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升降式止回閥的原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

更新時(shí)間:2013-11-18      瀏覽次數(shù):5996

止回閥按結(jié)構(gòu)劃分,可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥、雙瓣蝶形止回閥和軸流式止回閥等。升降式止回閥可分為直通流道、立式結(jié)構(gòu)、角式流道三種。旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式三種。蝶式止回閥為直通式:

在連接形式上可分為螺紋連接、法蘭連接、對(duì)夾連接及焊接連接四種。

升降式止回閥的閥瓣形同一個(gè)活塞,因此也稱為 “活塞式止回閥”。流動(dòng)開始時(shí)它被上游流體推動(dòng),脫開閥座,開啟流道;流動(dòng)停止時(shí),閥瓣在重力作用下返回閥座以截?cái)嗷亓鳌G蛐沃够亻y的閥瓣為球形,其原理類似于升降式止回閥。

旋啟式止回閥的閥瓣旋轉(zhuǎn)離開閥座而使流體向前方流動(dòng),當(dāng)上游流動(dòng)停止時(shí),閥瓣返回閥座形成密封,從而防止了流體反向流動(dòng)。

在雙瓣蝶形止回閥中,由中間銷軸連接的兩個(gè)半閥瓣組成關(guān)閉件,當(dāng)上游流動(dòng)停止時(shí),在彈簧的驅(qū)動(dòng)下,兩閥瓣如蝴蝶展翅般迅速關(guān)閉;當(dāng)上游流動(dòng)開始時(shí),兩閥瓣向后如蝴蝶翅膀般折疊,閥門開啟,這也 是“蝶形”名稱的由來(lái)。

如圖6-1所示,升降式止回閥為閥瓣沿閥瓣密封面軸線做升降運(yùn)動(dòng)的止回閥。

升降式止回閥的結(jié)構(gòu)與截止閥有很多相似之處, 其中閥體與截止閥閥體*一樣,可以通用。閥瓣形式也與截止閥閥瓣相類似,閥瓣上部和閥蓋下部設(shè)置有一組導(dǎo)向軸、套,閥瓣導(dǎo)向軸可在閥蓋導(dǎo)向套筒內(nèi)自由升降。采用導(dǎo)向套筒的目的是要保證閥瓣準(zhǔn)確地回落在閥座上。在閥蓋導(dǎo)向套筒上部加工出一個(gè)泄壓孔,當(dāng)閥瓣上升時(shí),排出套筒內(nèi)介質(zhì),以減小閥瓣開啟時(shí)的阻力。升降式止回閥動(dòng)作可靠,但流動(dòng)阻力較大,適用于較小口徑的場(chǎng)合。

升降式止回閥的閥瓣是自動(dòng)工作的,一般是在閥門的進(jìn)出口之間有個(gè)圓錐形閥瓣壓在金屬閥座上。閥瓣上可以加設(shè)彈簧以預(yù)載。流體正向流動(dòng)時(shí),在流體壓力作用下,錐形閥瓣脫開閥座,閥門開啟。倒流 時(shí),閥瓣在自重、彈簧作用力(如果設(shè)有彈簧預(yù)載)、 流體回流壓力的共同作用下,回落到閥座上,閥門關(guān)閉。

采用金屬對(duì)金屬密封副的升降式止回閥,允許有少量泄漏,僅適用于對(duì)流體倒流密封要求不是十分嚴(yán)格的場(chǎng)合,一般僅用于水系統(tǒng),因此通常用于阻止蒸汽疏水閥的冷凝水倒流,也用于冷凝水循環(huán)泵的出口。

升降式止回閥的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由于錐形閥瓣是*的運(yùn)動(dòng)部件,閥門結(jié)實(shí)耐用,幾乎不需要維護(hù),而且由于是金屬閥座,磨損很少。升降式止回閥的局限性是必須安裝在水平管道上。

