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這期微信我們將繼續(xù)介紹衛(wèi)生冷熱水的供水壓力,，主要會(huì)分析介紹減壓閥下游超壓保護(hù)、減壓閥安裝事項(xiàng)及系統(tǒng)圖示，以及為重要的，減壓對(duì)于節(jié)水的作用。

減壓閥下游超壓保護(hù)

如果減壓閥下游壓力增加,，它的運(yùn)行方式類似于止回閥。為了更好地理解這一點(diǎn),，不妨參照下圖,，可以看到：下游高壓對(duì)膜片形成推力，使減壓閥活塞關(guān)閉,。通過(guò)這種方式,，用戶水和減壓閥之間的水被*截?cái)唷?/span>

但是，如果減壓閥下游的水溫升高,，就會(huì)造成水量增加壓力急劇上升,。終可能會(huì)導(dǎo)致減壓閥膜片破裂。

在使用儲(chǔ)水式熱水器的小型系統(tǒng)中,，減壓閥下游壓力的增加一般是由于熱水器加熱,，熱水升溫所引起的。

熱水加熱導(dǎo)致的上升壓力無(wú)法“泄出”，因?yàn)橛脩舳藳](méi)有用水，而減壓閥又處于關(guān)閉狀態(tài),。

解決方法是在減壓閥和鍋爐之間安裝一個(gè)膨脹罐，吸收膨脹的水量,，抵消壓力的增加。

導(dǎo)致壓力增加的另一個(gè)現(xiàn)象多見(jiàn)于大型系統(tǒng)，通常存在于多個(gè)減壓閥串聯(lián)安裝時(shí),。這種情況下,，如果兩個(gè)減壓閥臨近，那中間管道的水量有限,，水的膨脹容易被管道吸收,；相反，如果兩個(gè)減壓閥距離較遠(yuǎn),，膨脹量就不容小覷（在大型供水系統(tǒng)中）了,，它膨脹導(dǎo)致的升壓甚至?xí)斐蓽p壓閥膜片的斷裂。

在大中型系統(tǒng)中,，除了熱源附近外,，管道內(nèi)的水也可能因管道沿線輸送被動(dòng)加熱而導(dǎo)致壓力上升。

例如,，配有雙減壓閥的大型管網(wǎng)系統(tǒng)其管道受陽(yáng)光或其它熱源加熱的情況。

類似于小型安裝系統(tǒng),，這一問(wèn)題可以通過(guò)加裝適當(dāng)?shù)呐蛎浌抻枰越鉀Q,。

循環(huán)系統(tǒng)與減壓閥

服務(wù)于多層建筑或塔樓的生活用水供水系統(tǒng)主要向高處延伸，層高造成的靜壓差別大,。因此,，必須沿著管線安裝多個(gè)減壓閥。

同時(shí),，為了避免生活熱水供水自然冷卻,，還需要有熱水循環(huán)系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)正確工作,，服務(wù)于熱水供水系統(tǒng)的減壓閥不得安裝在循環(huán)管道內(nèi),。

減壓閥的工作原理之所以不允許這樣安裝，是因?yàn)楫?dāng)所有的用水關(guān)閉時(shí),，減壓閥下游壓力等于熱水管網(wǎng)壓力,，減壓閥活塞處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣就阻止了系統(tǒng)循環(huán),。

打開活塞的方法就是用循環(huán)泵產(chǎn)生一個(gè)高于管網(wǎng)壓力和減壓閥設(shè)定壓力之差的揚(yáng)程：這一差值一般在1~6 bar之間,，傳統(tǒng)循環(huán)泵難以達(dá)到。

反之,，即便循環(huán)泵能夠提供此必要的揚(yáng)程,，維持該循環(huán)系統(tǒng)的能耗成本也難以讓人接受。

安裝示意圖

下面介紹一下減壓閥的一些典型安裝圖示,。

首先我們將分析家用生活冷水供水系統(tǒng),；然后探討多層建筑供水系統(tǒng)，通過(guò)這些分析我們將了解到調(diào)節(jié)正確供水壓力的必要性。

后,，我們還將提供生活熱水系統(tǒng)的正確供水圖示,。

家庭應(yīng)用

此類安裝一般服務(wù)于二、三層建筑的小型供水系統(tǒng),。

這類系統(tǒng)中的隱患來(lái)自供水管網(wǎng)的超壓,，或是持續(xù)超壓，或是一天中的某些時(shí)段超壓,，這在自來(lái)水供水系統(tǒng)中較為常見(jiàn),。

