對夾式止回閥使用設計

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現(xiàn)在介紹對夾式止回閥使用設計使用中存在水錘 升壓問題，提出了增設緩閉副閥設計方案；改進后的產(chǎn)品具有啟閉平穩(wěn)，減少水錘 壓力的作用。止回閥一般分為升降式、旋啟式、蝶式及臥式等四種類型，通式升降式止回閥應安裝于水平管路上，立式升降式止回閥和底閥一般安裝在垂直管路上，并且介質(zhì)自下而上流動，旋啟式止回閥安裝位置不受限制，通常安裝于水平管路，但也可以安裝于垂直管路或傾料管路上。注意：止回閥只允許介質(zhì)向一個方向流動，應特別注意介質(zhì)流動方向，應使介質(zhì)正常流動方向與閥體上指示的箭頭方向相一致，否則就會截斷介質(zhì)的正常流動。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,止回閥作為管道系統(tǒng)順流時開啟，逆流時關閉的閥門商業(yè)網(wǎng)，主要用 于防止介質(zhì)倒流，防止泵及驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)以及容器內(nèi)介質(zhì)泄放；目前使用普遍的 是閥瓣圍繞閥體銷軸旋轉(zhuǎn)的旋啟式止回閥和閥瓣沿著閥體垂直中心線移動的升降式 止回閥，但以上2種結(jié)構(gòu)的閥門商業(yè)網(wǎng)均存在關閉時介質(zhì)倒流速度從大迅速降為零，致 使管道進水管一側(cè)內(nèi)壓迅速升高，從而產(chǎn)生對管路系統(tǒng)有破壞作用的水錘現(xiàn)象，所 以一般止回閥生產(chǎn)口徑為50～500 mm〔1〕。為減小止回閥的水錘效應 ，擴大止回閥的使用范圍，作者設計在原產(chǎn)品基礎上，增設緩閉副閥，解決了管道 水錘升壓問題。


1、對夾式止回閥使用設計旋啟式止回閥結(jié)構(gòu)改進
在原旋啟式止回閥閥瓣上增設緩閉副閥(圖1)。副閥安 裝在主閥閥瓣下側(cè)或兩側(cè)且用螺紋聯(lián)接，介質(zhì)正常流動閥門商業(yè)網(wǎng)開啟時，介質(zhì)壓力將副 閥打開，介質(zhì)通過副閥小孔流入主閥出口端，使主閥進水口端卸壓，主閥閥瓣開啟 ，主閥前后壓力趨于平衡；介質(zhì)逆流時，主閥閥瓣在逆流介質(zhì)作用下快速關閉，而 副閥閥體上部為緩沖缸，副閥閥蓋旋入閥體上部其蓋上有一小孔，副閥閥瓣與其活 塞桿空套有一定間隙，活塞與緩沖缸之間采用O型橡膠圈密封，活塞下部與閥瓣之 間為平面密封；當副閥閥瓣隨主閥閥瓣關閉而關閉時，因副閥閥蓋小孔的作用，介 質(zhì)通過小孔逐漸流入副閥緩沖缸上腔體，一部分介質(zhì)通過副閥閥瓣與活塞桿之間的 間隙倒流，故副閥活塞是緩慢關閉的。該結(jié)構(gòu)主閥的關閉相當于快關階段，副閥的 緩慢關閉相當于慢關階段，依據(jù)泵站機組水力和機械過渡機理說明該結(jié)構(gòu)設計能有 效地防止水錘升壓。


2、對夾式止回閥使用設計升降式對夾式止回閥結(jié)構(gòu)改進
升降式止回閥又名底閥，它可以保持停泵時抽吸所需水 柱〔2〕；該閥結(jié)構(gòu)改進的特點是在主閥閥瓣與閥體支架間增設一緩閉 副閥如圖2所示。


閥體與底網(wǎng)間增設一墊環(huán)，以增補閥瓣上升的高度；緩 沖活塞與緩沖缸采用橡膠密封，閥瓣軸與活塞剛性聯(lián)接，緩沖缸與閥瓣軸之間間隙 較小。當介質(zhì)順流時，壓力介質(zhì)推開閥瓣進入主閥體腔，同時推動緩沖活塞上移； 當介質(zhì)倒流時，由于緩沖缸內(nèi)部開啟時已充滿介質(zhì)，而緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較 小，因此隨緩沖缸內(nèi)介質(zhì)通過間隙逐漸排出，主閥閥瓣關閉起到緩沖作用，使管網(wǎng) 內(nèi)水錘升壓得以控制(圖2)。


3、對夾式止回閥使用設計止回閥緩閉結(jié)構(gòu)改進前后的試驗結(jié)果
采用標定過 的壓力表，由差壓變送器將壓力信號送示波器進行記錄，以標定好的比例R在示波 圖上讀取每一時刻的水錘壓力變化值。圖4所示為普通結(jié)構(gòu)止回閥(a)與普通結(jié)構(gòu)止 回閥帶緩閉副閥(b)的試驗結(jié)果對比。
試驗閥門商業(yè)網(wǎng)通徑為100 mm，系統(tǒng)壓力0.5 MPa，流量5 L/s。當泵 突然停止，表明動力切斷后對夾式止回閥進水口側(cè)壓力-時間曲線〔4〕。


圖4(a)為主閥不帶緩閉副閥時的結(jié)果，大水錘升壓0.53 MPa；圖2(b)為 主閥帶緩閉副閥時的結(jié)果，大水錘升壓0.04 MPa。
應安裝于水平管路上,立式升降式止回閥和底閥一般安裝在垂直管路上,并且介質(zhì)自下而上流動。
旋啟式止回閥安裝位置不妥限制，通常安裝于水平管路，但也可以安裝于垂直管路或傾料管路上。 
安裝止回閥時，應特別注意介質(zhì)流動方向，應使介質(zhì)正常流動方向與閥體上指示的箭頭方向相一致，否則就會截斷介質(zhì)的正常流動。底閥應安裝在水泵吸水管路的底端。


對夾式止回閥關閉時，會在管路中產(chǎn)生水錘壓力，嚴重時會導致閥門、管路或設備的損壞，尤其對于大口管路或高壓管路，故應引起止回閥選用者的高度注意。


4、對夾式止回閥使用設計結(jié)論
(1)主 閥閥瓣啟閉平穩(wěn)，緩閉副閥結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠。
(2)主閥閥瓣先速關后 緩閉，可有效防止破壞性水錘，擴大止回閥的使用范圍。
(3)改進結(jié)構(gòu)簡 單，便于生產(chǎn)和互換。
(4)緩閉副閥可檢修或更換，無礙止回閥使用。與本文相關的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?