軸流式止回閥的結(jié)構(gòu)原理及性能特點
軸流式止回閥于1930年開發(fā)出來。它的開發(fā)是受接近于理想的設(shè)計要求的啟發(fā):一個止回閥能夠滿足于不同的應(yīng)用工況中具有最大可靠性與最小維護(hù)運行成本。經(jīng)過多年的應(yīng)用,軸流式止回閥已經(jīng)極好地證實了其可靠性和滿足多種工況的能力,應(yīng)用在很多嚴(yán)格場合。
軸流式止回閥的閥體內(nèi)腔表面、導(dǎo)流罩、閥瓣等過流表面應(yīng)有流線形態(tài),且前圓后尖。流體在其表面主要表現(xiàn)為層流,沒有或很少有湍流。
軸流式止回閥除具有一般止回閥的功能外,它還設(shè)計有減震彈簧,其硬密封帶軟密封的組合式閥座密封結(jié)構(gòu)具有消聲、減震效果,便于用戶現(xiàn)場檢修,獨特的軸流梭式結(jié)構(gòu)具有流阻小、流量系數(shù)大、外形尺寸小等優(yōu)點,是國內(nèi)外油氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)特別是輸油泵出口的優(yōu)選閥門。它適用于油、氣、水漿液及含H2S+CO2酸性腐蝕性介質(zhì)等管道系統(tǒng),控制介質(zhì)逆流使用。
軸流式止回閥在結(jié)構(gòu)上采用了軸流梭式結(jié)構(gòu),其閥瓣安裝有緩沖減震彈簧,當(dāng)介質(zhì)順流時,閥瓣打開,介質(zhì)通過閥體軸流式通道流通,介質(zhì)推開閥瓣時,彈簧起到了緩沖效果,避免了普通止回閥開啟時閥瓣與閥體之間的撞擊振動。當(dāng)介質(zhì)逆向流動時,閥瓣快速關(guān)閉,閥瓣與閥座緊密貼合,阻止介質(zhì)逆向流動。組合式硬密封帶軟密封的閥座結(jié)構(gòu)能有效地降低閥瓣與閥座貼合時的沖擊噪聲。該類止回閥是流體集輸管網(wǎng)防止介質(zhì)逆流,消除噪聲、振動的理想產(chǎn)品。
一、軸流式止回閥的類型
軸流式止回閥根據(jù)其閥瓣結(jié)構(gòu)形式不同可以分套筒形、圓盤形、環(huán)盤形等多種形式,其基本結(jié)構(gòu)形式見圖1~圖3。
圖1 套筒形軸流式止回閥
1—固定螺桿;2—彈簧;3—導(dǎo)向套; 4—閥座;5—閥體
圖2 圓盤形軸流式止回閥
1—閥體;2—閥座;3—閥瓣;4—彈簧; 5—固定螺桿;6—導(dǎo)流罩
圖3 環(huán)盤形軸流式止回閥
1—閥體;2—導(dǎo)向套;3—閥座;4—彈簧; 5—固定螺桿;6—閥瓣
二、軸流式止回閥的結(jié)構(gòu)特點
1、設(shè)計有減震彈簧,避免了普通止回閥開啟時閥瓣與閥體之間的直接撞擊產(chǎn)生振動和噪聲。
2、閥座采用硬密封帶軟密封的組合式密封結(jié)構(gòu),具有消聲、減震效果,便于用戶現(xiàn)場檢修。
3、結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、外形尺寸小。
4、獨特的軸流梭式結(jié)構(gòu),流阻小、流量系數(shù)大。
三、軸流式止回閥的工作原理
通過閥門進(jìn)口端與出口端的壓差來決定閥瓣的開啟和關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)口端壓力大于出口端壓力與彈簧力的總和時,閥瓣開啟。只要有壓差存在,閥瓣就一直處于開啟狀態(tài),但開啟度由壓差的大小決定。當(dāng)出口端壓力與彈簧彈力的總和大于進(jìn)口端壓力時,閥瓣則關(guān)閉并一直處于關(guān)閉狀態(tài)。由于閥瓣的開啟與關(guān)閉是處于一個動態(tài)的力平衡系統(tǒng)中,因此閥門運行平穩(wěn),無噪聲,水錘現(xiàn)象大大減少。
如果流體流速壓力無法將閥門支撐在一個較大的開啟度并保持在穩(wěn)定的開啟位置,則閥瓣和相關(guān)的運動部件可能會處于一種持續(xù)振動的狀態(tài)。為了避免出現(xiàn)運動部件的過早磨損、噪聲或振動,就要根據(jù)流體狀態(tài)選擇止回閥的通徑。
軸流式止回閥的閥瓣重量輕,可減小在導(dǎo)向面上摩擦力,回座迅速。小質(zhì)量低慣性的閥瓣經(jīng)過一個短的行程并以極小的沖擊力接觸閥座面。這樣能減輕閥座密封面遭到損壞,防止造成閥座泄漏。
軸流式止回閥關(guān)閉迅速,無撞擊,質(zhì)量小、慣性低的閥瓣經(jīng)過一個短的行程并以極小的沖擊力接觸閥座面,能保持閥座密封面的良好狀態(tài),避免損壞。更重要的是,它能最大程度降低壓力波動的形成,保證系統(tǒng)安全。