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升降式止回閥的原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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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