什么不能过高的压力入户呢? 入户压力过高易造成用水设备或管道破裂,导致房屋财产受损. 家庭的用水设备如软水机、净水机、洗碗机等的承压都不高( 低于3公斤);

容积式热水器上面的安全阀(通常设定压力5-8公斤)在冷水压力过高时可能直接开启或稍微加热即开启泄水;

与 水龙头连接的塑料/金属软管也不能承受长时间的高压.过高压 力带来的直接后果就是漏水,造成自家或楼下其他住户连带的财 产损失. 容易出现 水锤 现象.越高的压力在遇到阻挡时(比如猛然关闭 水龙头)其瞬间水击压力剧增,导致管道剧烈震动,噪音或漏水. 过高的水压造成水的浪费,实验证明,用水点上游压力由2公斤 增加到5公斤,用水量会增加25-30%. 自来水入户安装质量可靠的减压阀无疑就是对房屋财产的一道保 护,正如前一期微信所讲到的,它就像水坝一样,在住户不用水 的情况下将上游压力阻断在大坝之上,与下游完全隔离;

在住户 开启用水时,减压阀出水压力始终在设定的安全压力之下供水, 供水压力随用水量增加而减少. 那么,对某些常年供水压力较低的小区/楼房,是否没有必要使 用减压阀? 菲哥:顾名思义,减压阀只能是将高压减为低压:如果一个减压 阀下游设定压力3公斤,上游供水压力2公斤,那么它的出水压力 怎么也无法超过2公斤,使用减压阀相反会带来一定的压力损失 (接下来会以

图表介绍),也就是出水压力还要低于2公斤.对 于传统的水塔静压供水(即水塔的高度即供水水柱压力),低压 区确实可以不用安装减压阀.但是目前的城镇供水系统绝大多数 采用市政供水+小区水泵增压供水,入户水压会随着用水量的变 化而变化,白天很小的水压可能在夜间陡然升高.这种情况下, 减压阀就是防患于未然的屏障. 正确地选择减压阀

1 确定单级还是双级减压 当上游入水压力与下游出水压力比过高时,减压区域会出现气蚀 现象,带来巨大的噪音和对减压元件的损坏. 气蚀现象 供水系统中,气蚀现象导致:(1)环境温度下水汽化(2)形成 蒸汽泡(3)蒸汽泡内向破裂. 这种现象发生在水流通道较窄的地方,这些地方流速高,压降 强.气蚀会导致强烈的噪音,极大可能严重损坏系统元件,尤其 是减压阀. 如何控制入水/出水压力比呢?请参考下图: 图中红色区域为可能出现气蚀的工作状况,比如入水压力16公斤,出水减压到3公斤,这时就会出现气蚀.而蓝色区域则是正 常的工作区域.因此在减压阀选型时需要了解上游最大压力和下 游出水设定压力,在上游压力过高的情况下使用双级减压阀. 如上图所示,如果需要将入水的高压36公斤减压至4公斤,那么 就必须使用双级减压阀:一级减压阀将36公斤减到12公斤,二 级减压阀再将12公斤减到4公斤.

2 确定用水量 将减压阀后面所需用水设备的总流量计算出来.对于用水设备的 额定流量各国标准不一,针对居民用水可使用以下简单的数据: 脸盆、洁身器、坐便器、洗衣机:6升/每分钟;

淋浴:9升/每分钟;

浴缸、洗菜盆、洗碗机:12升/每分钟. 需要注意的是,得出的总流量不能作为设计选型的流量.因为这 些用水设备不可能同时全部开启,如果按照总流量设计会造成管 道和阀门口径过大.设计流量需要使用同时用水概率乘以总流量 得出,用水概率的选择参考下图: 同时使用的概率

图表 单位% 我们通过一个范例来计算: 计算所有用水龙头的用水总量: 示例: 总流量 = 81升/每分钟 用水龙头 = 10个 根据上面的用水概率计算出设计流量:81 X 0.41 = 33升/每分 钟.

