隔膜式止回閥是近年來發(fā)展較快的一類止回閥。 盡管隔膜式止回閥的使用溫度和工作壓力受到隔膜材料的限制,，但其防止水錘的性能好，制造簡(jiǎn)單，造價(jià)低,，噪聲小,，特別適用于壓力、溫度較低的場(chǎng)合,。隔膜式止回閥有多種結(jié)構(gòu)形式,。

（1）平板隔膜止回閥

圖6-44所示的平板隔膜止回閥是用環(huán)形彈性隔膜作為閥瓣，用帶孔口的鋼板作為閥座,。其優(yōu)點(diǎn)是閥

內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件,，工作時(shí)無噪聲，適用于各種流量與流速的系統(tǒng),。與普通的旋啟式止回閥相比,，水錘壓力很小,。

正流流體使彈性隔膜彎曲而脫離孔板,，閥門為開啟狀態(tài)，如果流體方向改變,，彈性隔膜展開,，封閉孔口。該閥一般只建議用于清潔流體,。

閥體是鑄鐵或聚四氟乙烯涂層的鑄鐵,。帶孔口的鋼板可以是RislanTM涂層或聚四氟乙烯涂層。彈性隔膜的材料,，只要是能適應(yīng)介質(zhì)性能,，基本都可以使用，并決定閥門的zui高操作溫度,。

（2）鴨嘴式止回閥

圖6-45所示的橡膠排污止回閥在西班牙稱為 “鴨嘴形柔性止回閥”,；而在美國稱為“鴨嘴形橡膠止 回閥”。由于閥門形狀像鴨嘴所以常稱鴨嘴閥,，橡膠排污止回閥產(chǎn)品有法蘭連接和卡箍連接兩種,。鴨嘴閥是城市排水排洪系統(tǒng)和截污管網(wǎng)廣泛采用的排污止回 閥。鴨嘴閥為一體式結(jié)構(gòu),，100%橡膠材質(zhì),，內(nèi)置錦綸簾布膠層，沒有任何機(jī)械配件,。閥門啟閉特性好,， 只通過內(nèi)部管線壓力和外界背壓來控制閥門啟閉，不需要其他運(yùn)行部件,，也不需要人力或電力,。閥門完夠防污水腐蝕，閥門關(guān)閉時(shí)，滲漏量為零,，密封性能好,。

①橡膠排污止回閥應(yīng)用范圍橡膠排污止回閥 （鴨嘴閥）廣泛應(yīng)用于沙灘、海岸,、碼頭的洪水,、廢水及沿海城市的污水排放。橡膠排污止回閥（鴨嘴閥）可取代拍門止回閥,。建議DN800以下的橡膠排污止回閥可以采用卡箍連接或法蘭連接,。DN800以上的橡膠排污止回閥建議使用法蘭連接方式。

②橡膠排污止回閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)橡膠鴨嘴閥采用彈性橡膠材料,，內(nèi)置加強(qiáng)纖維的全橡膠結(jié)構(gòu)的閥門產(chǎn)品,，它根據(jù)受力分析和受力計(jì)算，針對(duì)不同工況,，采用不同的設(shè)計(jì)機(jī)理,，選用不同的橡膠配方，并按特殊工藝制作而成,，其閥體特別柔韌,，保證zui大程度抗壓的同時(shí)，確保水力損失zui小,，達(dá)到排放性與抗壓性的結(jié)合,。

③工作原理及用途鴨嘴式止回閥靠模壓膜自身密封。一端與管道連接,，另一端壓平成“鴨嘴” 形,，形成啟閉孔口。當(dāng)內(nèi)部壓力升高到可以撐開壓平的端部,，“鴨嘴”張開,，閥門開啟；如果內(nèi)部壓力降至不足以撐開“鴨嘴”膜,，閥門會(huì)自行關(guān)閉并密封,。 密封十分可靠，且能用于苛刻的工況,，比如固體介質(zhì)等,。全開時(shí)，形成通暢的管路,，可容許大的固體介質(zhì)通過,。受幾何形狀限制，壓平的端部長度尺寸比較重要,。“鴨嘴”膜材料可選天然橡膠,、氯丁基橡膠,、氯 丁橡膠和丁鈉橡膠，或聚亞胺酯,、氯磺化聚乙烯橡膠,、氟橡膠和三元乙丙橡膠等。

