| 摘要 本文概述了广州白云山使用膜片式可调减压阀在大减压比工况条件下的使用情况，通过实际使用和分析认为，该型号减压阀结构合理，运行平稳、可靠，操作维护方便。
一、概述
广州市白云山是著名风景区，山下是高级住宅区和中央首长来广州下榻的宾馆，供水和消防系统的安全极其重要。设计采用加压泵房将水送到山顶水池，再通过减压对各区进行供水。如采用调压水池来减压，将侵占大量用地,影响风景区环境，同时加大建设投入，也不便于管理，容易产生水源二次污染。设计部门认真研究决定，采用DN200Yx741X-16膜片式可调减压阀三级串联减压供水，消防系统管线图如下所示
各级减压阀的减压情况和减压比为：
第一级：阀前压力为：0.9MPa阀后压力为：0.2MPa（一期）,减压比1：4.5
第二级：阀前压力为：1.2MPa阀后压力为：0.2MPa(二期)，减压比1：6
第三级：阀前压力为：1.18MPa阀后压力为：0.2MPa(二期)，减压比1：5.9
系统分二期投产运行，第一期为2002年十月，第二期为2005年3月 。
二、膜片式可调减压阀的结构及原理
1、结构组成
膜片式可调减压阀由主阀、压力反馈系统、控制管路组成。主阀由阀体(1)、膜片座(5)、阀盖(6)、膜片(7)、阀杆(3)、阀板(2)、衬套(4)等主要零件组成。压力反馈系统由导阀总成(9)及控制管路组成。控制管路由闸阀、过滤器、压力表、管路附件组成(见图一)。
2、工作原理
膜片式可调减压阀的出口压力由导阀上的调节螺栓来控制，它与导阀上的针阀协调操作，一但调定，阀后压力始终保持为恒定不变。
当主阀打开后，介质流向出口的同时也通过导阀进入主阀膜片室的上腔，利用流体力学中的压力平衡原理，使主阀板开启高度稳定在某个值，这样阀后压力便恒定。当出口压力增大，介质通过压力反馈系统使主阀上腔压力增大，主阀的上下腔压力平衡被破坏，将阀门的开度值减小，使通过开口介质的流速提高、动能改变后造成压力损失，阀后压力得到降低。反之，当阀后压力降低，则主阀板开度增大，阀后压力增大。
3、技术参数：
a.公称压力：1.6MPa
b.调节范围0.2～1.4MPa
c.适用介质：原水、清水
d.介质温度：0～80℃
4、特点
A.减压阀可连续调节，减压、稳压效果好。通过先导阀形成独立的压力反馈系统，并利用液压原理进行控制，出口压力不受进口压力及流量变化的影响，即可减动压，又可减静压。
B.操作维护方便，只需调节先导阀上的调节螺栓，就能获得精确、稳定的出口压力，内部关键零件均采用优质材料，无需维护。
C.阀板上装有特制“V”型口塞。适用于大减压比及小流量。噪音和振动小。
D.阀体采用流线型的宽体设计，过流容积大。
E.可取代中间水池，减少占地面积，避免水质二次污染。
三、技术分析
1、气蚀问题
①依据气蚀系数：
δ=H1+H2/Δp+V2/2g≈H1+10/△P
H1—阀后（出口）压力（m）
H2—大气压与其温度相对的饱和蒸气压力之差（m）
▽P—阀门前后压差（m）
按各减压阀的工况条件，计算各级减压阀的气蚀数为：
第一级δ=0.2×10×10.3+10/(0.9-0.2)×10×10.3=0.424
第一级δ=0.2×10×10.3+10/(1.2-0.2)×10×10.3=0.297
第一级δ=0.2×10×10.3+10/(1.18-0.2)×10×10.3=0.303
对于一般调节阀许用气蚀δ=0.3左右，蝶阀δ=2.5左右，闸阀δ=3～4左右，从计算结果看三级减压阀都将产生气蚀现象。另根据美国GA公司资料，产生气蚀范围为：P1阀前压力；P2阀后压力，从图三中可查得三级减压阀都工作在气蚀区，与计算结果相符合。
图三
从上述分析可看出：目前工况条件下阀门产生气蚀的可能性是非常大的。是比较严重的，针对此工况膜片式减压阀作了如下改进：
A.阀体采用“Y”型宽阀体半直线型结构，使气泡在阀体内腔破裂，防止阀体内腔壁受气蚀的破坏。
B.阀板加装V型口塞，使阀板开启时，过流面积变化更平缓，不会发生向普通减压阀(未装V型口塞或V型口塞设计不合理)因过流面积变化过快，造成阀后压力波动过大，而加大阀门前后压差，使气蚀更严重。
图 四
2、调节性能
a．对于一般可调式减压阀，因阀板未采用控制流量装置造成小流量情况下，因阀门过流面积变化过大，造成高比压小流量工况下阀板启闭频繁，压力波动大，阀门振动及噪音过大，严重影响系统正常使用，给周围的环境带来很大的影响
b．采用双室隔膜传动结构，下腔与阀后相连，阀后设备如出现异常或检修须关闭减压阀情况下，只要将下腔排空阀开启阀门能及时关闭，当需工作时只要将排空阀关闭即可，不需从新调试。
C．膜片式可调式减压阀在阀板上配置V型口塞，V型口塞开口形状经计算机设计，并经试验装置反复验证，特别适用流量小、压差变化大工作环境，同时比普通无V口塞减压阀在相同流量条件下，阀板行程开度更大，因此调节更方便，精度更高了。
3、可靠性
减压阀阀板采用专利技术见（图五）
图 五
a．其采用软、硬双重密封形式，阀门关闭时阀板外圈与阀座接触，起承载压力作用。T型胶条起封水作用，因此密封性能更好，大大减少T型胶条变形量和磨损。提高减压阀密封寿命，确保在静压状态下，阀门能关闭严密，不会使上游的压力传到下游
b．在阀板上装V型口塞外圆与阀座内圆相配合起定位导向作用，使阀杆不至于在阀门开启时受水流冲击产生偏磨、振动。因此比普通无“V”口塞减压阀使用
四、结束语
减压阀自2002年一期安装投产使用2005年3月份二期投产使用以来减压阀使用安全可靠，未发生异常情况，2005年4月对一期2002年投入使用的减压阀进行维护，拆下所有零件检查，未发现阀体内腔、阀板、密封圈、阀座有异常磨损及腐蚀损坏现象。
从多年使用和观测结果看，使用YX741X-16减压阀，减压可靠，调节方便，维护简单，阀后压力运行稳定，阀门工作时未产生啸叫声。
因为我们认为：
1、宽阀体“Y”形直流结构具有很强抗气蚀能力。
2、减压阀装“V”形口塞能减少噪音和振动，为压力和流量调节提供更准确、稳定的反应。
3、适用用于更高比压工况(1：6)。
4、采用软、硬双重密封形式，阀门密封性能更可靠。
参考资料：
1、《新型膜片式可调减压阀在广西玉林城北水厂中的应用》 陈铭林
2、《建筑给水减压阀应用技术规程》 CECS 109：2000
3、《给排水阀门技术要求》 王光杰 | 