為了保護(hù)系統(tǒng)，在自來(lái)水入戶處安裝總減壓閥,。

壓力一般設(shè)定在1.5到3 bar之間,。

多層建筑

在多層建筑供水系統(tǒng)中，用戶的水壓隨著層高增加而下降：每層的壓降通常在0.3-0.4 bar,。

這通常會(huì)導(dǎo)致兩種情況出現(xiàn):

• 可用壓力充足時(shí),，能保證不利用戶（一般為高層）的供水壓力；低層承壓高,。

• 可用壓力不足時(shí),，不利用戶（一般為高層）供水壓力無(wú)法保證；低層壓力較正常,。

對(duì)于4-5層以上的建筑,，這兩種情況的供水問(wèn)題都會(huì)出現(xiàn)。

可用壓力充足

可用壓力足夠給不利位置的用戶供水,，因此可以把供水按區(qū)分為多個(gè)立管,。每個(gè)立管服務(wù)4-5層；服務(wù)于低區(qū)的立管可以通過(guò)減壓閥調(diào)節(jié)至適當(dāng)壓力,。

生活熱水供應(yīng)

生活熱水的產(chǎn)生方式有：

集中式,，熱力站儲(chǔ)水箱和專門的供水系統(tǒng);

自力式，通過(guò)用戶熱力站,、壁掛式鍋爐或熱水器,。

集中式

現(xiàn)在分析一下多層建筑中的集中式生活熱水系統(tǒng)的供水壓力。

除了與冷水供應(yīng)相關(guān)的那些問(wèn)題以外,，還要考慮以下幾個(gè)方面：

• 高溫易引起氣蝕現(xiàn)象;

• 高溫對(duì)系統(tǒng)部件材料的影響;

• 減壓閥錯(cuò)誤安裝時(shí)可能給循環(huán)系統(tǒng)帶來(lái)的故障,。

   

高約10或15層的中高層建筑中（案例1），可以考慮使用一個(gè)供水立管,，每層或每單元兩個(gè)減壓閥：一個(gè)用于冷水減壓,，另一個(gè)用于熱水減壓。如前所述,，須考慮到熱水系統(tǒng)的減壓閥耐高溫性能,。

在塔式建筑中（案例2），鑒于其高度，避免分成多個(gè)立管供水,，與前面章節(jié)中講的生活用冷水系統(tǒng)情況相反,。

這種情況之所以不劃算是因?yàn)槌死錈崴?yīng)主管道外，還要考慮多個(gè)熱水循環(huán)支管路,。

從經(jīng)濟(jì)角度看,，這類管網(wǎng)對(duì)總成本影響巨大。此外,，熱水（以及循環(huán)）管網(wǎng)越長(zhǎng),，熱量散失越嚴(yán)重，這會(huì)造成進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)損失,。

基于這些原因,，可以只將冷水管網(wǎng)拆分，將熱水生產(chǎn)置于中間層,，即所謂的設(shè)備層,。

通過(guò)這種方式，管網(wǎng)的長(zhǎng)度明顯縮短,，系統(tǒng)部件（鍋爐和減壓閥）不必承受高壓,。在冷水和熱水管網(wǎng)上，每層或每戶安裝一個(gè)減壓閥,，可以保證正確的供水壓力。

另一種解決方案是安裝熱交換器取代鍋爐,，因?yàn)樵摬考透邏骸?/span>

各種可能性都必須在設(shè)計(jì)階段對(duì)可行性和成本加以評(píng)估,。

自主生產(chǎn)

技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)集中熱水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)時(shí)，可以通過(guò)比如“用戶熱力站”等設(shè)備產(chǎn)生熱水,。

推薦參閱第42期《水力雜志》,，其中詳細(xì)介紹了利用熱電聯(lián)產(chǎn)熱量產(chǎn)生即熱式熱水的換熱設(shè)備。

通過(guò)這種方式,，只需保證冷水供應(yīng)系統(tǒng)的正確壓力即可,。

這一類系統(tǒng)的好處是：

• 管道安裝成本低；

• 更低的熱量流失,，無(wú)需維持熱水管道的循環(huán),；

• 生活熱水系統(tǒng)常見(jiàn)的分層加熱導(dǎo)致的細(xì)菌產(chǎn)生可能小。

中高層和塔式建筑中都可以采用自主式熱水生產(chǎn),。

種系統(tǒng)里（案例3）,，在每層或每戶安裝一個(gè)減壓閥足夠了。

第二種系統(tǒng)里（案例4）則需要串聯(lián)安裝兩個(gè)減壓閥,，以避免超壓和運(yùn)行過(guò)程中減壓比過(guò)高,。

節(jié)水

生活供水管道中正確的壓力分布對(duì)于正確的用水調(diào)節(jié)和避免出現(xiàn)噪聲以及管道水錘現(xiàn)象至關(guān)重要。實(shí)際上，壓力過(guò)高會(huì)導(dǎo)致流量超出實(shí)際需要,，從而造成能源尤其是飲用水的浪費(fèi),。

