CN201116625Y - 防负压控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种流体管路保护装置，即一种适用于公共供水管路的防负压控制阀。这种阀的壳体1状如三通管，有一个进口2，一个出口5，上口有压盖7封闭。在进口2到出口5之间，设有带通孔的开关座3，在开关座3上方设有可开合的开关板4，开关板4上面压有弹簧调压机构。这种防负压控制阀，可以接在公共供水管网和用户变频供水设备之间，在公共供水管网压力达到规定值时开通供水，在规定值以下时自动关闭，从而彻底规避了公共供水管网的负压风险，并且为实现公共供水管网的整体压力平衡，建立合理的用水秩序提供了条件，因而可显著提高现有设施的供水能力，在保障供水管网安全的同时为广大用户提供更好的服务。

Description

防负压控制阀

所属技术领域

本实用新型是一种流体管路保护装置，特别是一种保护公共供水管路的阀门，即一种适用于公共供水管路的防负压控制阀。

背景技术

目前，我国城镇生活供水主要采用公共管网与二次变频给水相结合的方式进行。即由公共管网把水送到各用水单元及其中的低层用户，再由变频给水设备把水送到高层用户。所说的变频给水设备多由单片微机、变频器、电机和水泵等构成，首先根据楼层高度设定用户管路的工作压力，再通过传感器采集用户管路的压力数据并提供给微机，由微机通过变频器操纵电机以适当的转速带动水泵工作。用户管路内的压力越高，电机和水泵的转速越低，反之越高。当用户管路达到设定压力，或在设定的时段，设备停止工作，从而在节能的同时保证用户用水。采用这种供水技术，取代水塔、楼顶水箱等供水方式，减少了供水设施占地，避免了二次污染，具有十分重要的进步意义。可是，由于这种变频控制装置只是根据用户管路的压力情况进行操作，而不能随管网压力的变化做即时调整，在管网供水不足的时候，照样运转，甚至加快运转，从而导致管网出现负压。管网负压危害很大，轻则造成各用水单元的供水状况不平衡，重则造成管路的破坏，对城市管网供水平衡和周边用户的用水安全构成了威胁。为了避免管网负压的危害，国务院颁布《城市供水条例》，明文规定“禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水”，市场上也推出多种装在公共管网与变频水泵之间的缓冲装置，对于降低管网负压风险起到了一定的作用。可是，现有的缓冲装置多采用供水不足时开启进气，使水泵水气齐抽，降低水泵抽水效率的措施，是一种只能“少抽”，但不能“不抽”的技术。同时，由于气和水物理性状的差异，水泵抽气后还会降低管路的压力，导致变频水泵的增速，使其缓冲作用大打折扣。因此，现有缓冲装置还不能从根本上规避管网的负压风险。随着城镇规模的扩大和高层建筑的剧增，水资源紧缺和供水设施发展相对滞后的问题日益凸显，公共供水管网负压威胁的因素和程度仍在增长。形势的发展要求我们必须改变单纯以用户管路压力为出发点的技术路线，首先考虑管网的压力状况，提供以管网压力参数为首要依据的设备，才能从源头上避免管网负压的危害。应当说明的是：单纯考虑用户一侧的压力，不仅给管网安全带来隐患，同时也破坏了供水***的整体平衡，降低了管网的供水能力，使本来能够达到的指标变得难以实现，表面上看是照顾了用户的需求，实际上是削弱了用户的利益。为此，多个省市的相关管理部门都出台了相应的规定，要求变频供水设备必须在公共管网压力达到规定值以上时，方可运转工作。如果公共管网压力低于规定值，水泵机组应停止运行。可是，由于缺乏相应的设备，上述规定难以实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种可接在公共管网和用户变频供水设备之间，在公共供水管网压力达到规定值时开通供水，在规定值以下时自动关闭的机械装置。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种无负压控制阀，这种阀的壳体状如三通管，有一个进口，一个出口，上口有压盖封闭。在进口到出口之间，设有带通孔的的开关座，在开关座上方设有可开合的开关板，开关板上面压有弹簧调压机构。这种防负压控制阀，使用时安装于公共给水管网与各用户变频给水设备的连接处，并在阀上设定符合管网要求的最低压力值，当管网压力低于该压力值时，控制阀关闭，停止供水。