活塞升降式止回閥由標(biāo)準(zhǔn)的升降式止回閥改進(jìn)而來(lái),包括一個(gè)活塞形閥瓣和一個(gè)減震裝置,工作時(shí)減震裝置產(chǎn)生阻尼,消除了由于閥門頻繁動(dòng)作而引起的破壞,例如,要承受水沖擊壓力的管道系統(tǒng)中,或是流體方向經(jīng)常變換的場(chǎng)合(如鍋爐出口)。

升降式止回閥,因其閥瓣的行程約為閥瓣直徑的1/3,大大減少了閥瓣關(guān)閉所需時(shí)間,從而有效地降低了止回閥的水錘壓力。此外,在一些升降式止回閥中,出現(xiàn)了一些新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在閥瓣上加有圓柱螺旋彈簧,由于彈簧載荷的作用和其具有zui小的閥瓣行程,關(guān)閉更為迅速,對(duì)減小水錘的壓力更為有利。

升降式止回閥的閥瓣可上下自由移動(dòng),流體應(yīng)由下而上推動(dòng)閥瓣,當(dāng)閥瓣下部入口壓力小于上部出口壓力時(shí),閥瓣靠自重及上部流體壓力的雙重作用而自行關(guān)閉。

與其他類型的止回閥相比,升降式止回閥的行程zui短,因而只需要相對(duì)較短的行程就可以使閥門全開。例如圖6-2所示的升降式止回閥,其閥座處的通道呈環(huán)形,這種閥的開程zui小,故升降式止回閥具有快速關(guān)閉的能力。

圖6-2中所示的止回閥,是專門為氣體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。根據(jù)氣流狀況的差異,該閥門既可用作恒定流量的止回閥,無(wú)論系統(tǒng)中是否存在微小的流量波動(dòng),閥門始終保持全開,也可用作脈動(dòng)流的止回閥,閥門隨著氣流脈沖打開和關(guān)閉。

借助彈簧的作用,在氣體達(dá)到回流條件前的瞬間,閥片已對(duì)其兩側(cè)的氣體壓差變化做出響應(yīng),經(jīng)極小的運(yùn)動(dòng)距離即與閥座貼合,防止氣體回流。

當(dāng)流量脈動(dòng)不足以引起顫振時(shí),恒流止回閥可用于離心泵,羅茨壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)或往復(fù)式壓縮機(jī)。若流量脈動(dòng)能夠使閥門隨之開關(guān),則在往復(fù)式壓縮機(jī)系統(tǒng)中使用抗脈動(dòng)止回閥,這些閥門的設(shè)計(jì)原理與壓縮機(jī)氣閥是相同的,因此,它們能夠承受密封面間的反復(fù)沖擊。生產(chǎn)廠家會(huì)建議在特定工況下應(yīng)該使用恒流止回閥或抗脈動(dòng)止回閥。

止回閥的工作特性取決于其設(shè)計(jì)原理。主要基于以下幾方面:帶有多級(jí)環(huán)形閥座節(jié)流孔的閥門行程zui小,盤式關(guān)閉件的慣性低,關(guān)閉件的導(dǎo)向無(wú)摩擦,以及選擇與運(yùn)行工況相匹配的彈簧。 ’

在大多數(shù)的升降式止回閥中,閥瓣有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以保證閥瓣與閥座同軸并保持密封。但是,雜質(zhì)進(jìn)入到閥瓣的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中,則閥瓣可能會(huì)被卡死或關(guān)閉緩慢。因此,此種類型的閥瓣只適用于低黏度介質(zhì),并且此介質(zhì)中無(wú)固體顆粒。

圖6-3所示的止回閥的閥瓣為球狀,與導(dǎo)向裝置之間存在較大的間隙,因而在有臟物的場(chǎng)合很適用。 當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),球形閥瓣滾動(dòng)到閥座中自動(dòng)對(duì)中并獲得準(zhǔn)確的密封。

