低阻力倒流防止器的应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)浙江艾碧匹流体控制有限公司 作者:韩同祝

  分析了低阻力倒流防止器的结构特点和工作原理,介绍了倒流防止器的安装、维护和使用事项。

1、概述

  倒流污染是导致城乡供水管网水质二次污染的重要原因之一。倒流防止器作为保护供水水质安全的有效设施,正在得到越来越广泛的重视和推广使用。低阻力倒流防止器是一种能耗低、安全性好,能够格限定管道中的水只能单向流动的新型阀门组合装置。低阻力倒流防止器主要用于市政供水管网与用户管网之间,或者生活水与消防水、空调水、绿化水等不同水质系统之间的有效隔断。因此,倒流防止器也常被称为防污隔断阀。

2、结构特性

  低阻力倒流防止器是由两个相互独立的弹簧助闭弹性密封止回阀和中间减压腔内一个独立的水力差动式安全泄水阀(排水器) 构成的一种阀门装置(图1) 。这种装置具有结构紧凑,安全可靠,水头损失低,维修周期长等特点。阀门端部可采用法兰连接﹑螺纹连接和卡箍连接。小于DN50宜采用螺纹连接,大于和等于DN50宜采用法兰连接或卡箍连接。

3、工作原理

  低阻力倒流防止器由于止回阀的局部水头损失,中间腔内的压力始终低于入水口的压力。这个压差驱使泄水阀处于关闭状态,管路正常供水。在压力异常时(即出口端压力高于中间腔) ,即使两个止回阀都不能反向密封,安全泄水阀也能自动开启将倒流水泄空,并形成空气隔断,保证上游供水卫生与安全。

  当管网压力正常时,水从进口经由两个止回阀流向出口。由于一级止回阀的局部阻力使阀腔内的压力略低于进口处压力,而隔膜上的水压则为进口处压力,所以隔膜上的水压大于隔膜下的水压,安全泄水阀保持关闭状态,这时管道内的水正常流动。当倒流防止器后面管路上的所有阀门都关闭时,水流处于静止状态。此时,若进口处压力不变,阀腔内的水压仍比进口处水压略低,安全泄水阀仍处于关闭状态。当倒流防止器后面的管道压力P3升高,并超过供水压力P1,即所谓背压。这时如果二级止回阀没有渗漏,则高压水不会倒流至阀腔内,阀腔内仍保持正常流动时的压力,所以泄水阀不动作排水。如果二级止回阀渗漏,阀腔内的压力因渗漏而提高,安全泄水阀动作排水,减小高压水流对一级止回阀的压力,从而有效防止了后面的水再从一级止回阀倒流至前段管道。

  如果上游供水压力P1下降,则控制安全泄水阀动作的隔膜上部的压力也随之下降,当进口压力降至0.02MPa 时,泄水阀膜片之上下压力差将不足以使弹簧保持原来的状态,于是膜片在弹簧的作用下带动阀瓣上移,泄水阀打开排水,防止水倒流。当进口压力下降至0 或者负压时,安全泄水阀会完全打开,空气进入阀腔,阀腔内形成一定的空气间隔,不会产生虹吸倒流,管道内的水停止流动。

低阻力倒流防止器的应用

图1 正常工作状态

  若一级止回阀泄漏,则其内部产生的压差ΔP=P1-P2将不能使膜片上下产生足够的压差来压缩弹簧,泄水阀膜片在弹簧作用下带动阀瓣上移,泄水阀打开,并有连续间断的水排出。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为由于二级止回阀倒流的高压水已泄压减压,故不会倒流回一级止回阀。尽管如此,如果条件允许,建议应及时检修阀门。

