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BESWICK止回阀的结构原理及性能特点

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2024/8/21 13:52:31

美国BESWICK止回阀是近年来发展较快的一类止回阀。尽管隔膜式止回阀的使用温度和工作压力受到隔膜材料的限制,但其防止水锤的性能好,制造简单,造价低,噪声小,特别适用于压力、温度较低的场合。隔膜式止回阀有多种结构形式。

一、平板隔膜止回阀

  平板隔膜止回阀是用环形弹性隔膜作为阀瓣,用带孔口的钢板作为阀座。其优点是阀内没有运动的机械零件,工作时无噪声,适用于各种流量与流速的系统。与普通的旋启式止回阀相比,水锤压力很小。

  正流流体使弹性隔膜弯曲而脱离孔板,阀门为开启状态,如果流体方向改变,弹性隔膜展开,封闭孔口。该阀一般只建议用于清洁流体。

  阀体是铸铁或聚四氟乙烯涂层的铸铁。带孔口的钢板可以是RislanTM涂层或聚四氟乙烯涂层。弹性隔膜的材料,只要是能适应介质性能,基本都可以使用,并决定阀门的最高操作温度。

二、鸭嘴式止回阀

  橡胶排污止回阀在西班牙称为“鸭嘴形柔性止回阀”;而在美国称为“鸭嘴形橡胶止回阀”。由于阀门形状像鸭嘴所以常称鸭嘴阀,橡胶排污止回阀产品有法兰连接和卡箍连接两种。

  鸭嘴阀是城市排水排洪系统和截污管网广泛采用的排污止回阀。鸭嘴阀为一体式结构,100%橡胶材质,内置锦纶帘布胶层,没有任何机械配件。阀门启闭特性好,只通过内部管线压力和外界背压来控制阀门启闭,不需要其他运行部件,也不需要人力或电力。阀门能够防污水腐蚀,阀门关闭时,渗漏量为零,密封性能好。

 1、橡胶排污止回阀应用范围橡胶排污止回阀(鸭嘴阀)广泛应用于沙滩、海岸、码头的洪水、废水及沿海城市的污水排放。橡胶排污止回阀(鸭嘴阀)可取代拍门止回阀。建议DN800以下的橡胶排污止回阀可以采用卡箍连接或法兰连接。DN800以上的橡胶排污止回阀建议使用法兰连接方式。

  2、橡胶排污止回阀结构特点橡胶鸭嘴阀采用优质弹性橡胶材料,内置加强纤维的全橡胶结构的阀门产品,它根据受力分析和受力计算,针对不同工况,采用不同的设计机理,选用不同的橡胶配方,并按特殊工艺制作而成,其阀体特别柔韧,保证大程度抗压的同时,确保水力损失最小,达到排放性与抗压性的

  3、工作原理及用途鸭嘴式止回阀靠模压膜自身密封。一端与管道连接,另一端压平成“鸭嘴”形,形成启闭孔口。当内部压力升高到可以撑开压平的端部,“鸭嘴”张开,阀门开启;如果内部压力降至不足以撑开“鸭嘴”膜,阀门会自行关闭并密封。

  密封十分可靠,且能用于苛刻的工况,比如固体介质等。全开时,形成通畅的管路,可容许大的固体介质通过。受几何形状限制,压平的端部长度尺寸比较重要。“鸭嘴”膜材料可选天然橡胶、氯丁基橡胶、氯丁橡胶和丁钠橡胶,或聚亚胺酯、氯磺化聚乙烯橡胶、氟橡胶和三元乙丙橡胶等。

  鸭嘴阀作为潮汐止回阀应用时,阀门的尺寸最小为DN3(NPS11/8),对于潮汐用鸭嘴阀最大为DN3000(NPS1120)。

三、锥形隔膜止回阀

  锥形隔膜止回阀有一个锥形穿孔篮子形部件,此部件支撑内部的隔膜。这种阀门装在管道上的两个法兰之间,或者夹紧在管接头之间。通过锥形体的流体介质将隔膜从其阀座上掀起,介质继而通过。当顺流停止时,隔膜就重新恢复其原来的状态,且关闭极为迅速。

  1、构造和原理锥形隔膜止回阀,如图3所示,由作为主要构件的圆锥形隔膜和同样是圆锥形带有均匀密布小孔的框架组成。隔膜采用各种橡胶制作成形。螺钉埋入隔膜里,用螺母把隔膜固定在不锈钢的框架上,构造非常简单。这里应该注意的是它没有类似于壳体的部分。

