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偏心型止回閥的工作原理及結(jié)構(gòu)特點
偏心型止回閥(圖6-32)是針對旋啟式止回閥的缺點而改進(jìn)的一種結(jié)構(gòu),,既可減少正流時的壓力損失又能減輕逆流時產(chǎn)生的水錘沖擊,。偏心型止回閥結(jié)構(gòu)緊湊,具有比旋啟式止回閥更多的*性,,在美國和日本,,這種閥門已廣泛應(yīng)用。
通過對偏心型止回閥的流量研究,結(jié)果表明,,偏心型止回閥結(jié)構(gòu)緊湊,閥內(nèi)通道截面積大,,腔體內(nèi)流動方向的變化小,、動作穩(wěn)定、流體阻力小,。
(1)特點
偏心i止回閥與傳統(tǒng)止回閥相比較,,有如下*性能。
①正流時阻力小采用緩沖板型旋啟式止回閥及平衡錘型旋啟式止回閥,,可一定程度上減小正流時對流體的阻力,,但這些結(jié)構(gòu)在高壓大容量的給水系統(tǒng)中具有水擊現(xiàn)象嚴(yán)重的缺點。偏心型止回閥閥瓣的幵度大,,閥瓣制造成翼形,, 介質(zhì)流動時閥瓣立即開啟,正流時的阻力小,。
②逆流時由水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的上升壓力小在傳統(tǒng)止回閥上,,為了抑制由于水擊現(xiàn)象而產(chǎn)生的水擊上升壓力,一般會采用加大閥瓣的關(guān)閉力,,減小閥瓣開度的辦法,,或考慮將關(guān)閉速度減緩,允許逆流時有泄漏的方法,,但這樣一來,,又增加了正流時的阻力,同時逆流量加大,。如果要使阻力小,,逆流時的水擊現(xiàn)象又會加劇,很難同時解決這兩個相互矛盾的問題,。
偏心型止回閥,,逆流時閥瓣能緊急關(guān)閉,閥瓣的回轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)彈簧,,在流體中能進(jìn)行快速關(guān)閉運(yùn)動,, 與閥座迅速密封,很大程度上降低了由于水擊現(xiàn)象而產(chǎn)生的水擊上升壓力,。
③逆流時無泄漏普通止回閥多為平面型密封副,,而偏心型止回閥的閥座為圓錐形,軸承部分設(shè)有適當(dāng)?shù)拈g隙,,關(guān)閉時閥瓣可與閥座自動調(diào)整對中,,可獲得穩(wěn)定的氣密性,逆流時基本無泄漏。
④結(jié)構(gòu)緊湊,,安裝空間小偏心型止回閥的閥瓣在接近流體的中央部分進(jìn)行動作,,因此閥體的整體高度較低。與其他的類型相比,,閥體近似于圓筒形,, 結(jié)構(gòu)緊湊,占用安裝空間小,。
⑤無工作噪聲及振動偏心型止回閥從關(guān)閉到全開及全開工作狀態(tài)下直流時無噪聲及振動,,比旋啟式止回閥穩(wěn)定。而且由于關(guān)閉時有彈簧的作用,,不受逆流時水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的壓力波的反射影響,,不會發(fā)生振動。
(2)結(jié)構(gòu)和特性
①偏心型止回閥的結(jié)構(gòu)閥瓣是在進(jìn),、出口軸線的中間部位以擺動形式安裝,,閥瓣與閥座的接觸面為圓錐形。
a.閥體,。其結(jié)構(gòu)如圖6-33所示,,閥瓣以回轉(zhuǎn)軸為中心啟閉,由于閥瓣是翼形的,,因此流體從閥瓣的下部及上部分為兩部分流出,。
閥瓣的回轉(zhuǎn)軸設(shè)在閥瓣的中間部位,閥瓣在流體 中央位置動作,,位置較低,,所以閥體形狀更為緊湊, 而且制造相對簡單,,壁厚均勻,,毛坯鑄件不易出現(xiàn)制造上的缺陷。閥門腔體內(nèi)流體的流動面積變化少,,幾乎不存在由于流動而引起的侵蝕問題,。
b. 閥座。采用單座氣密式的圓錐形閥座,,密封面一般采用硬質(zhì)合金堆焊,。正流壓力消失時閥瓣與閥座吻合,全閉時可實現(xiàn)“無可見泄漏”,。
c. 閥瓣,。如圖6-34所示,可以分為3部分,,即關(guān)閉流體的A部,、回轉(zhuǎn)軸承B部及平衡重量的C部分,。為了綜合提高偏心型止回閥的性能,各部分依照下列條件設(shè)計:閥瓣的A部在強(qiáng)度許可的范圍內(nèi)采取薄的流線型及翼形,,這樣可使正流時開啟容易,, 逆流時關(guān)閉迅速?;剞D(zhuǎn)軸承B部應(yīng)設(shè)置在,,從中心線00向上約為閥瓣直徑的1/4處zui近閥座面的位置?;剞D(zhuǎn)部分盡可能減少摩擦,并留有適當(dāng)間隙,,軸心部裝設(shè)扭簧(圖6-35),,輔助閥瓣快速關(guān)閉。平衡重量的C部分與對應(yīng)的A部相平衡,,閥門全開時能平衡閥瓣,,減輕振動,關(guān)閉時的重力作用可利于密封,。
②偏心型止回閥的機(jī)械原理如圖6-36所示,, 自中心線上0點引直線OA、與中心線形成相等的<9角,,AOB表示閥座面的圓錐形,。從閥座zui小內(nèi)徑A點作垂線AD垂直于0A,從閥座zui大內(nèi)徑B點同樣作垂直于0B的垂線與AD相交于C,,W表示閥座面的寬度,。閥瓣的回轉(zhuǎn)軸設(shè)在ZBCD內(nèi),流體按規(guī)定方向流動時,,在流體作用力下閥瓣繞回轉(zhuǎn)軸£旋轉(zhuǎn)而開啟,。
流動停止時借閥瓣自重的關(guān)閉力矩實現(xiàn)關(guān)閉。
止回閥的理想性能要求在流動時壓力損失小,,低于工作流速時也能實現(xiàn)全開,,逆流流速小時閥瓣能快速關(guān)閉。但通常都是在正流狀態(tài)具良好的效果,,而逆流狀態(tài)惡劣,,對這兩者之間關(guān)系影響較大的是圖6-36所示£:點的位置。
假設(shè)把£:點靠近中心線00\試驗證明,,全開時的流速增大,,超過工作時的流速,正流時的阻力加大,。但是逆流時閥瓣快速關(guān)閉,,水擊現(xiàn)象?。环粗?, 使£:點遠(yuǎn)離中心線00',正流時顯示效果良好,,逆流時的關(guān)閉速度變慢,發(fā)生了嚴(yán)重的水擊現(xiàn)象,。
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