控制附件用来调节介质流量及压力,起开启或切断介质的作用。水暖安装工程中,控制附件主要是阀门,阀门是流体管路的控制装置,在安装工程中发挥着重要作用。
①截断阀:主要用于截断或接通管路中的介质,如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、旋塞阀、隔膜阀等。
②止回阀:用于防止管路中的介质倒流,包括各种结构的止回阀。
③调节阀:用来调节介质的压力和流量等参数,如减压阀、调压阀、节流阀。
④安全阀:防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的。
⑤分流阀:用来改变介质流向,分配、分离或混合管路中的介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀、疏水阀等。
⑥排气阀:管道系统中必不可少的辅助元件,往往安装在制高点或弯头等处,排除管道中多余气体,提高管道使用效率及降低能耗。
①真空阀:工作压力低于标准大气压。
②低压阀:公称压力 PN ≤1.6MPa的阀门。
③中压阀:公称压力为2.5~6.4MPa的阀门。
④高压阀:公称压力为10.0~80.0MPa的阀门。
⑤超高压阀:公称压力 PN ≥100MPa的阀门。
①高温阀:用于介质温度 T >450℃的阀门。
②中温阀:用于介质温度120℃< T ≤450℃的阀门。
③常压阀:用于介质温度-40℃< T ≤120℃的阀门。
④低温阀:用于介质温度-100℃< T ≤-40℃的阀门。
⑤超低温阀:用于介质温度 T ≤-100℃的阀门。
阀门按阀体材料分为非金属阀门和金属材料阀门等。
按与管道连接方式可分为法兰连接阀门、螺纹连接阀门、焊接连接阀门、卡套连接阀门等。
闸阀是指启闭件(闸板)由阀杆带动阀座密封面做升降运动的阀门,可接通或截断流体的通道(图1.10)。当阀门部分开启时,在闸板背面产生涡流,易引起闸板的侵蚀和振动,也易损坏阀座密封面。闸阀通常适用于口径DN≥50mm的切断装置,不需要经常启闭,且保持闸板全开或全闭的工况;不适用于作为调节或节流使用。
图1.10 闸阀
闸阀具有流体阻力小、开闭所需外力较小、介质流向不受限制、体形比较简单、铸造工艺性较好等优点;缺点是外形尺寸和开启高度都较大,安装所需空间较大;开闭过程中,密封面间的相对摩擦易引起擦伤现象。
截止阀是指关闭件(阀瓣)由阀杆带动,沿阀座轴线做升降运动来启闭的阀门(图1.11)。截止阀的主要作用是切断介质,也可以调节一定的介质流量。截止阀具有开启高度小、只有一个密封面、制造工艺好、便于维修等优点;其缺点是流体阻力大、安装具有方向性。截止阀使用较为普遍,但由于开闭力矩较大,结构长度较长,其公称直径一般都限制在200mm以下。
图1.11 截止阀
球阀是指启闭件(球体)由阀杆带动,并绕阀杆的轴线做旋转运动的阀门(图1.12)。球阀在管路中主要用于切断、分配和改变介质的流动方向。球阀具有流动阻力小、结构简单、密封性好、操作方便、开闭迅速、维修方便等优点;其缺点是高温时启闭困难、水击严重、易磨损。
图1.12 球阀
蝶阀又称为翻板阀,是指关闭件(阀瓣或蝶板)圆盘围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀门,在管道上主要起切断和节流作用(图1.13)。蝶阀主要由阀体、阀杆、蝶板和密封圈组成,具有结构简单、外形尺寸小、质量轻、流体阻力小、启闭方便迅速、省力等特点,适用于大口径的阀门,也可用于低压管道介质的开关控制。
图1.13 蝶阀
止回阀又称为单向阀或逆止阀,是指启闭件靠介质流动自行开启或关闭,以防止介质倒流的阀门。止回阀按结构形式分为升降式、旋启式、蝶式3类,如图1.14至图1.16所示。常用的止回阀有消音止回阀、多功能水泵控制阀、倒流防止器、底阀等4种形式。
图1.14 升降式止回阀
图1.15 旋启式止回阀
图1.16 蝶式止回阀
安全阀又称为泄压阀,是一种安全保护用阀,它不借助任何外力,利用介质本身的压力来排出一定量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值,如图1.17所示。当压力恢复到安全值后,阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。
图1.17 安全阀
阀门型号通常由7个单元组成,分别表示阀门类型、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面材料或衬里材料、公称压力及阀体材料(图1.18)。
图1.18 阀门型号表示方法