所说的壳体的进口端设有与公共供水管网出口相接的连接部，壳体的出口端设有与用户变频供水设备入口相连接的连接部。

所说的弹簧调压机构是一支弹簧，弹簧的上端固连在一片压片上，压片的中孔套在一支调压螺杆上，调压螺杆上装有调压螺母，调压螺杆的上端连接在所说的壳体内壁上。弹簧的下端抵顶在开关板的上面，开关板的一边通过转轴与壳体相铰链。

所说的弹簧调压机构是所说的开关板上面装有一支上伸的压杆，压杆穿过与壳体相固连的滑套，上段套有弹簧，弹簧下端抵顶在与压杆相固连的压片上，上端抵顶在调压螺母下面，调压螺母为圆柱形，中间有孔径大于压杆直径的通孔，***表面带有螺纹，且与连接在壳体上部的调压套内的螺纹相配合。

所说的弹簧调压机构是所说的压板上面装有一支上伸的压杆，压杆上段穿过与壳体相固连的滑套后与一个柔软的主膜片相连，主膜片周边压装在所说的压盖与壳体的连接处。在压盖上开有两个通孔，一个是馈流孔，另一个是溢流孔。在壳体的进口侧壁上开有输压孔，在出口侧壁上开有回流孔。在所说的壳体之外，另有一个通过导流管与壳体相联系的辅阀。辅阀的主体是一个密闭的套筒，套筒内腔分为上中下三个腔，上腔与中腔之间由一片柔软的辅膜片相隔，中腔与下腔之间由隔板相隔。在上腔的辅膜片上面装有调压弹簧，调压弹簧上端压有调压螺栓，调压螺栓的上端伸出辅阀盖外，且与辅阀盖的螺孔相配合。在辅膜片的下面装有推杆，推杆穿过隔板到达下腔中部。推杆下端有密封板，在下腔中部密封板的下面或者上下两面各有一片可与密封板构成密闭配合的密封座，上面的是高压密封座，下面的是低压密封座。在辅阀下腔的下部开有摄流口，下腔上部开有排流口，在中腔下部开有潜流口。从输压孔接出一支导流管，导流管中部经三通管与馈流孔相接，导流管另端接辅阀中腔的潜流口，辅阀的下腔下部的摄流口接出一段导流管，这段导流管通过上球阀与溢流孔相接，辅阀的排流口接出一段导流管，导流管通过下球阀与出口侧壁上的回流孔相接。

采用上述方案制成的防负压控制阀，可以接在公共供水管网和用户变频供水设备之间，在公共供水管网压力达到规定值时开通供水，在规定值以下时自动关闭，从而彻底规避了公共供水管网的负压风险，并且为实现公共供水管网的整体压力平衡，建立合理的用水秩序提供了条件，因而可显著提高现有设施的供水能力。因此，采用这种装置，不仅不会削弱用户的利益，而且必然大幅度的改善整个供水***的工作效率，在保障供水管网安全的同时为广大用户提供更好的服务。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第二种实施例的主视图；

图3是第三种实施例的主视图；

图4是第三种实施例的部件扩大主视图。

图中可见：壳体1，进口2，开关座3，开关板4，出口5，法兰盘6，压盖7，弹簧8，调压螺杆9，转轴10，压杆11，滑套12，调压螺母13，调压套14，压片15，输压孔16，导流管17，压力表18，馈流孔19，三通管20，上球阀21，辅阀22，溢流孔23，膜片衬板24，主膜片25，膜片座26，密封垫圈27，下球阀28，回流孔29，密封垫圈30，密封板31，摄流口32，推杆33，潜流口34，辅膜片衬板35，定位螺丝36，调压螺栓37，辅阀盖38，辅膜片39，排流口40，高压密封座41，低压密封座42。

具体实施方式

第一种实施例：如图1所示，这种控制阀的壳体1状如三通管，左边有一个进口2，右边有一个出口5，上口有压盖7封闭。进口2端设有与公共供水管网出口相接的法兰盘6，出口端设有与用户变频供水设备入口相连接的法兰盘6。在进口2到出口3之间，设有带通孔的的开关座3，在开关座3上方设有可开合的开关板4，开关板4上面压有弹簧调压机构。弹簧调压机构的形式可以有多种，本例介绍的是一支弹簧8，弹簧8的上端固连在一片压片上，压片的中孔套在一支调压螺杆9上，调压螺杆9上装有调压螺母，调压螺杆9的上端连接在壳体1内壁上。弹簧8的下端抵顶在开关板4的上面，开关板4的一边通过转轴10与壳体1相铰链。

