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；改進后的產品具有啟閉平穩，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：止回閥只允許介質向一個方向流動，應特別注意介質流動方向，應使介質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,可調式減壓閥,止回閥作為管道系統順流時開啟，逆流時關閉的閥門商業網，主要用 于防止介質倒流，防止泵及驅動電機反轉以及容器內介質泄放；目前使用普遍的 是閥瓣圍繞閥體銷軸旋轉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種結構的閥門商業網均存在關閉時介質倒流速度從大迅速降為零，致 使管道進水管一側內壓迅速升高，從而產生對管路系統有破壞作用的水錘現象，所 以一般止回閥生產口徑為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構改進
在原旋啟式止回閥閥瓣上增設緩閉副閥(圖1)。副閥安 裝在主閥閥瓣下側或兩側且用螺紋聯接，介質正常流動閥門商業網開啟時，介質壓力將副 閥打開，介質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；介質逆流時，主閥閥瓣在逆流介質作用下快速關閉，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 質通過小孔逐漸流入副閥緩沖缸上腔體，一部分介質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。該結構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，依據泵站機組水力和機械過渡機理說明該結構設計能有 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構改進
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〕；該閥結構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。


閥體與底網間增設一墊環，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接，緩沖缸與閥瓣軸之間間隙 較小。當介質順流時，壓力介質推開閥瓣進入主閥體腔，同時推動緩沖活塞上移； 當介質倒流時，由于緩沖缸內部開啟時已充滿介質，而緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較 小，因此隨緩沖缸內介質通過間隙逐漸排出，主閥閥瓣關閉起到緩沖作用，使管網 內水錘升壓得以控制(圖2)。


3、對夾式止回閥使用設計止回閥緩閉結構改進前后的試驗結果
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所示為普通結構止回閥(a)與普通結構止 回閥帶緩閉副閥(b)的試驗結果對比。
試驗閥門商業網通徑為100 mm，系統壓力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壓力-時間曲線〔4〕。


圖4(a)為主閥不帶緩閉副閥時的結果，大水錘升壓0.53 MPa；圖2(b)為 主閥帶緩閉副閥時的結果，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，應特別注意介質流動方向，應使介質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論
(1)主 閥閥瓣啟閉平穩，緩閉副閥結構緊湊，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)改進結構簡 單，便于生產和互換。
(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：自力式煤氣調壓閥組?