用水過(guò)量主要是因?yàn)槠胀ㄋ跊](méi)有限流裝置的情況下，隨著上游壓力的增加其流出的水量也隨之增大,。

下圖的例子就說(shuō)明了這一現(xiàn)象,。

這類用水設(shè)備的用水特性與容積相關(guān)。而其它更多用水設(shè)備的用水特性與時(shí)間相關(guān),，這類設(shè)備流量的增加是主要的費(fèi)水原因,。比如，洗手,、淋浴或刷盤子等基本上都是要保持水打開一定的時(shí)間,。

這些情況下，管網(wǎng)給水的供水壓力越大,，即供水流量越大,，水的消耗量就越大。

以過(guò)高壓力給用戶供水造成的消耗,，如圖所示,，可以達(dá)到正常壓力供水的兩倍以上。

對(duì)于一個(gè)普通家庭用戶來(lái)說(shuō),，由時(shí)間所決定的耗水量其百分比可以估算在總用水量的50%到60%之間,。

自來(lái)水的供水管道壓力變化較大的一個(gè)例子就是高層建筑：實(shí)際上，高度造成的靜壓會(huì)使低層水的可用壓力相應(yīng)地升高,。

范例

為了更好地理解自來(lái)水的消耗和浪費(fèi)現(xiàn)象,，我們舉例分析一棟9層建筑的供水情況。

在范例中,，采用的是三根立管,，每根服務(wù)于每層兩個(gè)衛(wèi)生間。供水管道的選型參考第5期卡萊菲手冊(cè),。

為了簡(jiǎn)便起見(jiàn),，立管底部的壓力視為相同。供水圖示和相關(guān)的壓力變化見(jiàn)下圖,?？梢钥吹剑瑸榱吮ＷC高層的正確壓力,，隨著高度的下降,，壓力逐漸增加。

關(guān)于日耗水量,，可以參照以下數(shù)據(jù)：

•  每層人數(shù) : 8

•  人均總用水量 : 240 l

•  容積所決定的用水量 45% : 110 l

•  時(shí)間所決定的用水量 55%: 130 l

建筑總需水量為 17.3 m³ ,。

如上面所示,，用水浪費(fèi)取決于受時(shí)間影響的用水量，而它又受到供水壓力的影響,。

下面的案例中,，將計(jì)算不同系統(tǒng)類型所造成的用水浪費(fèi)情況。

案例1中所示的是一根供水立管,，每層沒(méi)有減壓閥,，水上也沒(méi)有節(jié)流裝置。這種情況下,，由于低層壓力大,，自來(lái)水的平均消耗量比所有按設(shè)計(jì)流量供水的理想狀態(tài)要高出29%。

案例2和3中分析的兩種情況,，供水壓力通過(guò)使用不同壓力的多根立管來(lái)保持比較固定的供水壓力,。

案例2中為兩根立管供水：一根服務(wù)于較高的四層，另一根服務(wù)于余下的幾層,。從圖中數(shù)據(jù)可以看出,，與只有一根立管的情況相比，供水壓力更佳,，耗水量較小,，不過(guò)仍然比理想狀態(tài)要高出16%。

案例3中分析的是三根立管供水情況：從這一案例中也可以看出,，比起所有以正常設(shè)計(jì)流量工作的參照狀態(tài),，供水壓力越均衡，造成耗水量增加就越少,。

后,，在案例4中所示的是由一根立管和每層安裝減壓閥組成的供水系統(tǒng)。這種方案保證每個(gè)水的壓力都非常接近設(shè)計(jì)值即正確的供水流量,。通過(guò)在水上安裝流量控制閥也可以取得類似效果，不過(guò),，需要注意的是,，在供水壓力的上游進(jìn)行控制更為有效和耐用，另外,，末端的用水設(shè)備可能會(huì)被用戶更換為不帶流量調(diào)節(jié)類別的,。正如前面簡(jiǎn)短分析的，以均衡壓力供水設(shè)計(jì)的管道系統(tǒng),，除了可以保證正常工作外,，還可以明顯地節(jié)約用水。