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微阻缓闭式、定压式止回阀的原理结构简介

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2013/11/14 13:58:23

 

缓闭止回阀是止回阀的一个特殊品种,它通过缓闭的形式减小水锤压力。缓闭止回阀有多种结构类型,下面介绍其中三种。

(1) 二阶段缓闭止回阀

这是一种带双缸阻尼器的侧阻式缓闭止回阀,其结构原理见图6-23,阀体是一只普通旋启式止回阀, 但其阀瓣的摇杆轴较粗较长,穿出阀体之外,通过连接机构与分置两侧的油缸阻尼器相连,连接机构由摇臂、滑叉和横销组成。

 

当水泵停泵后,阀瓣从全开位置分两个阶段关闭。首先阀瓣依靠自重下落,摇臂的横销在滑叉的导槽中从高处降到zui低点,油缸阻尼器不工作,这就是快关阶段,约占整个关程的2/3〜3/4。在其后的小部分关程中,因油缸阻尼器开始发挥作用,故阀瓣以 慢速关闭。油缸阻尼器活塞被设计成变截面的油针, 使在阻尼过程中,过油截面愈来愈小,阀瓣关闭速度随之也逐渐减小,直至*关严,慢关的时间是可以调整的。

(2)内置油缸阻尼式缓闭止回阀

该阀曾在某一净扬程为570m的高扬程泵站上使用一年多时间,有较好的消减水锤压力的作用。

阀的结构形式如图6-24所示。阀体呈罐状,油缸阻尼器位于罐的中央,首部为流线型,用辐向叶片支持。油缸阻尼缸内,活塞杆的一端是活塞,另 一端便是阀瓣。油缸的前后腔用油管连通,并有截止阀供调节油量之用。油管延伸至阀体外部,以便 于操作。

 

在正常抽水时,阀瓣在水流推动下开启,并带动油缸活塞移动,将缸内有杆腔的油经油管排至无杆腔。关闭速度由管中油流速度决定,可通过油路上的截止阀调节。由于油缸活塞的运动规律在阀瓣开启和关闭时基本相同,故为方便起见,测定当水泵启动时 阀瓣的开启力时,其方法为:在油缸的连接油路上装一只压力表,在水泵启动后,水流进入阀体,阀瓣开启,活塞移动,于是油缸内受压腔压力上升,油管开始排油,此时油路压力表的读数从“0”升至某一值。 一旦阀瓣开启完毕,活塞停止运动,油腔压力解除, 压力表又回到“0”,记录下油路压力表从升至回“0” 的时间,可近似地认为是阀瓣关闭时间。

从上面介绍的国内缓闭止回阀的研究和应用情况看,虽然它的成本较低,实效也已证实,但仍需进一步完善,才能形成有一定推广价值的定型产品。

(3)水阻可控缓闭止回阀

①结构特点水阻可控缓闭止回阀结构如图6- 25所示,参数由优化关闭特性计算确定。

水阻可控缓闭止回阀是普通止回阀的阀体,中间有较大的腔室,以保证阀瓣有充分的转动空间,流体能通畅地流过。轴承位于腔体上方接近进口端面处, 用于支撑旋启式阀瓣,阀体两端有法兰与管路连接。

a.阀瓣及摇杆。圆形阀瓣与摇杆相连,摇杆绕轴转动时带动阀瓣旋启运动,实现阀门的开启和关闭,阀瓣的开启角为0=0°〜66°。在同类阀门中, 66°是zui大开启角。

 

 

阀体上方与水压缸直接相连,水压缸内有一差动活塞,活塞上方的活塞杆穿过水压缸盖,活塞下方通过连杆与摇杆相连。

b.控制管路及缓闭调节阀。控制管路连通水压缸的上、下腔室及阀体。管路中配有缓闭调节阀。缓闭调节阀结构见图6-26,实际上是一个单向节流阀, 用以控制水压缸腔室的进排水流量,实现活塞运动的控制,即控制阀瓣的启闭速度。

 

②阀门工作原理

a.启泵时,在水冲力矩的作用下,阀瓣克服自重力矩及摩擦力矩幵启,水压缸内的活塞向上运动, 活塞上腔的水经缓闭调节阀中的单向阀快速排入阀体,当活塞升到A孔以上时,水还可以直接通过B孔排入水压缸下腔室,此时缓闭调节阀的单向阀处于导通状态,水流可通畅流过,活塞可顺利向上运动, 止回阀迅速打开。由于活塞是差动的结构,下腔水压作用面积大于上腔水压作用面积,活塞上、下端面水 压作用的合力方向向上,在这个合力的作用下,阀瓣可达到全开位置,活塞被连杆向上拉住,并紧贴在阀体内壁的相应位置上。

b. 运行时,阀瓣稳定在全开位置,全开时开启角设计为0=66°。当水流有脉动时阀瓣能保持位置稳定,不漂动,不摇摆,工作阻力比普通止回阀小20%〜30%,寿命长,节能显著。

c. 断电停泵时,由于泵叶轮转动惯量大,断电后泵的转速逐渐降低,阀瓣所受的水冲力矩也相应地逐渐减少,阀瓣的自重力矩起主要作用,使阀瓣绕轴旋转关闭。关闭的开始阶段,活塞位于水压缸的上部,阀瓣关闭带动活塞向下运动,活塞上腔体积增 大,水压缸的上部,阀瓣关闭带动活塞向下运动,活塞上腔体积增大,水可通过A孔经控制管道流入B孔,以补充上腔,由于补水通畅,活塞易于向下运动,这一阶段是快关阶段。关闭的第二阶段,从活塞运动到挡住A孔时算起,由于A孔被挡,活塞上腔 的补水只能由与阀体相通的控制管道提供,补水必须经缓闭调节阀,而此时缓闭调节阀的单向阀是关闭 的,水流只能通过缓闭调节阀的调节针阀补给,由于调节针阀流阻较大,补水流量较小,阀瓣只能缓慢关闭,这就是慢关阶段。设计好关阀的两阶段,可使关阀稳定,水锤zui小。按水锤理论,有〜H =am/go 若阀门在切接近于零时关闭,水锤zui小,则优化的基本思想是阀门在正流与反流交界时间内关闭,则zui小。其中,为水锤升(降)压;a为水锤 波传播速度;^为流速;g为重力加速度。

6. 4.8定压止回阀

定压止回阀是一种利用弹簧调节的旋启式止回阀,可用于各类机泵集中控制的管路上,防止介质倒流,该阀结构简单,试用可靠,已广泛使用于石油、 化工、电力、水利、轻工业等部门。

定压止回阀(图6-27)由旋启式止回阀与弹簧组成,依靠阀瓣自身的重量、弹簧的作用力及介质压差关闭阀门,防止介质倒流。当调松调压螺栓,使弹簧处于自由状态时,阀体内的介质通过阀瓣,阀瓣可绕销轴做旋启运动,介质通过液压缸下盖孔进入活塞下部,将阀杆顶起;当弹簧处于压缩状态时,通过活塞将阀杆向下方与摇杆接触,限制阀瓣的运动。

 

来源:上海自动化仪表销售网(www.40017.net)

来源:http://www.40017.net/info/jishu_0f12cfc2baadd3e5.html

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