①单元1为阀门类型代号,用汉语拼音字母表示,见表1.4。
表1.4 阀门类型代号
②单元2为阀门驱动方式代号,用阿拉伯数字表示,见表1.5。
表1.5 阀门驱动方式代号
注:①手轮、手柄、扳手传动的阀门和安全阀、减压阀、疏水阀,本代号省略。
②对于气动或液动机构操作的阀门:常开式用6K、7K表示;常闭式用6B、7B表示;防爆电动装置的阀门用9B表示。
③单元3为阀门连接形式代号,用阿拉伯数字表示,见表1.6。
表1.6 阀门连接形式代号
④单元4为阀门结构形式代号,用阿拉伯数字表示,常见的阀门结构形式见表1.7至表1.10。
表1.7 闸阀结构形式代号
表1.8 截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号
表1.9 蝶阀结构形式代号
表1.10 止回阀结构形式代号
⑤单元5为阀门密封面或衬里密封材料代号,用汉语拼音字母表示,见表1.11。
表1.11 阀门密封面或衬里材料代号
注:当密封副的密封面材料不同时,以硬度低的材料代号表示。
⑥单元6为阀门的公称压力代号,直接用阿拉伯数字表示,单位是MPa,并用横线与前5个单元分开。
⑦单元7为阀门的阀体材料代号,用汉语拼音字母表示,见表1.12。
表1.12 阀体材料代号
注:对于公称压力小于1.6MPa的灰铸铁和公称压力大于2.5MPa的钢制阀,省略此项。
水表是指采用活动壁容积测量室的直接机械运动过程或水流流速对翼轮的作用来计算流经管道的水流体积的仪表。按测量原理分为容积式水表和速度式水表两类。前者的准确度较高,但对水质要求也高。工程中常用的是速度式水表。速度式水表根据翼轮的不同结构分为旋翼式水表、螺翼式水表。旋翼式水表的翼轮转轴与水流方向垂直,水流阻力大,适用于小口径(15~25mm)的流量计量(图1.19);螺翼式水表的翼轮转轴与水流方向平行,阻力小,适用于大口径(32~300mm)的流量计量(图1.20)。
图1.19 旋翼式水表
图1.20 螺翼式水表
流量计是用以测量管路中流体流量(单位时间内通过的流体体积)的仪表,如图1.21所示。流量计分为转子流量计、涡街流量计、压差式流量计、容积式流量计、电磁流量计、超声波流量计、冲板式流量计、质量流量计等。其中,容积式流量计在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。容积式流量计可以计量各种液体和气体的累积流量,包括家用煤气表、大容积的石油和天然气计量仪表。
图1.21 电磁流量计
温度计是测温仪器的总称(图1.22),可以准确地判断和测量温度,分为指针温度计和数字温度计。
图1.22 温度计
压力表是指以弹性元件为敏感元件,测量并指示高于环境压力的仪表(图1.23)。压力表的应用极为普遍,它几乎遍及所有的工程领域、工业流程及科研领域。
图1.23 压力表
Y形过滤器(图1.24)是输送介质的管道系统中一种不可缺少的过滤装置,通常安装在减压阀、泄压阀、水表或其他设备的进口端,用来清除介质中的杂质,以保护阀门及设备的正常使用。 Y形过滤器具有结构先进、阻力小、排污方便等特点。
图1.24 Y形过滤器
阻火圈(图1.25)是由金属材料制作外壳,内填充阻燃膨胀芯材,套在硬聚氯乙烯管道外壁,固定在楼板或墙体部位。火灾发生时,芯材受热迅速膨胀,挤压硬聚氯乙烯管道,在较短的时间内封堵管道穿洞口,阻止火势沿洞口蔓延。
图1.25 阻火圈
套管(图1.26)分为一般钢套管、刚性防水套管、柔性防水套管等。一般钢套管适用于穿楼板层或墙壁不需要防水密封的管道;刚性防水套管适用于管道穿墙处不承受管道振动和伸缩变形的构(建)筑物,用于一般管道穿墙,利于墙体的防水;柔性防水套管适用于管道穿墙处承受振动、管道有伸缩变形或有严密防水要求的构(建)筑物,如和水泵连接的管道穿墙。
图1.26 套管
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体(包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等),也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。
水泵根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵和其他等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
图1.27 离心泵