3 确定减压阀口径 选择减压阀最大的误区就是根据入户自来水管径选择同样尺寸的 减压阀. 正确的选择方式是,根据计算出来的设计流量,参照减压阀厂家 提供的流量/流速

图表,选择对应设计流量的流速在1-2米/每秒 之间的相应口径,这个理想流速能有效避免管道噪音以及水流对 系统元件的磨损.以上面的示范数据为例: 按照33升/每分钟的流量,在理想的蓝色流速区,可选的减压阀 口径为3/4 .

4 确定减压阀压损 在所选的减压阀流量/压损

图表上,对应所选口径,得出在设计 流量下减压阀自身的压力损失: 在33升/每分钟的设计流量下,3/4 口径减压阀的压力损失为 0.55公斤. 为什么需要了解这个压损值呢?因为它有助于我们确定下游的设 定压力. 如图中所示,冷热水系统有多个用水设备,每个设备都需要最低 的压力才能正常工作(比如面盆水龙头通常为0.5公斤),考虑 到管道的延程压力损失及最不利用水点所需最低压力,调节出水 压力时就得将减压阀的压损、管道压损、管道设备压损(如过滤 器、回流防止器等)、最不利用水点压损相加,得出的压损总值 比如说为1.8公斤,那么减压阀的设定压力至少应在10%的富裕 量以上,即2公斤. 减压阀安装调试注意事项 减压阀安装在入户水表之后,阀前及阀后需要安装截止阀,尽管 减压阀内部自带过滤网,但建议在减压阀之前安装反冲洗过滤 器,以保证减压阀长期稳定的性能. 或者可以使用一体可检测式过滤器的减压阀: 减压阀安装时需要避免以下情况: 减压阀不能倒置安装;

减压阀上面绝对不能装跨越管;

减压阀不能安装在户外或容易结冻的地方. 减压阀的压力调节方式: 保持减压阀上游阀门开启,关闭下游阀门;

使用相应工具调节压力设定螺母(顺时针增大出水压力,逆时针 减小出水压力)调节,观察压力表上的指针是否达到设定值;

打开下游阀门放水然后关闭下游阀门,再次观察压力表指针是否与 设定值吻合;

如不吻合,再次微调并重复次步骤直至达到设定值. 如果减压阀自带可视调节手柄,则直接通过手柄调节到所需压力 即可.不过执行此操作时务必关闭上游阀门,打开下游阀门排水 泄压,因为调节手柄的齿轮在带压状态下调节易受损坏. 减压阀的维护: 定期检查,核实无用水状态时减压阀下游压力是否与设定值相 符,如偏差较大,则应考虑检查减压阀芯内是否有杂质堵塞导致 关闭不严所致.如上图所示,关闭上游阀门打开下游阀门,拧松 设定螺母释放弹簧张力,打开阀盖取出阀芯检查并冲洗,如有必 要则更换阀芯,重新装入阀体并按调试步骤设定压力即可. 减压阀的几个TIPS TIP 1:减压阀是否静压动压都能减? 菲哥:这是一个经典的问题,包括很多设计师在内都还困惑于减 压阀究竟减的是静压还是动压这个概念中.这就需要回到上一期 的微信减压阀原理中寻找答案. 何谓静何谓动?通常所说的静压实际就是水柱压力:想象你潜水 置身于海面下20米,那么你就承受了2公斤的压力;