4、安装使用

  4.1、工况条件

  低阻力倒流防止器装置适用于清水或物理、化学性质类似清水且不允许介质倒流的管道系统中。

  (1) 由市政管网接入用户的引入管在水表后面与阀门之间的管道上。

  (2) 利用室外给水管道的压力进水的水箱,进水管与出水管合为一条的引入管上。

  (3) 给水系统采用水泵串联分区供水方式时的水泵吸水管上。

  (4) 水加热器的冷水进水管上。

  (5) 消防水泵接合器上引入管和消防水箱的消防出水管上。

  (6) 生产设备内部可能产生高于建筑物内给水管供水压力的该设备的配水支管上。

  4.2、方法

  (1) 倒流防止器应按箭头顺水流方向安装,不得逆向安装。安全泄水阀的出口不得被水或杂物所淹没。

  (2) 倒流防止器前后应设置控制阀门,用于关闭或开启水流通道,以便于维修时更换倒流防止器。

  (3) 为测试及维修需要,排水器出口与空气阻隔器之间安装球阀,正常工作时,球阀处于开启状态。

  (4) 在总管上设置过滤器,用于去除管路中的杂物,以保证倒流防止器的正常工作。

  (5) 倒流防止器前(后) 建议设置伸缩节或可曲挠橡胶接头,以便拆卸倒流防止器。

  4.3、位置

  (1) 自来水管网接入用户的接户管水表后面。

  (2) 生活用水管道上接出非生活饮用水和排污管,安装于接出管起端。

  (3) 生活饮用水水箱的进水管上(水箱底部进水时) 。

  (4) 生活饮用水管道上串联加压泵时安装于泵吸水管上。

  (5) 其他需要防止介质回流污染的管道上。

  4.4、调试

  (1) 正式安装之前,应彻底冲洗上、下游给水管道。检查倒流防止器阀组各组件之间的紧固螺栓是否有松动现象。发现异常,应重新紧固。但不得对倒流防止器阀体部件进行分解拆装。

  (2) 倒流防止器应水平安装,以方便调试和维修,并能及时发现水的泄放或故障的产生,安装后倒流防止器的阀体不应承受管道的重量,并注意避免因低温损坏和人为损坏。

  (3) 倒流防止器两端宜安装维修用闸阀等截流阀门,进口前宜安装过滤器,而且至少应有一端装有伸缩节或可曲挠橡胶接头(图2) 。如果条件允许,在过滤器前后加装压力表,以便观察过滤器的水头损失。据此确定有无必要清除过滤器内的异物。另外,对于只在紧急情况下才使用的管路(例如消防系统管道),应考虑过滤器的网眼被杂质堵塞而引起紧急情况下供水中断的可能性。

低阻力倒流防止器的应用

图2 倒流防止器及其配套装置安装

  (4) 倒流防止器通常不设置在水泵房。如条件限制需把倒流防止器设置在泵房内,除了考虑排水管道和安全排水泵的大小外,还需设置遭遇水淹时报警装置。

  (5) 倒流防止器端部连接为法兰型,阀门安装时要注意对称均匀地拧紧螺栓。阀门法兰与管子法兰必须平行,间隙合理,以免阀门产生过大压力,甚至开裂。倒流防止器端部连接为丝口型,阀门安装时应将密封填料包裹在管子螺纹上,不要存积在阀内,影响介质流通。倒流防止器端部连接为卡箍型,阀门安装时应注意卡箍密封圈要位于接口中间位置,阀门及管道沟槽与卡箍凸起密合到位,对称均匀地拧紧螺栓。

  (6) 泄水阀的排水口不应直接与排水管道固定连接,而应通过漏水斗排放到地面上的排水沟,漏水斗下端面与地面距离不应小于300mm。

  (7) 倒流防止器阀组安装完毕后,需进行调试。

  ①将倒流防止器阀组前、后控制阀关闭。

  ②缓慢开启阀组前控制器,并打开倒流防止器阀体上部测试球阀,排除阀腔内的空气,让水流逐渐充满倒流防止器阀腔。

  ③关闭排气球阀,缓慢开启阀组后控制阀,使水流逐渐充满阀组后部管路系统。

  ④开启阀组后部管道上的配水龙头,观察能否正常出水,并检查倒流防止器排水阀是否呈正常关闭状态。

  ⑤关闭阀组后控制阀或阀组后部管道上的配水龙头,观察倒流防止器排水阀是否呈正常关闭状态。

  ⑥关闭阀组前控制阀,打开倒流防止器中间腔测试球阀和阀组后控制阀,使出口端水压高于中间腔水压,观察倒流防止器排水阀是否泄水,检查出水止回阀的密封性能。

  在调试过程中,控制阀开启或关闭时,泄水阀有少量水排出属正常现象。如果出现泄水阀连续排水,阀组后部配水管网断流等异常情况,应及时中断调试,并通知供应商派技术人员到场处理。

  4.5、维护

  倒流防止器维修周期长,工作可靠且为水力自动控制。因此在注意避免人为损坏或低温损坏等情况下,无需频繁精细地维护与保养。若进口介质因供水工况而产生压力波动,泄水阀出现少量滴漏水属正常现象。但当发现其存在周期性或在不应泄漏工况持续不断的泄漏时,需要及时检修。检修时应注意避免进水止回阀、出水止回阀与泄水阀的零部件(尤其弹簧) 的混淆调换。

5、结语

  随着生活水平的不断提高,人们对供水水质要求势必也越来越高。因此,建议在生活给水管网上选用倒流防止器特别是低阻力倒流防止器代替传统的止回阀,以更好地保障人们生活饮用水的卫生与安全。

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