在供水系統(tǒng)中頻繁控制水的壓力、流量、液位等參數(shù)。如果使用外部能源，如氣源或電源，將消耗大量。例如，

1)從高壓區(qū)向低壓區(qū)供水的市政供水系統(tǒng)需要穩(wěn)定下游的壓力。

2)從壓力高的增壓泵流出后用于灌溉的灌溉系統(tǒng)需要減壓水源。

3)從高壓端向恒定下游進(jìn)水的樓管網(wǎng)系統(tǒng)，需要保護(hù)整個(gè)管路的平穩(wěn)運(yùn)行，避免偶然出現(xiàn)的壓力過大。

4)在水塔蓄水的供水系統(tǒng)中，需要控制水位。

5)在蓄水區(qū)自動(dòng)蓄水的消防系統(tǒng)中，需要保證控制區(qū)域的液位正常。

02水力控制閥的結(jié)構(gòu)和基本原理

水力控制閥是一系列多用途控制和安全類閥的總稱，如圖1所示。水力控制閥僅靠介質(zhì)水的能量，就能控制壓力、流量、液位等。不僅節(jié)約了大量的能源消耗，還節(jié)約了人工費(fèi)。

最早，水力控制閥應(yīng)用于一些農(nóng)業(yè)國家的水利灌溉系統(tǒng)，大量生產(chǎn)于以色列、荷蘭、丹麥等歐洲國家，發(fā)展到美國、加拿大、亞洲等地，得到了更廣泛的應(yīng)用。

簡而言之，水力控制閥導(dǎo)閥系統(tǒng)組成。通過組裝不同的導(dǎo)向閥系統(tǒng)，水力控制閥具有不同的使用功能。

2.1.主閥

主閥的典型結(jié)構(gòu)見圖2。圖2主閥為隔膜雙腔型，由閥體、閥體、閥座、閥板、彈簧、閥桿、中間體、膜片、閥蓋等主要部件構(gòu)成。

2.2導(dǎo)向閥系統(tǒng)

導(dǎo)向閥系統(tǒng)由導(dǎo)向閥、導(dǎo)向管、針閥、球閥、壓力表等部件組成。通過不同的連接可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。

2.3基本原理

水力控制閥按使用功能分類，但工作原理不同。也就是說，以上、下游壓力差為動(dòng)力，由導(dǎo)向閥系統(tǒng)控制，進(jìn)行隔膜(或活塞)的液壓式差動(dòng)作，完全由水力自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制主閥閥體的開啟或關(guān)閉或處于某個(gè)調(diào)節(jié)狀態(tài)。

03水力控制閥的分類和工作原理

根據(jù)供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和使用要求，十幾種用途的閥門現(xiàn)在在國外這種閥門已經(jīng)產(chǎn)生了近百種用途)。

水力控制閥按用途可分為以下幾類。

1)水位控制閥。主要控制池塘、塔中的水位。

2)減壓閥。將較高的進(jìn)口壓力減小到所需的出口壓力，依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門。

3)水用安全閥(泄壓/壓力閥)。供水管道系統(tǒng)中的壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，閥門自動(dòng)打開泄壓，保護(hù)管道安全。

4)止回閥。安裝在給水系統(tǒng)的水泵出口，防止介質(zhì)倒流，并消除水擊。

5) 電動(dòng)開關(guān)閥。以電磁閥為導(dǎo)向閥，根據(jù)電信號(hào)，遙控器可以打開和關(guān)閉供水管道系統(tǒng)，取代打開和關(guān)閉閘閥和蝶閥的大型電動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

6)流量控制閥。將過大的流量限制在預(yù)定值上，將上游的高壓減少到必要的下游低壓。

7)壓差旁通平衡閥。用于空調(diào)系統(tǒng)給水管、回水管或集水器、分水器之間，控制給水管、回水管或集水器、分水器之間的壓差為設(shè)定值。

8)緊急關(guān)閉閥門。用于消防用水與生活用水并聯(lián)的供水系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)配供水方向。