如果你承受 不了这个压力,又想欣赏海底的美景,那你可以钻到玻璃潜水舱 里,在这个空间里你不再需要承受2公斤的压力,因为玻璃舱把 你和高压隔离开了.那么减压阀就是这样,所谓减静压就是把水 隔开,就像出埃及记中的摩西,手杖一挥海水全分开了形成了一 堵高墙,高墙下面是条救赎的阳关大道. 那动压呢,就是水流动起来的压力,而不是通常理解的水泵加压 供水的泵头压力.在自来水系统中,冷水或热水流出水龙头即与 大气接触,此时压力即为0.也就是说,减压阀后面的用水设备 开启用水时,减压阀像水库大坝一样逐渐打开闸门,将下游水位 维持在低压水位,一旦此低压水位开始上升减压阀就会更加缩小 其水流通道始终不让其超过设定水位.因此,所谓的减动压也就 是在用水龙头开启用水时减压阀供应到水龙头前端的压力,这个 压力不再是一个固定值(如设定的3公斤),而是随着用水量的 增加而减少直至零(比如减压阀后端安装一个全通径球阀,球阀 全部打开时,减压阀阀后压力表即为零).所以,准确的答案 是,自来水系统中,减压阀减的就是压力,不存在静压动压的说 法,就是你的用水龙头前面绝对不会出现高于设定值的压力,无 论静还是动. TIP 2:减压阀能否安装于闭式循环系统中? 菲哥:很多集中供暖系统的低层住户,其供暖系统压力较高,有 的甚至达到8-10公斤,这对于管道、散热器和阀门都是很大的挑 战,有的用户咨询是否可在暖气供水入户管道上安装减压阀降低 压力.这是减压阀无法实现的,因为闭式循环系统中同一水平 面上供回水静压相等,供暖系统回水的压力与减压阀阀后压力一 致,减压阀会一直处于关闭状态,水泵开始循环时减压阀也无法 开启.因此它不仅无法降低室内供暖系统压力,还会造成供暖系 统无法运行.针对这种情况,只能使用换热器将集中供暖系统的 水与用户二次供暖系统的水(压力)分离,只实现热量的交换. 同样,在生活热水系统中,如果采用了热水循环,那么在热水循 环范围内的热水管道上也不能安装减压阀. TIP 3:减压阀能否解决热水忽冷忽热的问题? 菲哥:在使用快速式热水器或双用壁挂炉的热水系统中,稳定的 冷水压力有助于热水器元件对于燃烧效率的控制,因此热水出水 温度能更加稳定;

在储水/容积式热水器系统中,冷水与热水压 力相等,热水出水温度会随着用水量的增加而降低,这就需要恒 温混合阀来自动调节冷热水混合比例达到热水温度恒定;

在集中 供应的生活热水系统中,将热水压力减压稳压至冷水相同压力同 样有助于混合阀恒定出水温度.热水的忽冷忽热不仅跟入水压力 有关,还跟供水温度以及用水量的变化有关系.更加稳定的水压 肯定有助于调节热水温度,但不能完全解决忽冷忽热的问题. TIP 4:减压阀能否替代补水阀使用? 菲哥:供暖及空调系统都需要注水和补水,目前多数系统采用手 动补水,但随着系统运行水压会有所下降,这就需要用户自己操 作或工程人员上门服务.自动补水阀采用了减压阀的原理,在系 统压力低于设定值时自动开启补水到所需水压然后自动关闭.使 用减压阀对供暖/空调系统补水有以下的局限: 补水压力(约1-1.5公斤)通常低于家庭其他用水设备所需压力;

减压阀不带止回阀,虽然上游压力降低时减压阀活塞处于关闭状 态,但是一旦减压阀下游开启用水此活塞即打开,这时则会出现 倒流;

减压阀不带截止阀,需要对供暖/空调系统维修时不方便. TIP 5:减压阀的天敌:结冻 菲哥:减压阀最怕的不是杂质,一是有外置过滤器和阀芯过滤网 的防护,再者,即便杂质堵塞了活塞阀座也就是出现阀后无用水 状态时静压升高.而结冻就是完全不一样的结果了,减压阀阀芯 橡胶膜片下方的减压舱储存的水在结冰时会迅速膨胀,膨胀带来 的高压只能通过爆破橡胶膜片释放(因为黄铜阀座能承受更高的 压力).减压阀在南方地区通常安装在户外,很容易受到结冻的 危害,一旦结冻,膜片或塑料阀盖会破裂,解冻时出现大面积漏 水.因此,减压阀的 保温 尤为重要. 可在苹果系统Apple Store界面APP下载CALEFF Domestic Water Sizer ,更方便的了解家庭用水选型哦! ................