倒流防止器的结构特性分析

2.6.1.1　减压型倒流防止器

减压型倒流防止器是倒流防止器中的代表，是应用最为广泛的一种，它由2个相互独立的止回阀组合在一起，在2个阀之间外接一个差压泄水阀。这些部件可以集成到阀体，也可做成独立的部分，其结构简图如图2.33所示。

图2.33　减压式倒流防止器

1—第一级止回阀；2—泄水阀；3—压力感应膜片；4—第二级止回阀；5—连通管

在正常供水情况下，主输水管道的水从进口位置上的止回阀经过中间区到出口位置上的止回阀向用户供水，进口位置上的压力直通排水感应膜片上腔，而排水感应膜片下腔与倒流防止器中间位置低压相通，由于两者存在一定的压差，推动排水感应膜片下移，泄水阀关闭，正常供水。

当阀后管路无用户、水静止时，如进口压力保持不变，其前后存在压差，组合阀仍呈关闭状态；当进口压力下降，其前后压差下降到一定值时，弹簧推动隔膜向上，泄水阀开启，泄压到与进口压力恢复一定差值时，泄水阀又关闭。当密封不严密，倒流防止器之后管道压力升高，超过阀前进口压力时，如出口位置上的止回阀密封没有泄漏，高压水不会倒流，排水感应膜片上下保持原来的压差，泄水阀关闭；当出口位置上的止回阀密封破坏造成渗漏，出口位置上的止回阀之前压力升高，造成排水感应膜片上下压差减小，泄水阀阀打开通过排水口泄压时，即使进口位置上的止回阀存在泄漏，由于出口位置上的止回阀倒流回的高压水已泄压，故不会倒流回进口。如供水过程中供水压力不断下降，则减压阀隔膜上部压力下降，泄水阀芯打开排水。当进口压力下降至零或负压时减压阀完全打开水排出，空气泄水阀孔进入真空腔，从而防止产生虹吸倒流现象。

小规模的通径在15～50mm的减压式倒流防止器在额定流量下的压力损失为50～60kPa，用在任何对人体健康有潜在危害的配水管上，能防止因虹吸和背压而引起的倒流。

2.6.1.2　真空隔断器

图2.34　真空隔断器简图

真空隔断器见图2.34，由阀芯、阀体、阀盖3部分组成，它通过上下限移动的阀芯以及阀体、阀盖的配合，使出水口可分别与进水口和进气口连通。平时，阀芯在水压的作用下保持向上开启，同时阀芯上部的密封垫与阀盖接触，防止水溢出；如果供水管内出现负压，阀芯向下移动，阀芯下部的密封垫在弹簧的作用下与阀体接触，使阀门关闭，同时阀芯上部的密封垫与阀盖脱离，通气孔有空气进入，阀门后侧保持大气压，防止虹吸现象产生。

在通径为15～50mm的额定流量下水头损失为8kPa以下。主要用于室内家用正常水压的配管上，用于对人体健康有很大影响的配管与供水管连接的场合，防止污染水反虹吸回流到饮用水供应系统中。(www.xing528.com)

2.6.1.3　双止回阀倒流防止器

双止回阀倒流防止器由阀体、阀盖、尾和两个止回阀组成，它的工作原理和减压型倒流防止器相似，不仅少了中间的泄水阀，这种倒流防止器即使有一个止回阀失效，另一个止回阀也能保证防止倒流。小规模的通径在15～50mm的双止回阀倒流防止器在额定流量下的压力损失为20～40kPa，用在对人体没有直接危害的配水管上，如消防系统。

2.6.1.4　低阻力倒流防止器

图2.35　低阻力倒流防止器简图

1—进口止回阀；2—中间腔；3—出口止回阀；4—压力感应膜片；5—控制腔

低阻力倒流防止器主阀进口、出口止回阀瓣为同轴控制，两个止回阀瓣的关闭力均来自出口压力，其结构如图2.35所示。排水器的两个膜片分别感应进口压力（P1）和出口压力（P3），控制排水器阀瓣的启闭。当进口压力大于出口压力时，主阀的两个阀瓣均开启通水，排水器的阀瓣自动关闭，不泄水。当进口压力小于或等于出口压力时，主阀的两个阀瓣均感应出口压力而自动关闭，排水器的阀瓣会自动开启，保持常开，并将主阀中间腔内的压力水排空，形成空气隔断，从而确保隔断的安全性。小规模的通径在15～50mm的低阻力倒流防止器在额定流量下的水头损失为30～40kPa，其应用广泛，包括市政供水、消防系统等。

2.6.1.5　各种倒流防止器的性能比较

对于减压型倒流防止器来说虽然其防倒流的效果很好，但存在着很多问题，尤其是与我们现今大力提倡的节能减排相悖：防止器的水头损失就有50～60kPa，如果加上加装的过滤器，一套倒流防止器阀组的水头损失将高达100kPa，而目前国内的市政供水网水压普遍不足0.28Mpa，更难满足建筑对城市配水管道供水水压的最低要求；这种阀组体积庞大，不利于材料的节约；对弹簧的依赖性大，要定期对弹簧的效率进行测试，及时更换，否则将影响其防倒流能力。

对于真空隔断阀，它可以有效地解决反虹吸产生的倒流污染问题，而且水头损失小，但同样存在很多问题：只能用于低流量装置，主要用于家庭饮水系统；只能够防止虹吸现象，不能用在可能产生背压的场合；阀组同样要依赖弹簧的作用。

对于双止回阀，相对减压型倒流防止器，它的水头损失要小，并且有双止回阀防止水的倒流，防倒流效果有一定保障，其存在的问题有：虽然较减压型倒流防止器水头损失要小，但依然很大；防倒流中不能严格防止倒流，尤其是对止回阀的弹簧依赖很大，一旦出现问题，就难以起到防倒流效果；应用范围较小，只能用于对水质要求不是很高的地方。

鉴于以上各种倒流防止器中存在的问题，促使我们寻找一种应用更广泛、效果更好、更加节省材料的新型倒流防止器，由此低阻力倒流防止器被开发出来。并且在各行各业得到广泛的应用，低阻力倒流防止器有以下几个特点：（1）隔断安全等级高。低阻力倒流防止器在正常情况下，主阀的中间腔通过自动排水器介质形成空气隔断或零压隔断，即使止回阀密封发生失效，所泄露的水经过泄水阀排出，从而真正地防倒流。（2）水力损失小，有效节能。在满足防倒流的情况下，水力损失在30～40kPa以下，完全满足设计规范。（3）结构紧凑，相比所用材料较小。（4）可以水平或垂直安装，有效克服了减压型倒流防止器只能水平安装的限制。（5）维护方便。只要看泄水阀有无不断漏水就可看出是否存在问题。

应当说到目前为止，低阻力倒流防止器是防倒流装置中较理想的一种，它实实在在地解决了这个领域中的很多问题，所以低阻力倒流防止器是倒流防止器以后的发展方向。