蝶形缓闭止回阀在水泵关闭后工作原理

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之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用，现在介绍蝶形缓闭止回阀在水泵关闭后工作原理蝶形缓闭止回阀属水力控制阀系列阀门，其在*阶段，水流正向流动的惯性减小，介质流向开始由正转负，在零流量及负向流开始阶段，阀瓣应迅速响应，快速关闭大部分角度(图4a和b)。如阀瓣动作灵活，蝶形缓闭止回阀进入第二阶段工作状态(图4b)，阀瓣已关闭大部分角度。在阻尼油缸作用下，通过阀轴强行顶住阀瓣保留一定开度执行缓闭，以在大量回流水到来时通过泄水降压实现消减水锤冲击的功能。在此过程，阀瓣、阀轴以及油缸部件承受的冲击载荷很大，如果阀轴尺寸或材质设取不合理，可导致阀轴的疲劳扭曲而致使其运行卡滞。如果油缸设计不达标，可使油缸漏油、损毁，严重时可导致缓闭无法实现，一次性闭阀而产生水锤破坏事故。
如果蝶形缓闭止回阀阀瓣动作不灵活，或阀瓣偏心设置不合理使阀瓣自重力矩过小或轴承材料选用不当摩擦阻力过大，以及重锤设置不合理无法助关阀门，则可出现阀轴卡滞阀瓣不能迅速动作的状况，介质将加速回流，冲击水泵反转，系统进入水轮机工况，给水泵特别是电机带来危害。止回阀作为管道系统顺流时开启，逆流时关闭的阀门，主要用 于防止介质倒流，防止泵及驱动电机反转以及容器内介质泄放；目前使用普遍的 是阀瓣围绕阀体销轴旋转的旋启式止回阀和阀瓣沿着阀体垂直中心线移动的升降式 止回阀，但以上2种结构的阀门均存在关闭时介质倒流速度从大迅速降为零，致 使管道进水管一侧内压迅速升高，从而产生对管路系统有破坏作用的水锤现象，所 以一般止回阀生产口径为50～500 mm〔1〕。为减小止回阀的水锤效应 ，扩大止回阀的使用范围，作者设计在原产品基础上，增设缓闭副阀，解决了管道 水锤升压问题。 

蝶形缓闭止回阀在水泵关闭后工作原理
DH47X蝶形缓闭止回阀主要由阀体、蝶板、阻尼油缸等主要零部件组成，阀座斜置，蝶板采用双偏心设计。其安装在水泵出口，靠介质压力推动蝶板开启，正常或非正常停泵时，靠蝶板和重锤自重及介质倒流压力推动蝶板，先快速关闭大部分行程，然后利用缓冲装置阻尼作用，慢速关闭剩余部分行程，防止破坏性水锤发生并参与控制水泵反向转速的阀门。
DH47X蝶形缓闭止回阀具有结构新颖、流体阻力小、运行平稳、密封可靠、耐冲刷、耐磨损、缓冲性能好等特点，是工业用水和城市排污的产品。通常用于工业供排水、污水处理厂的水泵出口处，防止管网中介质逆流，自动消除破坏性水锤，从而保证水泵和管路不受损坏。

1、旋启式止回阀结构改进 
   在原旋启式止回阀阀瓣上增设缓闭副阀(图1)。副阀安 装在主阀阀瓣下侧或两侧且用螺纹联接，介质正常流动阀门开启时，介质压力将副 阀打开，介质通过副阀小孔流入主阀出口端，使主阀进水口端卸压，主阀阀瓣开启 ，主阀前后压力趋于平衡；介质逆流时，主阀阀瓣在逆流介质作用下快速关闭，而 副阀阀体上部为缓冲缸，副阀阀盖旋入阀体上部其盖上有一小孔，副阀阀瓣与其活 塞杆空套有一定间隙，活塞与缓冲缸之间采用O型橡胶圈密封，活塞下部与阀瓣之 间为平面密封；当副阀阀瓣随主阀阀瓣关闭而关闭时，因副阀阀盖小孔的作用，介 质通过小孔逐渐流入副阀缓冲缸上腔体，一部分介质通过副阀阀瓣与活塞杆之间的 间隙倒流，故副阀活塞是缓慢关闭的。该结构主阀的关闭相当于快关阶段，副阀的 缓慢关闭相当于慢关阶段，依据泵站机组水力和机械过渡机理说明该结构设计能有 效地防止水锤升压。 
2、升降式止回阀结构改进 
   升降式止回阀又名底阀，它可以保持停泵时抽吸所需水 柱〔2〕；该阀结构改进的特点是在主阀阀瓣与阀体支架间增设一缓闭 副阀如图2所示。 
   阀体与底网间增设一垫环，以增补阀瓣上升的高度；缓 冲活塞与缓冲缸采用橡胶密封，阀瓣轴与活塞刚性联接，缓冲缸与阀瓣轴之间间隙 较小。当介质顺流时，压力介质推开阀瓣进入主阀体腔，同时推动缓冲活塞上移； 当介质倒流时，由于缓冲缸内部开启时已充满介质，而缓冲缸与阀瓣轴之间间隙较 小，因此随缓冲缸内介质通过间隙逐渐排出，主阀阀瓣关闭起到缓冲作用，使管网 内水锤升压得以控制。 

3、止回阀缓闭结构改进前后的试验结果 
   上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀采用标定过 的压力表，由差压变送器将压力信号送示波器进行记录，以标定好的比例R在示波 图上读取每一时刻的水锤压力变化值。图4所示为普通结构止回阀(a)与普通结构止 回阀带缓闭副阀(b)的试验结果对比。 
  试验阀门通径为100 mm，系统压力0.5 MPa，流量5 L/s。当泵 突然停止，表明动力切断后止回阀进水口侧压力-时间曲线〔4〕。 
  图4(a)为主阀不带缓闭副阀时的结果，大水锤升压0.53 MPa；图2(b)为 主阀带缓闭副阀时的结果，大水锤升压0.04 MPa。 

其主要特点如下：
1.体形小、重量轻、结构长度只有旋启式止回阀的三分之一左右。
2.缓闭系统性能优良，不受管道中介质的影响，阀瓣先速关后缓闭，可防止破坏性水锤。
3.橡胶软密封，封闭性能好，耐磨损，使用寿命长。
4.橡胶缓冲，启闭平稳，无振动，无噪音。
5.比老式止回阀六阻小，有明显的节能效果

4、结论 
(1)主 阀阀瓣启闭平稳，缓闭副阀结构紧凑，性能可靠。 
(2)主阀阀瓣先速关后 缓闭，可有效防止破坏性水锤，扩大止回阀的使用范围。 
(3)改进结构简 单，便于生产和互换。 
(4)缓闭副阀可检修或更换，无碍止回阀使用。

如停泵时一系列状况使蝶形缓闭止回阀阀瓣动作不灵活，不能及时响应介质流速与流向的变化，而使系统进入水轮机工况。在大量倒流介质作用下，阀瓣的水冲关阀力矩迅速增大，以致阻尼油缸及阀轴部件无法再强行顶住实行缓闭，致使阀瓣一次性快速关闭，这时管内流体运动突然受阻，巨大的倒流动能瞬间全部变成压力势能，则必然导致严重的水锤事故。与本产品相关论文：200X先导隔膜式水用减压阀安装要求