鴨嘴閥作為潮汐止回閥應(yīng)用時(shí),，閥門的尺寸zui小為DiV3 （NPS 1/8）,，對(duì)于潮汐用鴨嘴閥zui大為DN3000 （NPS120）。

（3）錐形隔膜止回閥

錐形隔膜止回閥有一個(gè)錐形穿孔籃子形部件,，此部件支撐內(nèi)部的隔膜,。這種閥門裝在管道上的兩個(gè)法蘭之間，或者夾緊在管接頭之間,。通過錐形體的流體介質(zhì)將隔膜從其閥座上掀起,，介質(zhì)繼而通過。當(dāng)順流停止時(shí),， 隔膜就重新恢復(fù)其原來的狀態(tài),，且關(guān)閉極為迅速。

①構(gòu)造和原理錐形隔膜止回閥,，如圖6-46所示,，由作為主要構(gòu)件的圓錐形隔膜和同樣是圓錐形帶有均勻密布小孔的框架組成。隔膜采用各種橡膠制作成形,。螺釘埋入隔膜里，用螺母把隔膜固定在不銹鋼的框架上,，構(gòu)造非常簡(jiǎn)單,。這里應(yīng)該注意的是它沒有類似于殼體的部分。

閥門框架的“周邊”對(duì)夾于管法蘭的連接處,，安裝在管道內(nèi)部,，管道兼作錐形隔膜止回閥的殼體。

在圖6-46中,，當(dāng)流體從右側(cè)流入時(shí),，緊密附著在框架上的隔膜在流體壓力的作用而下彎曲（圖中下半部分），流體從框架上密布的小孔中通過,。反之,， 當(dāng)流體從左側(cè)流人時(shí)，由于流體的壓力作用,，隔膜被張開并壓附在框架上,，產(chǎn)生*密封作用。這就是錐形隔膜止回閥能夠?qū)崿F(xiàn)止回功能的原理,。

②錐形隔膜止回閥的優(yōu)點(diǎn)錐形隔膜止回閥基于上述工作原理及其*的構(gòu)造,，相對(duì)于普通止回閥具有許多*的優(yōu)點(diǎn),。

a. 重量輕、組裝方便,。錐形隔膜止回閥本身沒有殼體,，利用配管中的其他元件的空間來安裝，因此,，它具有體積小,、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。例如,，NPS8的閥門的質(zhì)量也不超過3kg,，所以使用非常方便。不需要的組合型接頭,，與普通閥類同樣配管,。有效利 用錐形隔膜止回閥的體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),，同時(shí)利用原有閥門連接端的接頭形式,，來組裝錐形隔膜止回閥更為合理。

b. 可任意安裝,。升降式或旋啟式止回閥,，都必須遵循其結(jié)構(gòu)限定的方向安裝。對(duì)于錐形隔膜止回閥,，因?yàn)?可動(dòng)部件——隔膜的質(zhì)量與其本身的彈性相比,，可以忽略，因此,，幾乎不受重力的影響,，所以不管怎樣安裝，均能保證其作為止回閥的*性 能,。尤其在空間受限制時(shí)的一些配管系統(tǒng),，使用錐形隔膜止回閥更能顯示出其*的優(yōu)點(diǎn)。

c. 動(dòng)作聲音小,。因可動(dòng)部件只是膠制隔膜,，閥門啟閉時(shí)產(chǎn)生的噪聲較小，并且無金屬間的碰撞,，其音質(zhì)較溫和,。

d. 泄漏極少。同樣,，由于其*的構(gòu)造,，即密封處是膠制隔膜與其*的形狀結(jié)構(gòu)，使錐形隔膜止回閥顯示出極*的密封性能,。如果將止回方向的流體壓力稱為逆壓,，隔膜設(shè)計(jì)成即使在沒有逆壓作用的狀態(tài),，亦可靠隔膜本身的彈性而壓附在框架上。