如圖6-4所示的止回閥是帶有緩閉裝置的角式升降式止回閥,其活塞缸設(shè)計(jì)成上、下段,兩段具有不同的直徑。該結(jié)構(gòu)止回閥在*階段能快速關(guān)閉,第二階段,由于活塞缸直徑減小,閥門zui終能緩慢關(guān)閉。該止回閥的閥瓣頭部設(shè)計(jì)成特定的形狀,當(dāng)閥門 的快關(guān)階段結(jié)束時(shí),閥瓣與閥座間只留下了較小的流道面積,從而有效地限制了閥門的倒流速度。

該止回閥是為重要的低沖擊壓力而特別設(shè)計(jì)的。 通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)低沖擊壓力:一是給關(guān)閉件設(shè)置圓錐形伸出端,這樣在閥門關(guān)閉時(shí),介質(zhì)能夠被緩慢節(jié)流;二是在關(guān)閉件上安裝減振器,在關(guān)閉zui后一刻起作用。用于提供輔助關(guān)閉力的彈簧被取消,因?yàn)殚y門在這種工況工作時(shí),彈簧的斷裂是一種危險(xiǎn)。

升降式止回閥的安裝方位必須合適,要保證關(guān)閉件的重力作用在閥門關(guān)閉的方向。由于彈簧加載的小升降止回閥的關(guān)閉力主要來(lái)自于彈簧,因此這種閥門可不必過(guò)多考慮安裝方位,基于上述原因,圖6-3與

 

閥瓣的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中,則閥瓣可能會(huì)被卡死或關(guān)閉緩慢。因此,此種類型的閥瓣只適用于低黏度介質(zhì),并且此介質(zhì)中無(wú)固體顆粒。

圖6-3所示的止回閥的閥瓣為球狀,與導(dǎo)向裝置之間存在較大的間隙,因而在有臟物的場(chǎng)合很適用。 當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),球形閥瓣滾動(dòng)到閥座中自動(dòng)對(duì)中并獲得準(zhǔn)確的密封。

如圖6-4所示的止回閥是帶有緩閉裝置的角式升降式止回閥,其活塞缸設(shè)計(jì)成上、下段,兩段具有不同的直徑。該結(jié)構(gòu)止回閥在*階段能快速關(guān)閉,第二階段,由于活塞缸直徑減小,閥門zui終能緩慢關(guān)閉。該止回閥的閥瓣頭部設(shè)計(jì)成特定的形狀,當(dāng)閥門 的快關(guān)階段結(jié)束時(shí),閥瓣與閥座間只留下了較小的流道面積,從而有效地限制了閥門的倒流速度。

該止回閥是為重要的低沖擊壓力而特別設(shè)計(jì)的。 通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)低沖擊壓力:一是給關(guān)閉件設(shè)置圓錐形伸出端,這樣在閥門關(guān)閉時(shí),介質(zhì)能夠被緩慢節(jié)流;二是在關(guān)閉件上安裝減振器,在關(guān)閉zui后一刻起作用。用于提供輔助關(guān)閉力的彈簧被取消,因?yàn)殚y門在這種工況工作時(shí),彈簧的斷裂是一種危險(xiǎn)。

升降式止回閥的安裝方位必須合適,要保證關(guān)閉件的重力作用在閥門關(guān)閉的方向。由于彈簧加載的小升降止回閥的關(guān)閉力主要來(lái)自于彈簧,因此這種閥門可不必過(guò)多考慮安裝方位,基于上述原因,圖6-3與理與升降式止回閥*相同,不同之處是其進(jìn)口和出口在一條直線上,可直接安裝在立式管道上,不影響止回閥(圖6-8)的彈簧置于閥瓣部位,當(dāng)進(jìn)口流體壓力產(chǎn)生的對(duì)閥瓣的推力大于彈簧載荷時(shí),彈簧被壓縮,閥瓣開啟。流體壓力越大,閥門開度越大。反之,當(dāng)流體壓力下降時(shí),彈簧伸張,推動(dòng)閥瓣關(guān)閉閥門。由于彈簧的作用,有利于降低閥門啟閉時(shí)產(chǎn)生的水錘壓力,而且流體流道暢通,阻力較小。此外,小直徑彈簧止回閥的閥瓣常用圓球制成, 結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

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