离心泵是在叶轮高速旋转所产生的离心力作用下,将液体提向高处的,故称为离心泵(图1.27)。离心泵的工作原理:水泵启动前泵壳和整个吸入管路要充满液体;当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,叶片间的液体也跟着旋转起来,液体在离心力的作用下,沿着叶片间的流道甩向叶轮外缘,进入螺旋形的泵壳内;由于流道面积逐渐扩大,被甩出的流体流速减慢,将部分速度能转化为静压能,使压力上升,最后从排出管排出。与此同时,液体自叶轮甩出时,叶轮中心部分造成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,在压力差的作用下液体不断地被吸入,并以一定的压力排至泵外。
轴流泵是液体的流经方向沿叶轮的轴相吸入、轴相流出。轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断地将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断地旋转,水也被连续压送到高处。轴流泵的特点是扬程低、流量大、效益高、启动前不需灌水、操作简单。
混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间,既有离心力又有升力,靠两者的综合作用,液体以与轴成一定角度流出叶轮,通过蜗壳室和管路提向高处。
水泵的安装工艺如下:
①在地理环境许可的条件下,水泵应尽量靠近水源,以减少吸水管的长度,水泵安装处的地基应牢固,对固定式泵站应修专门的基础。
②进水管路应密封可靠,必须有专用支撑,不可吊在水泵上;装有底阀的进水管,应尽量使底阀轴线与水平面垂直安装,其轴线与水平面的夹角不得小于45°;水源为渠道时,底阀应高于水底0.50m以上,且加网防止杂物进入泵内。
③机、泵底座应水平,与基础的连接应牢固,机、泵皮带传动时,皮带紧边在下,这样传动效率高,水泵叶轮转向应与箭头指示方向一致;采用联轴器传动时,机、泵必须同轴线。
④水泵的安装位置应满足允许吸上真空高度的要求,基础必须水平、稳固,保证动力机械的旋转方向与水泵的旋转方向一致。
⑤若同一机房内有多台机组,机组与机组之间、机组与墙壁之间都应有800mm以上的距离。
⑥水泵吸水管必须密封良好,且尽量减少弯头和闸阀,加注引水时应排尽空气,运行时管内不应积聚空气,要求吸水管微呈上斜与水泵进水口连接,进水口应有一定的淹没深度。
⑦水泵基础上的预留孔,应根据水泵的尺寸浇筑。
风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械(图1.28)。风机的主要结构部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件(轴承)等。风机的性能参数主要有流量、压力、功率、效率和转速。另外,噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。风机有很多种分类,按气体流动的方向分为离心式、轴流式、斜流式(混流式)。
图1.28 风机
风机的型号通常包括名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出风口位置等内容。
风机开箱前,应检查包装是否完整无损,风机的铭牌参数是否符合要求,随带附件是否完整齐全;仔细检查风机在运输过程中有无变形或损坏,紧固件是否松动或脱落,叶轮是否有擦碰现象,并对风机各部分零件进行检查。检查完毕后,用500V兆欧表测量风机外壳与电机绕组间的绝缘电阻,其值应大于0.5MΩ,否则应对电机绕组进行烘干处理,烘干时温度不许超过120℃。
风机的安装工艺如下:
①仔细阅读风机使用说明书及产品样本,熟悉和了解风机的规格、形式、叶轮旋转方向和气流进出方向等;再次检查风机各零部件是否完好,否则应待修复后方可安装使用。
②风机安装时必须有安全装置,以防止事故发生,并由熟悉相关安全要求的专业人士安装和接线。
③连接风机进出口的风管有单独支撑,不允许将管道重叠重量加在风机的部件上;风机安装时应注意风机的水平位置,对风机与地基的结合面、出风管道的连接应调整,使之自然吻合,不得强行连接。
④风机安装后,用手或杠杆拨动叶轮,检查是否有过紧或擦碰现象,有无妨碍转动的物品,无异常现象下,方可进行试运转。风机传动装置的外露部分应有防护罩,如果风机进风口不接管道时,也需添置防护网或其他安装装置。
⑤风机所配电控箱必须与对应风机相匹配。
⑥风机接线应由专业电工进行,接线必须正确可靠,尤其是电控箱处的接线编号与风机接线柱上的编号应一致对应,风机外壳应可靠接地,不能用接零代替接地。
⑦风机全部安装后,应检查风机内部是否有遗留的工具盒等杂物。