  阀门框架的“周边”对夹于管法兰的连接处,安装在管道内部,管道兼作锥形隔膜止回阀的壳体。

  当流体从右侧流入时,紧密附着在框架上的隔膜在流体压力的作用而下弯曲(图中下半部分),流体从框架上密布的小孔中通过。反之,当流体从左侧流入时,由于流体的压力作用,隔膜被张开并压附在框架上,产生密封作用。这就是锥形隔膜止回阀能够实现止回功能的原理。

  2、锥形隔膜止回阀的优点锥形隔膜止回阀基于上述工作原理及其的构造,相对于普通止回阀具有许多的优点。

  a、重量轻、组装方便。锥形隔膜止回阀本身没有壳体,利用配管中的其他元件的空间来安装,因此,它具有体积小、质量轻的优点。例如,NPS8的阀门的质量也不超过3kg,所以使用非常方便。

  不需要专用的组合型接头,与普通阀类同样配管。有效利用锥形隔膜止回阀的体积小、重量轻的优点,同时利用原有阀门连接端的接头形式,来组装锥形隔膜止回阀更为合理。

  b、可任意安装。升降式或旋启式止回阀,都必须遵循其结构限定的方向安装。对于锥形隔膜止回阀,因为可动部件——隔膜的质量与其本身的弹性相比,可以忽略,因此,几乎不受重力的影响,所以不管怎样安装,均能保证其作为止回阀的性能。尤其在空间受限制时的一些配管系统,使用锥形隔膜止回阀更能显示出其的优点。

  c、动作声音小。因可动部件只是胶制隔膜,阀门启闭时产生的噪声较小,并且无金属间的碰撞,其音质较温和。

  d、泄漏极少。同样,由于其的构造,即密封处是胶制隔膜与其的形状结构,使锥形隔膜止回阀显示出极的密封性能。如果将止回方向的流体压力称为逆压,隔膜设计成即使在没有逆压作用的状态,亦可靠隔膜本身的弹性而压附在框架上。

  在逆压作用较高时,只要密封面压力高,就可以发挥足够耐逆压的密封性。锥形隔膜止回阀可适用于气体和液体,但就密封性来说,气体条件要求严格。

  e、不易产生振动,对抑制水锤现象效果明显。如上所述,锥形隔膜止回阀的隔膜,即使不靠流体的压力作用,仅靠本身的弹性也可压附在框架里面而起密封作用。

  这在小口径制品上,缺点是需要的开启压力稍高(在大口径制品上,和其他的止回阀比较,显示出不逊色的低的开启压力),但它也有不靠逆压作用,而由于隔膜弹性的作用,使流体迅速闭止的效果。

  这点与使用弹簧加载的止回阀相似,由于弹性和胶制隔膜的振动衰减性的差异,在产生振动这一点上有很大性,几乎不产生振动,关闭阀门时可有效抑止水锤现象。

  f、能用于气体。由于锥形隔膜止回阀不存在金属间的滑动或冲击部件,特别是具有泄漏少的优点,所以用作气体的止回阀也没有问题,是一种很好的气用止回阀。

  3、锥形隔膜止回阀的特性和应用

  a、材料选择。锥形隔膜止回阀的框架采用全不锈钢制造。隔膜的常用材料见表6-1所示的六种橡胶。但实际应用中要根据流体种类选择适宜的材料。

  框架材料取决于对流体是否具有耐蚀性,不能仅仅从流体种类上确定,还要根据其浓度和温度的变化进一步验证。特别是在酸、碱等的场合,需要考虑浓度、温度和压力等条件,必须慎重地判断材料的适用性。当流体不是单一物质而是混合物,含有不纯物质时,还要分析是否有产生化学反应的可能性。

  因为阀门制造厂和橡胶制造厂,没有所有流体对各种材料的耐蚀性的数据,鉴于这种情况,需要进行试验。表6-1列出了最高使用压力在常温下的数值。当温度高于表中数值时,必须考虑以较低的压力作为界限。

  金属材料一般在高温下强度要降低。但在橡胶等高分子物质上需要注意,因为其降低程度不能与金属相比。

  b、压力损失。根据流体种类、温度、黏度和密度等而变化。这不仅对锥形隔膜止回阀,而且对所有流体设备也存在这种问题。锥形隔膜止回阀性能还取决于隔膜材料。这是由于各种橡胶材质对其变形的抵抗相差很大所致。

  天然橡胶在空气中暴露时,不能忽视老化现象。因为只能保证1~2年的寿命,所以不推荐应用在气体(几乎是空气)中。

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