倒流防止器的性能研究和試驗(yàn)解析

靳衛(wèi)華，謝鴻璽，馮玉林，李妍，李偉

（合肥通用機(jī)械研究院 合肥機(jī)電產(chǎn)品檢測院，安徽 合肥 230031）

倒流防止器的性能研究和試驗(yàn)解析

靳衛(wèi)華，謝鴻璽，馮玉林，李妍，李偉

（合肥通用機(jī)械研究院 合肥機(jī)電產(chǎn)品檢測院，安徽 合肥 230031）

在介紹減壓型和低阻型倒流防止器的結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，著重說明了雙減壓型和低阻型倒流防止器的特點(diǎn)及應(yīng)用。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對這兩種倒流防止器的試驗(yàn)方法進(jìn)行了探討，在分析各倒流防止器優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對未來倒流防止器的發(fā)展方向提出進(jìn)一步展望。

倒流防止器；減壓；低阻；標(biāo)準(zhǔn)

1 概述

在日益注重環(huán)保與健康的今天，城市自來水的防污染問題已經(jīng)引起人們的熱切關(guān)注。一般來講， 自來水廠的出水水質(zhì)都達(dá)到了國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但在輸送到末端用戶的途中，容易受到不同程度的污染。作為用于防止生活飲用水管道因發(fā)生回流而污染安全裝置的倒流防止器，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

2 倒流防止器的結(jié)構(gòu)和工作原理

倒流防止器由進(jìn)水止回閥、出水止回閥和中間腔的排水器等組成。在其止回閥或密封件密封失效的情況下，仍可阻斷回流，防止對進(jìn)口端介質(zhì)回流污染的水力組合裝置。

2.1 減壓型倒流防止器的原理

減壓型倒流防止器由2個(gè)獨(dú)立作用的的止回閥和1個(gè)泄水閥組成。獨(dú)立的止回閥除了殼體外，與其它部位沒有任何共用零件，在正常工作過程中與其它活動部件沒有接觸，以任何形式運(yùn)動時(shí)不影響到另外1個(gè)止回閥的工作。其工作狀態(tài)共有以下三種情況：

（1）正常工作，如圖1所示：為進(jìn)口壓力大于出口壓力的工作狀態(tài)，泄水閥由于正壓壓力的作用，處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門正常工作。

（2）背壓回流，如圖2所示：為進(jìn)口壓力大于等于大氣壓力，且出口壓力大于進(jìn)口壓力的工作狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)出止回閥關(guān)閉，同時(shí)泄水閥打開排水。

（3）虹吸回流，如圖3所示：為進(jìn)口壓力小于大氣壓力，且出口壓力大于進(jìn)口壓力的工作狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)出止回閥關(guān)閉，泄水閥開啟泄流減壓。

圖1

圖2

圖3

2.2 低阻力倒流防止器的原理

在回流工況時(shí)，中間腔始終與大氣相通，且在管中平均流速為2 m/s 時(shí)的壓力（水頭）損失小于0．04MPa的倒流防止器。倒流防止器由進(jìn)水止回閥、出水止回閥、排水器、檢測閥和附加設(shè)施等部件組成。分為內(nèi)置排水式、內(nèi)置排水過濾式、直流式和在線維護(hù)過濾式等形式。其工作狀態(tài)有以下兩種情況，如圖4、圖5所示。

圖4 P 1＞P 3

圖 5 P 1＜P 3

P1——倒流防止器的進(jìn)口壓力；P2——倒流防止器進(jìn)、出水止回閥之間的中間腔壓力；P3——倒流防止器的出口壓力；ΔP——壓力損失，ΔP=P1－P3。

ΔPj——進(jìn)水止回閥回座關(guān)閉正向壓差，ΔPj=P1－P2；ΔPc——出水止回閥回座關(guān)閉正向壓差，ΔPc=P2－P3。進(jìn)水止回閥在P1＞（P3＋ΔPj）時(shí)開啟，在p1≤（P3＋Δpj）時(shí)關(guān)閉。其復(fù)位彈簧提供進(jìn)水止回閥的回座正向壓差為ΔPj。出水止回閥在P2＞（P3＋ΔPc）時(shí)開啟，在P2≤（P3＋ΔPc）時(shí)關(guān)閉。其復(fù)位彈簧提供出水止回閥的回座正向壓差為ΔPc。排水器其進(jìn)口接通閥體中間腔，出口通大氣，由閥體、閥蓋、閥瓣、閥座、感應(yīng)活塞（或隔膜）等零件組成；通過感應(yīng)倒流防止器的進(jìn)、出口的壓力差，控制排水器閥瓣啟閉。在P1＞P3時(shí)，排水器關(guān)閉；在P1≤P3時(shí)，排水器開啟，使倒流防止器中間腔隔空，具備防止回流污染的功能。

3 倒流防止器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)解析

目前，現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 25178-2010《減壓型倒流防止器》和JB/T 11151-2011《低阻力倒流防止器》。

表1 減壓型倒流防止器標(biāo)準(zhǔn)要求

表2 低阻力倒流防止器標(biāo)準(zhǔn)要求

（1）GB/T 25178-2010《減壓型倒流防止器》。該標(biāo)準(zhǔn)主要針對的產(chǎn)品為減壓型倒流防止器，主要的性能試驗(yàn)要求如表1所示。

（2）JB/T 11151-2011《低阻力倒流防止器》。該標(biāo)準(zhǔn)主要針對的產(chǎn)品為低阻力倒流防止器，主要的性能試驗(yàn)要求如表2所示。

4 倒流防止器在給水工程中的發(fā)展趨勢

給水管道防回流污染設(shè)施的應(yīng)用，在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有近40年的成功經(jīng)驗(yàn)。隨著社會的發(fā)展，人們開始重視并逐步推廣生活給水管道防回流污染的應(yīng)用技術(shù)。在供水管線上采用倒流防止器，直接串聯(lián)調(diào)速水泵的供水，取消貯水池和水箱，消除二次污染源，節(jié)約了建筑成本，減少了建筑面積，而且充分利用自來水廠的供水壓力，節(jié)約了加壓供水的電耗，社會效益十分可觀。

[1]GB/T 25178-2010．減壓型倒流防止器．

[2]JB/T 11151-2011．低阻力倒流防止器．

[3]李政宏．倒流防止器的阻力性能和水質(zhì)安全的關(guān)系探討[J]．水務(wù)世界，2008,42(3):35～38．

TU991.3

A

1671-0711（2017）10（上）-0187-02