在逆壓作用較高時(shí),，只要密封面壓力高,，就可以發(fā)揮足夠耐逆壓的密封性。錐形隔膜止回閥可適用于氣體和液體,，但就密封性來說,，氣體條件要求嚴(yán)格。

e. 不易產(chǎn)生振動(dòng),，對(duì)抑制水錘現(xiàn)象效果明顯,。 如上所述，錐形隔膜止回閥的隔膜,，即使不靠流體的壓力作用,，僅靠本身的彈性也可壓附在框架里面而起密封作用。

這在小口徑制品上,，缺點(diǎn)是需要的開啟壓力稍高 （在大口徑制品上,，和其他的止回閥比較，顯示出不遜色的低的開啟壓力）,，但它也有不靠逆壓作用,，而由于隔膜彈性的作用，使流體迅速閉止的效果,。這點(diǎn)與使用彈簧加載的止回閥相似,，由于彈性和膠制隔膜的振動(dòng)衰減性的差異，在產(chǎn)生振動(dòng)這一點(diǎn)上有很大*性,，幾乎不產(chǎn)生振動(dòng),，關(guān)閉閥門時(shí)可有效抑止水錘現(xiàn)象。

f. 能用于氣體,。由于錐形隔膜止回閥不存在金屬間的滑動(dòng)或沖擊部件，特別是具有泄漏少的優(yōu)點(diǎn),， 所以用作氣體的止回閥也沒有問題,，是一種很好的氣用止回閥。

③錐形隔膜止回閥的特性和應(yīng)用

a.材料選擇,。錐形隔膜止回閥的框架采用全不銹鋼制造,。隔膜的常用材料見表6-1所示的六種橡膠。但實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)流體種類選擇適宜的材料,。

框架材料取決于對(duì)流體是否具有耐蝕性,，不能僅僅從流體種類上確定，還要根據(jù)其濃度和溫度的變化進(jìn)一步驗(yàn)證,。特別是在酸,、堿等的場(chǎng)合,，需要考慮濃度、溫度和壓力等條件,，必須慎重地判斷材料的適用性,。當(dāng)流體不是單一物質(zhì)而是混合物，含有不純物質(zhì)時(shí),，還要分析是否有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的可能性,。

因?yàn)殚y門制造廠和橡膠制造廠，沒有所有流體對(duì)各種材料的耐蝕性的數(shù)據(jù),，鑒于這種情況,，需要進(jìn)行試驗(yàn)。表6~1列出了zui髙使用壓力在常溫下的數(shù)值,。當(dāng)溫度高于表中數(shù)值時(shí),，必須考慮以較低的壓力作為界限。

金屬材料一般在高溫下強(qiáng)度要降低。但在橡膠等高分子物質(zhì)上需要注意,，因?yàn)槠浣档统潭炔荒芘c金屬相比,。

b. 壓力損失。根據(jù)流體種類,、溫度,、黏度和密度等而變化。這不僅對(duì)錐形隔膜止回閥,，而且對(duì)所有流體設(shè)備也存在這種問題,。錐形隔膜止回閥性能還取決于隔膜材料。這是由于各種橡膠材質(zhì)對(duì)其變形的抵抗相差很大所致,。

天然橡膠在空氣中暴露時(shí),，不能忽視老化現(xiàn)象。 因?yàn)橹荒鼙ＷC1?2年的壽命,，所以不推薦應(yīng)用在氣體（幾乎是空氣）中,。

氟化橡膠隔膜比其他材料的彈性差，在對(duì)密封性要求嚴(yán)格的工況中也不推薦在氣體介質(zhì)中使用,。

c. 確定口徑的方法,。確定錐形隔膜止回閥口徑的一般原則是：選擇口徑等于應(yīng)當(dāng)組裝錐形隔膜止回閥的配管系統(tǒng)上的管子和其他閥的口徑,。這個(gè)考慮方法大多數(shù)沒有問題。例如,，配管為lin時(shí),，選DJV25型，配管為4in時(shí),，選DN100型,。

但一律用這樣單純的原則處理所有情況也不適合，所以錐形隔膜止回閥作為單獨(dú)判斷的原則,，而制定下面的界限,，這就是閥的前后壓差在0. 03 MPa以下或者流速在4m/s以下。

