升降式止回閥的原理及結構特點(diǎn)

止回閥按結構劃分，可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥、雙瓣蝶形止回閥和軸流式止回閥等。升降式止回閥可分為直通流道、立式結構、角式流道三種。旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式三種。蝶式止回閥為直通式：

在連接形式上可分為螺紋連接、法蘭連接、對夾連接及焊接連接四種。

升降式止回閥的閥瓣形同一個(gè)活塞，因此也稱(chēng)為 “活塞式止回閥”。流動(dòng)開(kāi)始時(shí)它被上游流體推動(dòng)，脫開(kāi)閥座，開(kāi)啟流道；流動(dòng)停止時(shí)，閥瓣在重力作用下返回閥座以截斷回流。球形止回閥的閥瓣為球形，其原理類(lèi)似于升降式止回閥。

旋啟式止回閥的閥瓣旋轉離開(kāi)閥座而使流體向前方流動(dòng)，當上游流動(dòng)停止時(shí)，閥瓣返回閥座形成密封，從而防止了流體反向流動(dòng)。

在雙瓣蝶形止回閥中，由中間銷(xiāo)軸連接的兩個(gè)半閥瓣組成關(guān)閉件，當上游流動(dòng)停止時(shí)，在彈簧的驅動(dòng)下，兩閥瓣如蝴蝶展翅般迅速關(guān)閉；當上游流動(dòng)開(kāi)始時(shí)，兩閥瓣向后如蝴蝶翅膀般折疊，閥門(mén)開(kāi)啟，這也 是“蝶形”名稱(chēng)的由來(lái)。

如圖6-1所示，升降式止回閥為閥瓣沿閥瓣密封面軸線(xiàn)做升降運動(dòng)的止回閥。

升降式止回閥的結構與截止閥有很多相似之處， 其中閥體與截止閥閥體*一樣，可以通用。閥瓣形式也與截止閥閥瓣相類(lèi)似，閥瓣上部和閥蓋下部設置有一組導向軸、套，閥瓣導向軸可在閥蓋導向套筒內自由升降。采用導向套筒的目的是要保證閥瓣準確地回落在閥座上。在閥蓋導向套筒上部加工出一個(gè)泄壓孔，當閥瓣上升時(shí)，排出套筒內介質(zhì)，以減小閥瓣開(kāi)啟時(shí)的阻力。升降式止回閥動(dòng)作可靠，但流動(dòng)阻力較大，適用于較小口徑的場(chǎng)合。

升降式止回閥的閥瓣是自動(dòng)工作的，一般是在閥門(mén)的進(jìn)出口之間有個(gè)圓錐形閥瓣壓在金屬閥座上。閥瓣上可以加設彈簧以預載。流體正向流動(dòng)時(shí)，在流體壓力作用下，錐形閥瓣脫開(kāi)閥座，閥門(mén)開(kāi)啟。倒流 時(shí)，閥瓣在自重、彈簧作用力（如果設有彈簧預載）、 流體回流壓力的共同作用下，回落到閥座上，閥門(mén)關(guān)閉。

采用金屬對金屬密封副的升降式止回閥，允許有少量泄漏，僅適用于對流體倒流密封要求不是十分嚴格的場(chǎng)合，一般僅用于水系統，因此通常用于阻止蒸汽疏水閥的冷凝水倒流，也用于冷凝水循環(huán)泵的出口。

升降式止回閥的主要優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單，由于錐形閥瓣是*的運動(dòng)部件，閥門(mén)結實(shí)耐用，幾乎不需要維護，而且由于是金屬閥座，磨損很少。升降式止回閥的局限性是必須安裝在水平管道上。

活塞升降式止回閥由標準的升降式止回閥改進(jìn)而來(lái)，包括一個(gè)活塞形閥瓣和一個(gè)減震裝置，工作時(shí)減震裝置產(chǎn)生阻尼，消除了由于閥門(mén)頻繁動(dòng)作而引起的破壞，例如，要承受水沖擊壓力的管道系統中，或是流體方向經(jīng)常變換的場(chǎng)合（如鍋爐出口）。

升降式止回閥，因其閥瓣的行程約為閥瓣直徑的1/3，大大減少了閥瓣關(guān)閉所需時(shí)間，從而有效地降低了止回閥的水錘壓力。此外，在一些升降式止回閥中，出現了一些新的結構設計，在閥瓣上加有圓柱螺旋彈簧，由于彈簧載荷的作用和其具有zui小的閥瓣行程，關(guān)閉更為迅速，對減小水錘的壓力更為有利。

升降式止回閥的閥瓣可上下自由移動(dòng)，流體應由下而上推動(dòng)閥瓣，當閥瓣下部入口壓力小于上部出口壓力時(shí)，閥瓣靠自重及上部流體壓力的雙重作用而自行關(guān)閉。

與其他類(lèi)型的止回閥相比，升降式止回閥的行程zui短，因而只需要相對較短的行程就可以使閥門(mén)全開(kāi)。例如圖6-2所示的升降式止回閥，其閥座處的通道呈環(huán)形，這種閥的開(kāi)程zui小，故升降式止回閥具有快速關(guān)閉的能力。

圖6-2中所示的止回閥，是專(zhuān)門(mén)為氣體系統設計的。根據氣流狀況的差異，該閥門(mén)既可用作恒定流量的止回閥，無(wú)論系統中是否存在微小的流量波動(dòng)，閥門(mén)始終保持全開(kāi)，也可用作脈動(dòng)流的止回閥，閥門(mén)隨著(zhù)氣流脈沖打開(kāi)和關(guān)閉。

