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上海陆贡阀业有限公司
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阀门知识

轴流式止回阀工作原理(动态图)

2019-06-20

电动阀门


轴流式止回阀工作原理

陆贡阀业生产的轴流式止回阀完全按照API 6D设计制造,防火防静电,除具有一般止回阀功能外,还具有诸多与众不同的特性,双重密封阀座结构,能使阀门达到零泄漏的效果,阀体与阀座密封圈设计是采用独特的文丘里流线型流道设计,阀瓣表面设计采用球形或圆弧形设计,预压缩弹簧配动阀瓣作用在阀座上而形成一个内部预紧力,对流体的变化起到反应调节作用,同时可以降缓阀门的启闭速度,并通过导向杆和导向套来实现阀门的启闭,以达到消除和减少水击现象,减少噪音形成静音效果,该系列止回阀具有流体阻力小、水击压力大、流态好对介质压力变化响应速度快、外形尺寸小等优点;目前轴流式止回阀广泛使用在石油、天然气输送管网系统中,特别是输油泵的出口。轴流式止回阀动态图

(1)轴流式止回阀开启

轴流式止回阀开启见图1(a),流体介质从内截面A1处以平均速度v1进入,阀门流道截面积稳定减小至阀座口径截面A2处(依据文丘里管原理设计),随着流道口径减小而通过阀门的介质流量保持恒定,因此流速势必增加,即在截面A2处,流体速度增大至V2。流道横截面进一步减小至阀门**zui小横截面A3时,即在内阀套和主阀体之间,速度增加至V3。随着流体速度的增大,每个截面上静压头的减小,导致了静压差:即阀体截面A3处的静压小于阀体截面A1处的静压。静压差的存在提供了部分作用于阀瓣上的力,该作用力和流体冲击阀瓣的冲力的合力开启阀门。

(2)轴流式止回阀关闭

轴流式止回阀的关闭见图1(b),当介质流量明显减小时,静压差随之减小使得弹簧弹力克服流体压力,阀瓣瞬时响应并关闭阀门,轻型阀瓣及弹簧作用和轴向行程短,可确保快速自缓冲响应,阀瓣快速响应回位可避免流体逆流和阀门砰击,因此也消除了压力冲击波的危险和水锤的影响。轴流式止回阀开启闭过程图

轴流式止回阀的功能

①快速关闭。轴流式止回阀与旋启式,双板止回阀相比,行程短,特别是大口径阀的相对行程更短,可以实现快速关闭。

②将流体系统中水锤的破坏作用降至zui低。轴流式止回阀的关闭完全伴随着流体的反向流动,短行程保证了阀瓣快速动态响应,并将通过阀门的反向流速降到zui低,从而可预防水锤现象的危险发生。

③保护转动设备不受流体倒流造成的破坏。可完全防止由于介质的倒流造成上游设备的破坏。

④将管线系统中压力损耗降至zui低。轴流式止回阀采用文丘里式的阀门内部结构设计,流体流经阀门流道时是渐缩和渐扩的过程,zui大限度减少涡流的产生,涡流会产生流体湍流,湍流会加大压力损失。

⑤机械震动小,噪声低。轴流式止回阀可实现真正无撞击,所以机械震动小,相应噪声也低。

轴流式止回阀与其它止回阀的比较

止回阀主要型式分旋启式、双板式和轴流式,三种型式的对比见图2,从曲线看出,旋启式止回阀型式A,在动态工况条件下有较长的响应时间,较高的逆流速度会产生阀门砰击和有害的压力冲击波。双板式止回阀型式其响应时间介于旋启式和轴流式止回阀之间;轴流式止回阀型式C,当管道中介质流速减小时,弹簧弹力克服作用在阀瓣上渐小的流体压力,触发阀瓣瞬时关闭阀门。其结果具有zui小的逆流速度,zui快的响应时间,因此阀门无冲击,避免了压力冲击及水锤现象的影响。

轴流式止回阀主要技术关键点轴流式止回阀对比图

①确定阀门使用的通用性及特殊性工况条件及阀门配套使用相关功能要求,提出具体产品的技术规格书,使阀门有多种密封结构、zui低流阻及多规格弹簧选择,适用不同工况与流速的要求。

②采用有限元分析计算软件进行结构压力和流量、流阻分析,以保障阀体内腔流线型“水滴状”流道结构和流阻小、流量大、降低噪声等,保障阀门结构合理和性能可靠。

③提高弹簧使用寿命,在正常流速或一定流速波动下,保证轴流式止回阀开启及快速关闭功能,防止阀瓣振动及产生噪音,保障设备使用安全。

④研究较短的启闭行程和弹簧对低流速变化敏感性,减少关闭时间和介质倒流冲击波对相关设备的影响因素。

⑤采用高精度的加工技术和控制手段,保证阀门启闭灵活、准确。

⑥采取多级密封结构,使密封更可靠。

轴流式止回阀技术参数

公称通径:DN15~1200mm

公称压力:ANSI150~ANSI2500Lb、PN1.6~PN42.0MPa

阀体材质:碳钢、不锈钢、双相钢及其它特殊合金

介质温度:-46℃~+540℃

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