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200X型先导式减压阀性能特点:
结构新颖合理、合理运用液压原理控制论;
工作平稳、大流量通行;
阀瓣快开慢闭、无水锤冲击(关闭时间可调);
减稳压精度高、调节范围大;
密封性能好、使用寿命时间长;
安装维修方便。
减压阀压力管理基础理论和管理研究现状
[一]、供水管网压力管理基础理论
供水管网漏失率与管网服务压力密切相关,服务压力越高则漏失水量越大。
目前供水企业在进行管网设计时常以用水较大日较大时管网不利点满足正常供水所需的服务水头作为设计目标。管网较不利点通常是管网中高程较大点或距离水源较远的节点,这主要取决于管网拓扑结构和一些其它因素。由于大多数供水系统是以用水高峰时较不利点满足较小服务水头进行设计的,而在此情况下管网水头损失较大且干线管至支管入口压力较低。因此采用这种设计思想会导致在用水低峰时段管网产生过高的富余压力。绝大多数供水系统在夜间或凌晨由于管网水压过高发生爆管就充分说明以上设计方案例。在较新的减压阀CPRV)及电子、水力式控制器的协助下,应用压力管理策略实现管网漏失较小化己经成为可能。
目前在边界封闭的计量分区(D)中使用减压阀调节压力是较为常见的压力管理措施。在单入口分区供水系统中,先导式减压阀较易实现优化控制和监测,但当管网发生事故时供水可能中断。多入口供水系统提高供水安全性,但减压阀优化控制过程复杂,且由于减压阀间的相互影响会导致管网压力不稳定。
当减压阀的出口压力随流量自动调节时,压力管理将变得加。减压阀出口压力的改变可以由电力驱动或水力驱动。前者需配有流量计、减压阀控制器和电磁阀。这种方式主要的缺陷是需要持续供电,以及电力设备由于暴露在野外容易损坏,相比较而言水力式的减压阀设置条件要简单许多且鲁棒性强。
在压力控制方案实施之前,减压阀的静态和动态过程都需要被充分考虑。
静态过程保证减压阀出口压力根据流量变化而改变,使管网背景漏失达到较小并始终满足较不利点的较低需求压力。动态过程主要考虑如何避免由于阀门之间相互影响造成的管网压力剧烈波动。深入减压阀的动态过程能提高控制策略的稳定性,同时进一步降低漏失。本文主要针对减压阀的静态过程开展研究,对于动态过程的优化将在后续工作中予以讨论。
供水企业通过压力管理来降低漏失、爆管发生频率和延长基础设施寿命。
另外压力管理应与能耗管理一并考虑,因为两者之间是有密切联系的。通过压力管理可使水泵需要提升的水量减少,从而达到节能降耗的目的。
[二]、供水管网压力管理研究现状
供水管网的压力与管网漏损、爆管率相关,是供水用户与供水企业都关注的重要指标。对于自来水用户来说,供水压力是表征供水质量的直观要素,供水压力高低波动会影响用户的正常使用,这往往成为客户投诉的主要原因;对于企业来说,供水压力带来的一系列问题直接影响企业的经济效益。为了保证管网中压力较低点的用户的供水压力,在确定泵房和分水口压力时,常以压力较低点(或称较不利点)的压力作为指标。这样存在两个问题:一是距离泵房或减压阀近的点,供水压力较高:二是当夜间流量降低时,较不利点的压力也会升高。因此,管网阀门的布置优化和管网压力的合理调度策略成为近年来相关人员学术研究和工程应用的主要内容。
在国外,目前压力管理的产品已经比较成熟,压力管理(P)一般以分区计量(D)一同实施。在较近实施的工程实践中,调压阀门一般都是减压阀(PRV)也有一部分自来水在压差低于200kPa的场合采用蝶阀来调压。对于单入口的供水网络,区域内的压力只受用水流量和调压阀开度的影响,调压阀的控制较简单;而对于多入口网状形供水网络,区域内的压力不仅受到用水流量的影响,而且受到多个调压阀的共同影响。对于多台调压阀的控制策略将变得复杂,应使用智能算法实现错时调节,并对间隔时间有严格的要求,否则会产生振荡现象。
目前应用的200X型先导式减压阀有自力式和电动阀两类,自力式采用基于压力负反馈的水力驱动,在控制系统休眠时,机械系统能自动阀后压力并通过水力驱动开度变化使阀后压力保持在士6%的精度内。相对自力式不消耗动力电源的工作模式,200X型先导式减压阀每一次开度调节都需要动力电源来驱动,但电动减压阀的控制精度要高一些,对背景漏失的控制将加,因此,减压阀及其控制策略的选择应以总体能耗为目标变量来进行优化。
目前在供水管网压力管理的研究主要包括四个方面,即压力管理与漏损相关性研究、压力控制策略优化、减压阀布置优化、压力管理综合优化研究。
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