這是根據(jù)閥本身的限制,，同時(shí)也考慮了整個(gè)配管系統(tǒng)的平衡,，大致是可靠的數(shù)值。因?yàn)檫@個(gè)限制,，不能使用錐形隔膜止回閥的場(chǎng)合非常少,。

關(guān)于流速的限制性，主要是由于流速太大而產(chǎn)生激烈的紊流,。從防止隔膜振動(dòng)這個(gè)觀點(diǎn)要由試驗(yàn)決定,。換句話說，壓差的限制是基于隔膜靜的強(qiáng)度制定的限度,，流速的限制是基于隔膜的振動(dòng)對(duì)于反復(fù)疲勞的強(qiáng)度而制定的限度,。

d. 安裝方法。如前文所述的錐形隔膜止回閥,， 利用配管中的法蘭等接頭之類組裝是基本的用法,。但是在組裝和替換以前的止回閥時(shí)，為了不改變安裝方法,，如圖6-47所示,，采用組合形式的螺紋接頭和帶短管的法蘭接頭。用組合螺紋接頭時(shí),，夾入法蘭間用 的“周邊”太大時(shí),，不僅沒有必要而且需要加大螺紋接頭的外形，所以“周邊”的直徑盡量要小,。

錐形隔膜止回閥的產(chǎn)品系列，一般口徑為JDN13?200,。由于使用有些不方便,，因此對(duì)口徑DN250以上的規(guī)格，可從現(xiàn)有產(chǎn)品系列中,，選擇適當(dāng)口徑的錐形隔膜止回閥,，做成“多圓錐型”,。

現(xiàn)有產(chǎn)品系列不制作口徑DN250以上規(guī)格，其理由之一是：形成這種尺寸時(shí)的隔膜的自重與其自身的彈性相比,，不能忽視,，而難于有效利用上述錐形隔膜止回閥*的優(yōu)點(diǎn)。其理由之二是：即使在設(shè)計(jì)上做些修改,，能滿足大口徑隔膜的制作,，但由于大口徑 制品的需要量少，而使其價(jià)格提高,。

e.應(yīng)用中應(yīng)注意的其他事項(xiàng),。任何流體設(shè)備， 均不希望液體中含有雜質(zhì),，錐形隔膜止回閥也不例外,。它沒有金屬間的接觸分，不能發(fā)生因雜質(zhì)而卡住或發(fā)熱黏著現(xiàn)象,。但框架上有許多小孔,，難以通過纖維狀雜質(zhì)，所以必須盡量清除掉,。纖維狀雜質(zhì)掛在框架的孔上,，即使不會(huì)立即產(chǎn)生障礙，也會(huì)影響密封性和增大流體阻力,，應(yīng)引起注意,。反之，粒徑在1mm以下的固體雜質(zhì),，只要不黏著就能通過,。但是氣體中含有固體雜質(zhì)時(shí)，不管粒徑大小,，均會(huì)損傷隔膜的密封面,，所以應(yīng)盡量與過濾裝置并用。

在維護(hù)或安裝工程中,，應(yīng)該慎重,，不要損傷密封面。

錐形隔膜止回閥只要掌握正確的使用方法（因無磨損）,，通常不需要進(jìn)行隔膜的安裝和拆卸,。如果因?yàn)槟承┣闆r，需要更換隔膜時(shí),，安裝隔膜的螺釘不要擰得太緊,。關(guān)于螺釘?shù)霓D(zhuǎn)矩，雖然沒有特別規(guī)定，但是要使隔膜和框架之間輕輕擰緊得沒有縫隙,，再靠雙螺母防止松弛,。

在隔膜任何部分增加不適宜的外力，都會(huì)使其變形而損傷密封性能,。

④有效利用錐形隔膜止回閥的優(yōu)點(diǎn)的實(shí)例上述有效利用錐形隔膜止回閥的優(yōu)點(diǎn)的用途,，涉及很多方面。首先舉出一般性的例子,，是作為泵的底閥用,。事實(shí)上一點(diǎn)不漏，這是作為底閥zui重要并且也是本質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),。一般在安裝工程環(huán)境不好的泵房,，重量輕也成 為大的優(yōu)點(diǎn)。利用可任意安裝的優(yōu)點(diǎn),，使維修很容易,。