3.1導(dǎo)向減壓閥

導(dǎo)向減壓閥可將閥前高壓流體降至閥后低壓流體，維持閥后壓力穩(wěn)定，保證下游設(shè)備安全運(yùn)行。

如圖3所示，其工作原理可理解為:

1)流體從入口流入主閥內(nèi)腔后，通過閥體和閥座形成的環(huán)狀間隙，流體壓力下降，從出口流出，實(shí)現(xiàn)減壓功能。

2)出口壓力小于穩(wěn)定值(設(shè)定值)時(shí):導(dǎo)向閥膜片下腔壓力下降，導(dǎo)向閥桿向下移動(dòng)，開度增大，進(jìn)口壓力水從控制管進(jìn)入導(dǎo)向閥到出口端，導(dǎo)向閥上腔壓力下降，導(dǎo)向閥閥桿向上移動(dòng)，導(dǎo)向閥板的開度增大，導(dǎo)向閥后壓力上升相反，出口壓力大于穩(wěn)定值時(shí)，動(dòng)作相反，同樣回到設(shè)定值。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定壓力。

3.2壓力泄漏安全閥

壓力泄漏安全閥能夠迅速壓力泄漏，保證管道內(nèi)的壓力在安全范圍內(nèi)，維持閥門前的壓力穩(wěn)定，保證管道整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

如圖4所示，其工作原理可以理解為:

1)進(jìn)口壓力大于安全值(設(shè)定值)。進(jìn)口壓力水從控制管道進(jìn)入導(dǎo)管膜下腔，提高壓力，推動(dòng)導(dǎo)管閥桿向上移動(dòng)，導(dǎo)管閥板打開，主管閥控制室上腔的水從導(dǎo)管和控制管排出，在進(jìn)口壓力水的作用下，主管閥板打開，閥前壓力下降，回到設(shè)定值。實(shí)現(xiàn)泄壓。

2)進(jìn)口壓力小于安全值(設(shè)定值)時(shí)下腔壓力下降，導(dǎo)閥桿下降，導(dǎo)閥板關(guān)閉，導(dǎo)致主閥控制室上腔水壓上升，主閥閥板關(guān)閉，導(dǎo)致閥前壓力上升。現(xiàn)在是穩(wěn)定的壓力。

3.3遙控浮閥

遙控浮閥可以保持控制區(qū)域的水位始終在設(shè)定范圍內(nèi)。

如圖5所示，當(dāng)導(dǎo)向閥打開時(shí)，主閥上腔壓力下降，主閥桿向上移動(dòng)，主閥打開，上游向下游注水的導(dǎo)向閥關(guān)閉時(shí)，主閥上腔壓力增加，主閥桿向下移動(dòng)，主閥關(guān)閉，上游向下游注水實(shí)現(xiàn)水位控制。

04水力控制閥的選擇和維護(hù)

1)水力控制閥的選擇主要是主閥的選擇，包括風(fēng)格、口徑、壓力、材質(zhì)等。常見水力控制閥的選擇參數(shù)表:

2)。水力控制閥在應(yīng)用中節(jié)省了大量人力，但仍需定期維護(hù)。水力控制閥不需要另外加油潤滑，工作中可以利用介質(zhì)本身潤滑。在應(yīng)用現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)或發(fā)生故障時(shí)，拆卸需要

①關(guān)閉管路中閥前和閥后的2個(gè)切斷閥。

②釋放主閥控制室上腔壓力，松開閥蓋上方的導(dǎo)管連接。

③松開閥蓋和中間體的螺栓，松開中間體和閥體的螺栓。

④取出彈簧、膜片、閥板、閥芯、O型環(huán)等部件進(jìn)行檢查，看是否有問題。其中薄膜和o型環(huán)為易損件，需要重點(diǎn)檢查定期更換。

05結(jié)語

先導(dǎo)式減壓閥、泄壓安全閥、遙控浮球閥、其他種類的水力控制閥，僅靠介質(zhì)-水的能量就能簡單地控制流體介質(zhì)，產(chǎn)品在國內(nèi)外大樓管網(wǎng)、市政供水、消防用水、泵站、灌溉等積水系統(tǒng)中的應(yīng)用非常普遍，市場上也有很大的需求量。