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軸流式止回閥原理

2016-12-26 21:43:22 來源：偶讀閥門

軸流式止回閥，包括閥體、閥座、閥瓣、彈簧、導(dǎo)向座和導(dǎo)向桿，閥體設(shè)有介質(zhì)流通的進(jìn)口、出口及閥座函口，所述閥座固定于閥體的閥座函口上，閥瓣與導(dǎo)向桿固定連接，導(dǎo)向桿一端穿設(shè)于導(dǎo)向座內(nèi)并沿自身軸向與導(dǎo)向座滑移連接，所述彈簧設(shè)置于導(dǎo)向座和閥瓣之間使閥瓣抵接閥座，所述導(dǎo)向座在連接閥體出口的一側(cè)設(shè)有與閥體內(nèi)壁相適配的圓錐面，所述圓錐面與導(dǎo)向桿同軸設(shè)置，導(dǎo)向座在出口一端與閥體螺紋連接，本實(shí)用新型的有益效果是閥體與導(dǎo)向座之間同軸度高，閥瓣與閥座的密封面配合精度高，產(chǎn)品裝配與維修方便。
軸流式止回閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及現(xiàn)場選擇注意事項(xiàng)。

1、概述

　　止回閥是管道系統(tǒng)中的一個重要組成部分，是保障管道系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。隨著石油、化工的發(fā)展，管道系統(tǒng)的工況條件越來越復(fù)雜苛刻，工況參數(shù)越來越高，普通止回閥難以滿足管道系統(tǒng)發(fā)展的需要。而軸流式止回閥具有密封性好、關(guān)閉迅速、關(guān)閉沖擊小、壓降低，機(jī)械振動小、噪聲低、體積小、質(zhì)量輕和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到廣泛的應(yīng)用。但是，在現(xiàn)場使用中存在因軸流式止回閥選擇不當(dāng)未能發(fā)揮其應(yīng)有的性能，甚至不能滿足現(xiàn)場使用要求的情況。

2、軸流式止回閥的工作原理

　　軸流式止回閥是安裝在壓縮機(jī)或泵等裝置或管線上，防止介質(zhì)回流的保護(hù)裝置。當(dāng)正向流動的介質(zhì)流動到閥瓣位置時(shí)，流動受阻，一部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能，推動閥芯，閥門開啟。隨著閥前介質(zhì)流量和壓力的減小，在彈簧作用力和介質(zhì)背壓作用下閥門關(guān)閉阻止介質(zhì)回流。

3、軸流式止回閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　3.1、閥瓣根據(jù)閥瓣結(jié)構(gòu)，常用的軸流式止回閥有懸臂圓

　　盤型、雙支承圓盤型和環(huán)盤型。

長輸管線軸流式止回閥的選用與分析

圖1 懸臂圓盤型

　　懸臂圓盤型軸流式止回閥(圖1) 加工簡單，維護(hù)方便，但對閥軸和軸套的質(zhì)量要求高。由于運(yùn)動的閥芯是懸臂結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥門口徑較大時(shí)，閥芯體積和質(zhì)量較大，運(yùn)動時(shí)易卡阻。與同規(guī)格的環(huán)盤式相比，具有更大的流通能力。

雙支承圓盤軸流式止回閥(圖2) 加工簡單，維護(hù)方便。雙支承的閥芯結(jié)構(gòu)，避免了懸臂結(jié)構(gòu)的偏心現(xiàn)象，具有良好的對中性，閥芯動作平穩(wěn)，無卡阻，運(yùn)行可靠，但是也存在閥軸與軸套的磨損情況，對軸和軸套的質(zhì)量要求相對較高。與同規(guī)格的環(huán)盤式相比，具有更大的流通能力。

　　環(huán)盤型軸流式止回閥(圖3) 為浮動閥盤結(jié)構(gòu)，其克服了圓盤型閥軸與軸套摩擦的缺點(diǎn)，閥芯輕便靈活，運(yùn)行無磨損卡阻，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和維護(hù)困難。環(huán)盤型流式止回閥內(nèi)外分流會產(chǎn)生震動以及渦流現(xiàn)象，造成閥瓣非同軸啟閉，零部件松動。內(nèi)外環(huán)密封結(jié)構(gòu)需要閥芯的內(nèi)外密封面同時(shí)與閥座內(nèi)外密封面緊密貼合才能實(shí)現(xiàn)密封，容易由于未對中造成泄漏，尤其在幾次非同軸開啟后，更難實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的對中。多組彈簧結(jié)構(gòu)容易因受力不均造成非同軸啟閉。同時(shí)板簧容易疲勞松弛或斷裂。

3.2、密封

　　根據(jù)密封形式軸流式止回閥分為金屬密封和復(fù)合密封。金屬密封結(jié)構(gòu)( 圖4) 密封面的性能好，耐高溫低溫，抗磨損，使用壽命長，但是密封性相對較差，主要應(yīng)用于惡劣工況。復(fù)合密封結(jié)構(gòu)(圖5) 以軟密封為主密封，金屬密封為輔助密封。當(dāng)主密封失效時(shí)，輔助金屬密封阻止介質(zhì)的回流。復(fù)合密封結(jié)構(gòu)性能好，密封可靠，但軟密封材料容易老化和磨損，使用條件有局限性，使用壽命受很多因素的限制。

　　4、工況條件

　　在長輸管線上，軸流式止回閥主要應(yīng)用于站場動力設(shè)備(壓縮機(jī)、泵等) 出口、旁通管路、放空系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)和儲罐進(jìn)出口等位置，不同工況條件對軸流式止回閥的性能有不同的要求。在動力設(shè)備出口，止回閥主要起到保護(hù)大型設(shè)備的作用，要求止回閥在使用中具有穩(wěn)定可靠性，避免介質(zhì)的回流損壞大型動力設(shè)備。在旁路系統(tǒng)，要求止回閥響應(yīng)及時(shí)。在放空系統(tǒng)，要求止回閥不僅能迅速開啟，其密封性要求也相對較高，避免各放空管線的串流。在計(jì)量系統(tǒng)，要求止回閥密封可靠，以免計(jì)量不準(zhǔn)確。在儲罐進(jìn)出口位置，對止回閥密封性能要求很高。

5、選用

　　(1) 確定止回閥在設(shè)備、裝置或管線系統(tǒng)中使用的位置。如動力設(shè)備出口、旁通系統(tǒng)、放空系統(tǒng)等。

　　(2) 確定閥門的工作條件，適用介質(zhì)、工作壓力、工作溫度和環(huán)境等。

　　(3) 確定管線輸送的介質(zhì)、工作壓力、工作溫度、環(huán)境條件，選擇閥門的殼體和內(nèi)件材料，如碳素鋼、合金鋼或不銹耐酸鋼等。

　　(4) 確定與閥門連接管道的公稱通徑和連接方式，如法蘭、螺紋或焊接等。

　　(5) 確定閥門流體特性的要求，允許壓降、密封等級等。

　　(6) 確定產(chǎn)品使用壽命的要求。

　　(7) 確定安裝尺寸和外形尺寸、公稱通徑、與管道的連接方式和連接尺寸、外形尺寸或質(zhì)量限制等。

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鄭銀鋒

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