这种防负压控制阀，使用时安装于公共给水管网与各用户变频给水设备的连接处，并通过调整弹簧8的压力，设定符合管网要求的最低压力值。当管网压力低于该压力值时，开关板4压在开关座3上面，通孔关闭，停止供水。当管网水压高于弹簧8的压力时，开关板4被推开，水流向出口，开始供水。

第二种实施例：如图2所示，这里的弹簧调压机构比前例复杂一些。在开关板4上面装有一支上伸的压杆11，压杆11上段穿过与壳体1上口的滑套12，上面套有弹簧8，弹簧8下端抵顶在与压杆11相固连的压片15上，上端抵顶在调压螺母13的下面，调压螺母13为圆柱形，中间有孔，孔径大于压杆11的直径，可沿压杆11上下移动。调压螺母13***表面带有螺纹，与连接在壳体1上部的调压套14内的螺纹相配合。转动调压螺母13，即可改变调压螺母13的位置，改变弹簧8对压杆11的压力，改变开关板4对开关座3的压力。这样就可以设定最低开启压力，在压力低时停止供水。

第三种实施例：如图3、图4所示，这里出现了两个阀门，一个是所说的壳体1及其部件构成的主阀，另一个图3中的是辅阀22，并由图4对辅阀进行了进一步的刻画。由图3可见主阀进口与出口之间也是有一个开关板4，开关板4的下面的密封垫圈30也是与开关座3相配合。主阀的上口接出一个独立的中空体，连接处有密封垫圈27密封。而这个中空体内有一个由柔软的主膜片25及膜片衬板24，膜片座26构成的可上下起伏的膜片间隔。开关板4上面也装有一支上伸的压杆11，压杆11上段穿过与壳体相固连的滑套后与膜片25及膜片衬板24相连。在压盖7上开有两个通孔，一个是馈流孔19，另一个是溢流孔23。在进口2的侧壁上开有输压孔16，在出口侧壁上开有回流孔29。主阀壳体1通过导流管17与壳体之外的辅阀22相联系。由图4可见，辅阀22的主体是一个密闭的套筒，套筒内腔分为上中下三个腔，上腔与中腔之间由柔软的辅膜片39和辅膜片衬板35相隔，中腔与下腔之间由隔板相隔。在上腔的辅膜片39上面装有调压弹簧8，调压弹簧8上端压有调压螺栓37，调压螺栓37的上端伸出辅阀盖38外，且与辅阀盖38的定位螺丝36相配合。在辅膜片39和辅膜片压板35的下面装有推杆33，推杆33穿过隔板到达下腔中部。推杆33下端有密封板31，在下腔中部密封板31的上下两面各有一片可与密封板31构成密闭关系的密封座，上面的是高压密封座41，下面的是低压密封座42。在辅阀22下腔的下部开有摄流口32，下腔上部开有排流口40，在中腔下部开有潜流口34。从输压孔16接出一支导流管17，导流管17经压力表18和三通管20后分别与馈流孔19和辅阀22中腔的潜流口33相接，辅阀22的下腔下部的摄流口32接出另一段导流管17，这段导流管17通过上球阀21与溢流孔23相接，辅阀22的排流口40又接出一段导流管17，这段导流管17通过下球阀28与壳体1出口侧壁上的回流孔29相接。

工作前通过辅阀22的调压螺栓36调整弹簧8的压力，使推杆33下端的密封板31压在低压位密封座42上，且压力等于公共供水管网供水的最低压力值，此时主阀的开关板4也压在开关座3上面，处于关闭状态。在这种设定方式下，工作时会出现以下三种状况：

状况一：如果管网供水压力小于设定值，进入主阀入口2的水经导流管17分成两路，一路到达辅阀22的中腔辅膜片39下，另一路经馈流口19进入主膜片25的上腔，再由溢流口23和辅阀22的摄流口32到达辅阀22的下腔。由于水流压力低，无法将辅膜片39和推杆33抬高，密封板31仍压在低压位密封座42上面，水流不通。此时主阀的主膜片25上腔的水不能排出，腔内容积增大，推压主膜片25及压杆11下移，使开关板4压紧开关座3，主阀关闭，停止供水。

状况二：如果管网供水压力大于设定值，进入辅阀22上腔的水流压力将辅膜片39和推杆33及密封板31慢慢抬起，辅阀22处于开启状态，辅阀22摄流口32和排流口40导通，水流经下球阀28进入主阀的出口5。此时，主阀主膜片25上腔的水处于导通状态，失去压力，容积减小，使压杆11及开关板4上移，主阀开启，正常供水。