對(duì)原有的接頭之類，如能巧妙利用,，幾乎不再改變?cè)O(shè)計(jì),，便可安裝錐形隔膜止回閥。如小口徑止回閥組裝在各家庭的水表上,，以防止上水道系統(tǒng)倒流,，其試驗(yàn)研究接近于實(shí)用階段。作為氣體值得關(guān)注的實(shí)例是應(yīng)用在粉體壓送系統(tǒng)上,。

粉體壓送系統(tǒng),，就是用壓縮空氣輸送水泥等粉塵類介質(zhì)的系統(tǒng)。為防止粉粒體倒流進(jìn)壓縮機(jī),，必須安裝止回閥,。此類工況，以前選用升降式和旋啟式止回閥時(shí),，因?yàn)樾枰揽慨a(chǎn)生倒流而使閥門關(guān)閉,，所以不能避免粉塵倒流進(jìn)壓縮機(jī)。因此,，不僅壓縮機(jī)會(huì)遭受損害,，而且止回閥也只有幾個(gè)月的壽命。

換用錐形隔膜止回閥后,，可有效改善上述缺陷,， 基本能滿足此類系統(tǒng)需求。

（4）褶皺的環(huán)狀橡膠隔膜止回閥

圖6-48所示的止回閥采用了褶皺的環(huán)狀橡膠隔

膜作為關(guān)閉件,。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),，褶皺上的唇形膜片關(guān)閉了流道的中心孔,，順流時(shí)褶皺膜張開，唇形膜片從閥座上縮回,。由于在閥門開啟時(shí)，隔膜受彈性張力,， 并且閥門從全開到關(guān)閉時(shí)唇形膜片的行程很短,，因此隔膜式止回閥的關(guān)閉速度極快。該閥門很適用于流量變化較大的工況,，但這種閥門的壓差不能超過lObar （1451bf/in2）,zui高工作溫度約74°C （158 °F）0

①彈性套管隔膜止回閥圖6-49中所示為彈性套管隔膜止回閥的關(guān)閉件,，含有撓性套管，且在其中的一端被壓平,。介質(zhì)正向流動(dòng)時(shí),，套管的扁平端張開，而當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí),，套管的扁平端閉合,。

套管由大量不同的彈性體制成，且外部用于汽車輪胎結(jié)構(gòu)的用類似的尼龍纖維加固,。套管內(nèi)部較軟,， 能夠固定住固體。因此閥門就特別適合在攜帶固體或在包含泥漿的介質(zhì)中使用,。

彈性套管隔膜止回閥,，用于磨損性的漿液、污水,、泥漿和其他“難以對(duì)付”的介質(zhì),，該閥門的核心是由纖維加強(qiáng)的合成橡膠止回套管，它可以一直保持流阻zui小,。正向壓力自動(dòng)開啟閥門,，反向壓力使閥門關(guān)閉。

②堰式隔膜式止回閥圖6-50所示是帶襯里的堰式隔膜式止回閥,，其結(jié)構(gòu)與堰式隔膜內(nèi)置的橡膠止回套管,，使因持續(xù)控制磨損性泥漿所造成的對(duì)閥門的磨損和侵蝕降至zui小。該止回閥沒有諸如搖桿,、閥瓣,、金屬閥座等機(jī)械零件，這些零件容易造成閥門腐蝕,、開關(guān)不靈或無法開關(guān),。*的橡膠止回套管可以在介質(zhì)含大量顆粒的場(chǎng)合正常密封， 該閥門靜音操作,，無振顫,。

該閥門內(nèi)置支架以提高管中隔膜止回閥的額定背壓,。支架采用碳鋼或不銹鋼焊接件，至于殼體內(nèi),，支撐橡膠止回套筒的拱起部分,。

性能特點(diǎn)：

a. 耐磨且防止倒流。

b. 可在顆粒介質(zhì)條件下正常關(guān)閉,。

c. 沒有鏈接和閥座活動(dòng)不靈或卡死免維護(hù)設(shè)計(jì),。 

d. 可在任何位置安裝。

e. 靜音,、無撞擊,、消除振動(dòng)。 

來源：上海自動(dòng)化儀表銷售網(wǎng)（www.40017.net）

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