蝶形緩閉止回閥在水泵關(guān)閉后工作原理

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之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹蝶形緩閉止回閥在水泵關(guān)閉后工作原理蝶形緩閉止回閥屬水力控制閥系列閥門，其在*階段，水流正向流動的慣性減小，介質(zhì)流向開始由正轉(zhuǎn)負(fù)，在零流量及負(fù)向流開始階段，閥瓣應(yīng)迅速響應(yīng)，快速關(guān)閉大部分角度(圖4a和b)。如閥瓣動作靈活，蝶形緩閉止回閥進(jìn)入第二階段工作狀態(tài)(圖4b)，閥瓣已關(guān)閉大部分角度。在阻尼油缸作用下，通過閥軸強行頂住閥瓣保留一定開度執(zhí)行緩閉，以在大量回流水到來時通過泄水降壓實現(xiàn)消減水錘沖擊的功能。在此過程，閥瓣、閥軸以及油缸部件承受的沖擊載荷很大，如果閥軸尺寸或材質(zhì)設(shè)取不合理，可導(dǎo)致閥軸的疲勞扭曲而致使其運行卡滯。如果油缸設(shè)計不達(dá)標(biāo)，可使油缸漏油、損毀，嚴(yán)重時可導(dǎo)致緩閉無法實現(xiàn)，一次性閉閥而產(chǎn)生水錘破壞事故。
如果蝶形緩閉止回閥閥瓣動作不靈活，或閥瓣偏心設(shè)置不合理使閥瓣自重力矩過小或軸承材料選用不當(dāng)摩擦阻力過大，以及重錘設(shè)置不合理無法助關(guān)閥門，則可出現(xiàn)閥軸卡滯閥瓣不能迅速動作的狀況，介質(zhì)將加速回流，沖擊水泵反轉(zhuǎn)，系統(tǒng)進(jìn)入水輪機工況，給水泵特別是電機帶來危害。止回閥作為管道系統(tǒng)順流時開啟，逆流時關(guān)閉的閥門，主要用 于防止介質(zhì)倒流，防止泵及驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)以及容器內(nèi)介質(zhì)泄放；目前使用普遍的 是閥瓣圍繞閥體銷軸旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)的閥門均存在關(guān)閉時介質(zhì)倒流速度從大迅速降為零，致 使管道進(jìn)水管一側(cè)內(nèi)壓迅速升高，從而產(chǎn)生對管路系統(tǒng)有破壞作用的水錘現(xiàn)象，所 以一般止回閥生產(chǎn)口徑為50～500 mm〔1〕。為減小止回閥的水錘效應(yīng) ，擴大止回閥的使用范圍，作者設(shè)計在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上，增設(shè)緩閉副閥，解決了管道 水錘升壓問題。 

蝶形緩閉止回閥在水泵關(guān)閉后工作原理
DH47X蝶形緩閉止回閥主要由閥體、蝶板、阻尼油缸等主要零部件組成，閥座斜置，蝶板采用雙偏心設(shè)計。其安裝在水泵出口，靠介質(zhì)壓力推動蝶板開啟，正?；蚍钦Ｍ１脮r，靠蝶板和重錘自重及介質(zhì)倒流壓力推動蝶板，先快速關(guān)閉大部分行程，然后利用緩沖裝置阻尼作用，慢速關(guān)閉剩余部分行程，防止破壞性水錘發(fā)生并參與控制水泵反向轉(zhuǎn)速的閥門。
DH47X蝶形緩閉止回閥具有結(jié)構(gòu)新穎、流體阻力小、運行平穩(wěn)、密封可靠、耐沖刷、耐磨損、緩沖性能好等特點，是工業(yè)用水和城市排污的產(chǎn)品。通常用于工業(yè)供排水、污水處理廠的水泵出口處，防止管網(wǎng)中介質(zhì)逆流，自動消除破壞性水錘，從而保證水泵和管路不受損壞。