状况三：如果管网供水压力过大，辅阀22的辅膜片39继续上移，带动推杆32和密封板31达到最高位，和高压密封座41相接触。辅阀的水流再次被切断，主阀上腔的又水无法排出，主膜片25上腔的容积再次增大，驱使压杆下移，主阀再次关闭。这样，可以防止过高的水压破坏用户的供水管路设施。

几点说明：

1.辅阀的高压密封座41不是必须的。

2.推杆32也可以直通到阀顶38之外，调压螺栓37套在推杆33之外，也能调整弹簧8的压力。

3.可以采用特定压力的弹簧，从而去掉调压部件。

所有这些方式，都应视为与本例等同的技术方案。

Claims (5)

1.一种防负压控制阀，其特征在于：这种阀的壳体(1)状如三通管，有一个进口(1)，一个出口(5)，上口有压盖(7)封闭，在进口(2)到出口(5)之间，设有带通孔的的开关座(3)，在开关座(3)上方设有可开合的开关板(4)，开关板(4)上面压有弹簧调压机构。

2.根据权利要求1所述的防负压控制阀，其特征在于：所说的壳体(1)的进口(2)端设有与公共供水管网出口相接的连接部，壳体(1)的出口(5)端设有与用户变频供水设备入口相连接的连接部。

3.根据权利要求1所述的防负压控制阀，其特征在于：所说的弹簧调压机构是一支弹簧(8)，弹簧(8)的上端固连在一片压片上，压片的中孔套在一支调压螺杆(9)上，调压螺杆(9)上装有调压螺母，调压螺杆(9)的上端连接在所说的壳体(1)内壁上，弹簧(8)的下端抵顶在开关板(4)的上面，开关板(4)的一边通过转轴(10)与壳体(1)相铰链。

4.根据权利要求1所述的防负压控制阀，其特征在于：所说的弹簧调压机构是所说的开关板(4)上面装有一支上伸的压杆(11)，压杆(11)穿过与壳体(1)相固连的滑套(12)，上段套有弹簧(8)，弹簧(8)下端抵顶在与压杆(11)相固连的压片(15)上，上端抵顶在调压螺母(13)下面，调压螺母(13)为圆柱形，中间有孔径大于压杆(11)直径的通孔，***表面带有螺纹，且与连接在壳体上部的调压套(14)内的螺纹相配合。

5.根据权利要求1所述的防负压控制阀，其特征在于：所说的弹簧调压机构是所说的开关板(4)上面装有一支上伸的压杆(11)，压杆(11)上段穿过与壳体(1)相固连的滑套后与一个柔软的主膜片(25)相连，主膜片(25)周边压装在所说的压盖(7)下面，在压盖(7)上开有两个通孔，一个是馈流孔(19)，另一个是溢流孔(23)，在壳体(1)的进口(2)侧壁上开有输压孔(16)，在出口(5)侧壁上开有回流孔(29)，在壳体(1)之外，另有一个通过导流管(17)与壳体(1)相联系的辅阀(22)，辅阀(22)的主体是一个密闭的套筒，套筒内腔分为上中下三个腔，上腔与中腔之间由一片柔软的辅膜片(39)相隔，中腔与下腔之间由隔板相隔，在辅膜片(39)上面装有调压弹簧(8)，调压弹簧(8)上端压有调压螺栓(37)，在辅膜片(39)的下面装有推杆(33)，推杆(33)穿过隔板到达下腔中部，推杆(33)下端有密封板(31)，在下腔中部密封板(31)的下面或者上下两面各有一片可与密封板(31)构成密闭配合的密封座，上面的是高压密封座(41)，下面的是低压密封座(42)，在辅阀(22)下腔的下部开有摄流口(32)，下腔上部开有排流口(40)，在中腔下部开有潜流口(34)，从壳体(1)的开口(2)侧壁上的输压孔(16)接出一支导流管(17)，导流管(17)中部经三通管(20)分别与馈流孔(19)和辅阀(22)中腔的潜流口(34)相接，辅阀(22)的下腔下部的摄流口(32)接出一段导流管，这段导流管通过上球阀(21)与溢流孔(23)相接，辅阀(22)的排流口(40)接出一段导流管，导流管通过下球阀(28)与出口(5)侧壁上的回流孔(29)相接。

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