以下是《高端智能调流调压装置技术规范(集成水力发电模块与自适应控制系统)》(Q/NF002-2024)的详细内容总结:
一、标准定位与修订要点
- 替代关系
- 取代Q/NF003-2021《智能减压阀》,首次全面修订。
- 技术升级方向
- 更名:体现功能扩展(调流调压+发电+智能控制)。
- 新增功能:流量动态调节、压力自适应控制、多协议通信、水力发电。
- 核心创新:集成水力发电模块(叶轮发电+储能)与自适应控制系统(边缘计算芯片+传感器)。
二、适用范围
- 介质:自来水、清水(0~80°C)。
- 压力范围:PN1.0~1.6MPa。
- 通径范围:DN100~DN600。
三、核心结构组成
| 模块 | 关键组件/功能 |
| 调流调压模块 | 导流阀芯、压力补偿机构、水力自控机构 |
| 水力发电模块 | 叶轮发电机组、过速保护装置(流速过快时自动弹起)、DC12V储能电池 |
| 智能控制单元 | 压力/流量传感器、边缘计算芯片、RS232/RS485通信接口 |
| 通信模块 | 支持4G/5G/LoRa,兼容Modbus RTU/TCP、MQTT协议,数据上报频率可配置(1s~24h) |
四、关键技术要求
1. 结构参数
- 结构长度:按公称通径分级(DN100:600mm → DN600:1500mm,详见表1)。
- 阀体材料:球墨铸铁(QT450-10/QT500-7)或铸钢(WCB)。
- 发电控制要求:
- 最小发电压差:0.1MPa;
- 满电自动关闭保护;
- 无充电续航≥48小时(功耗≤10W)。
2. 材料规范
- 膜片:NBR+尼龙纤维,硬度70±3(邵尔A),耐疲劳弯曲≥10万次(表2)。
- 橡胶密封件:符合GB/T 21873,饮用水场景需通过GB/T 17219卫生安全认证。
- 焊接/无损检测:
- 焊缝100%无损检测(射线/超声/磁粉);
- 铸钢件缺陷等级≤JB/T 6439-2008 2级。
五、性能指标
| 项目 | 指标要求 |
| 调压性能 | 符合GB/T 12245 |
| 流量特性 | 出口压力负偏差≤10%,无异常振动 |
| 压力特性 | 出口压力负偏差≤10%,无异常振动 |
| 调流动态响应 | 调节偏差≤±10%,响应时间≤5秒 |
| 自适应压力控制 | 稳态误差≤±2%,超调量≤5% |
| 水力发电能效 | 综合效率≥45%,自持供电续航≥72小时 |
| 壳体/密封性能 | 符合GB/T 13927(强度试验1.5×PN,密封试验1.1×PN) |
六、试验方法
- 发电性能试验
- 调流动态响应试验
- 智能控制闭环测试:
- 压力波动模拟:±30%阶跃变化 + ±10%周期性扰动;
- 收敛标准:10秒内稳定,稳态误差≤±2%;
- 鲁棒性验证:干扰条件下压力波动≤±5%。
七、检验规则
| 检验类型 | 触发条件 | 必检项目 |
| 出厂检验 | 每台产品 | 壳体/密封试验 |
| 型式检验 | 新产品定型、标准重大变更、工艺/材料重大调整、停产复产、质检机构要求 | 全项目(含发电性能、动态响应、智能控制闭环测试等,详见表4) |
| 抽样规则 | 随机抽取≥3台;首次不合格则加倍抽样,复检仍不合格则判定整批不合格 | |
八、标志与储运
- 标志要求
- 阀体标注:材料、PN/DN、熔炼炉号、流向、商标。
- 铭牌标注:介质类型、压力范围、厂名、型号、出厂日期。
- 储运规范
- 包装需防水、防震、防锈,超限设备由供需方协商运输方案;
- 随机文件包括:合格证、说明书、装箱单、图纸;
- 贮存环境:通风、干燥、无腐蚀性介质室内,保质期≥1年。
九、标准起草与归口
- 提出/归口单位:株洲南方阀门股份有限公司技术部
- 主要起草人:黄靖、刘浩、欧立涛等
- 历史版本:2021年首次发布(Q/NF003-2021),本次为第一次修订。
总结:该标准通过集成水力发电与智能控制技术,将传统减压阀升级为具备能量回收、自适应调压、远程监控功能的智慧水务终端设备,技术重点覆盖结构设计、材料性能、动态控制精度及能效验证,为产品制造与质检提供全面规范。