1、旋啟式止回閥結(jié)構(gòu)改進(jìn) 
   在原旋啟式止回閥閥瓣上增設(shè)緩閉副閥(圖1)。副閥安 裝在主閥閥瓣下側(cè)或兩側(cè)且用螺紋聯(lián)接，介質(zhì)正常流動閥門開啟時，介質(zhì)壓力將副 閥打開，介質(zhì)通過副閥小孔流入主閥出口端，使主閥進(jìn)水口端卸壓，主閥閥瓣開啟 ，主閥前后壓力趨于平衡；介質(zhì)逆流時，主閥閥瓣在逆流介質(zhì)作用下快速關(guān)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(dāng)副閥閥瓣隨主閥閥瓣關(guān)閉而關(guān)閉時，因副閥閥蓋小孔的作用，介 質(zhì)通過小孔逐漸流入副閥緩沖缸上腔體，一部分介質(zhì)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(guān)閉的。該結(jié)構(gòu)主閥的關(guān)閉相當(dāng)于快關(guān)階段，副閥的 緩慢關(guān)閉相當(dāng)于慢關(guān)階段，依據(jù)泵站機組水力和機械過渡機理說明該結(jié)構(gòu)設(shè)計能有 效地防止水錘升壓。 
2、升降式止回閥結(jié)構(gòu)改進(jìn) 
   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(jié)構(gòu)改進(jìn)的特點是在主閥閥瓣與閥體支架間增設(shè)一緩閉 副閥如圖2所示。 
   閥體與底網(wǎng)間增設(shè)一墊環(huán)，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(lián)接，緩沖缸與閥瓣軸之間間隙 較小。當(dāng)介質(zhì)順流時，壓力介質(zhì)推開閥瓣進(jìn)入主閥體腔，同時推動緩沖活塞上移； 當(dāng)介質(zhì)倒流時，由于緩沖缸內(nèi)部開啟時已充滿介質(zhì)，而緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較 小，因此隨緩沖缸內(nèi)介質(zhì)通過間隙逐漸排出，主閥閥瓣關(guān)閉起到緩沖作用，使管網(wǎng) 內(nèi)水錘升壓得以控制。 

3、止回閥緩閉結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后的試驗結(jié)果 
   上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥采用標(biāo)定過 的壓力表，由差壓變送器將壓力信號送示波器進(jìn)行記錄，以標(biāo)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(jié)構(gòu)止回閥(a)與普通結(jié)構(gòu)止 回閥帶緩閉副閥(b)的試驗結(jié)果對比。 
  試驗閥門通徑為100 mm，系統(tǒng)壓力0.5 MPa，流量5 L/s。當(dāng)泵 突然停止，表明動力切斷后止回閥進(jìn)水口側(cè)壓力-時間曲線〔4〕。 
  圖4(a)為主閥不帶緩閉副閥時的結(jié)果，大水錘升壓0.53 MPa；圖2(b)為 主閥帶緩閉副閥時的結(jié)果，大水錘升壓0.04 MPa。 

其主要特點如下：
1.體形小、重量輕、結(jié)構(gòu)長度只有旋啟式止回閥的三分之一左右。
2.緩閉系統(tǒng)性能優(yōu)良，不受管道中介質(zhì)的影響，閥瓣先速關(guān)后緩閉，可防止破壞性水錘。
3.橡膠軟密封，封閉性能好，耐磨損，使用壽命長。
4.橡膠緩沖，啟閉平穩(wěn)，無振動，無噪音。
5.比老式止回閥六阻小，有明顯的節(jié)能效果

4、結(jié)論 
(1)主 閥閥瓣啟閉平穩(wěn)，緩閉副閥結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠。 
(2)主閥閥瓣先速關(guān)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(jìn)結(jié)構(gòu)簡 單，便于生產(chǎn)和互換。 
(4)緩閉副閥可檢修或更換，無礙止回閥使用。

如停泵時一系列狀況使蝶形緩閉止回閥閥瓣動作不靈活，不能及時響應(yīng)介質(zhì)流速與流向的變化，而使系統(tǒng)進(jìn)入水輪機工況。在大量倒流介質(zhì)作用下，閥瓣的水沖關(guān)閥力矩迅速增大，以致阻尼油缸及閥軸部件無法再強行頂住實行緩閉，致使閥瓣一次性快速關(guān)閉，這時管內(nèi)流體運動突然受阻，巨大的倒流動能瞬間全部變成壓力勢能，則必然導(dǎo)致嚴(yán)重的水錘事故。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求