借助彈簧的作用，在氣體達到回流條件前的瞬間，閥片已對其兩側的氣體壓差變化做出響應，經(jīng)極小的運動(dòng)距離即與閥座貼合，防止氣體回流。

當流量脈動(dòng)不足以引起顫振時(shí)，恒流止回閥可用于離心泵，羅茨壓縮機、螺桿式壓縮機或往復式壓縮機。若流量脈動(dòng)能夠使閥門(mén)隨之開(kāi)關(guān)，則在往復式壓縮機系統中使用抗脈動(dòng)止回閥，這些閥門(mén)的設計原理與壓縮機氣閥是相同的，因此，它們能夠承受密封面間的反復沖擊。生產(chǎn)廠(chǎng)家會(huì )建議在特定工況下應該使用恒流止回閥或抗脈動(dòng)止回閥。

止回閥的工作特性取決于其設計原理。主要基于以下幾方面：帶有多級環(huán)形閥座節流孔的閥門(mén)行程zui小，盤(pán)式關(guān)閉件的慣性低，關(guān)閉件的導向無(wú)摩擦，以及選擇與運行工況相匹配的彈簧。 ’

在大多數的升降式止回閥中，閥瓣有導向結構以保證閥瓣與閥座同軸并保持密封。但是，雜質(zhì)進(jìn)入到閥瓣的導向機構中，則閥瓣可能會(huì )被卡死或關(guān)閉緩慢。因此，此種類(lèi)型的閥瓣只適用于低黏度介質(zhì)，并且此介質(zhì)中無(wú)固體顆粒。

圖6-3所示的止回閥的閥瓣為球狀，與導向裝置之間存在較大的間隙，因而在有臟物的場(chǎng)合很適用。 當閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，球形閥瓣滾動(dòng)到閥座中自動(dòng)對中并獲得準確的密封。

如圖6-4所示的止回閥是帶有緩閉裝置的角式升降式止回閥，其活塞缸設計成上、下段，兩段具有不同的直徑。該結構止回閥在*階段能快速關(guān)閉，第二階段，由于活塞缸直徑減小，閥門(mén)zui終能緩慢關(guān)閉。該止回閥的閥瓣頭部設計成特定的形狀，當閥門(mén) 的快關(guān)階段結束時(shí)，閥瓣與閥座間只留下了較小的流道面積，從而有效地限制了閥門(mén)的倒流速度。

該止回閥是為重要的低沖擊壓力而特別設計的。 通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現低沖擊壓力：一是給關(guān)閉件設置圓錐形伸出端，這樣在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，介質(zhì)能夠被緩慢節流；二是在關(guān)閉件上安裝減振器，在關(guān)閉zui后一刻起作用。用于提供輔助關(guān)閉力的彈簧被取消，因為閥門(mén)在這種工況工作時(shí)，彈簧的斷裂是一種危險。

升降式止回閥的安裝方位必須合適，要保證關(guān)閉件的重力作用在閥門(mén)關(guān)閉的方向。由于彈簧加載的小升降止回閥的關(guān)閉力主要來(lái)自于彈簧，因此這種閥門(mén)可不必過(guò)多考慮安裝方位，基于上述原因，圖6-3與

閥瓣的導向機構中，則閥瓣可能會(huì )被卡死或關(guān)閉緩慢。因此，此種類(lèi)型的閥瓣只適用于低黏度介質(zhì)，并且此介質(zhì)中無(wú)固體顆粒。

圖6-3所示的止回閥的閥瓣為球狀，與導向裝置之間存在較大的間隙，因而在有臟物的場(chǎng)合很適用。 當閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，球形閥瓣滾動(dòng)到閥座中自動(dòng)對中并獲得準確的密封。

如圖6-4所示的止回閥是帶有緩閉裝置的角式升降式止回閥，其活塞缸設計成上、下段，兩段具有不同的直徑。該結構止回閥在*階段能快速關(guān)閉，第二階段，由于活塞缸直徑減小，閥門(mén)zui終能緩慢關(guān)閉。該止回閥的閥瓣頭部設計成特定的形狀，當閥門(mén) 的快關(guān)階段結束時(shí)，閥瓣與閥座間只留下了較小的流道面積，從而有效地限制了閥門(mén)的倒流速度。

該止回閥是為重要的低沖擊壓力而特別設計的。 通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現低沖擊壓力：一是給關(guān)閉件設置圓錐形伸出端，這樣在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，介質(zhì)能夠被緩慢節流；二是在關(guān)閉件上安裝減振器，在關(guān)閉zui后一刻起作用。用于提供輔助關(guān)閉力的彈簧被取消，因為閥門(mén)在這種工況工作時(shí)，彈簧的斷裂是一種危險。

升降式止回閥的安裝方位必須合適，要保證關(guān)閉件的重力作用在閥門(mén)關(guān)閉的方向。由于彈簧加載的小升降止回閥的關(guān)閉力主要來(lái)自于彈簧，因此這種閥門(mén)可不必過(guò)多考慮安裝方位，基于上述原因，圖6-3與理與升降式止回閥*相同，不同之處是其進(jìn)口和出口在一條直線(xiàn)上，可直接安裝在立式管道上，不影響止回閥（圖6-8）的彈簧置于閥瓣部位，當進(jìn)口流體壓力產(chǎn)生的對閥瓣的推力大于彈簧載荷時(shí)，彈簧被壓縮，閥瓣開(kāi)啟。流體壓力越大，閥門(mén)開(kāi)度越大。反之，當流體壓力下降時(shí)，彈簧伸張，推動(dòng)閥瓣關(guān)閉閥門(mén)。由于彈簧的作用，有利于降低閥門(mén)啟閉時(shí)產(chǎn)生的水錘壓力，而且流體流道暢通，阻力較小。此外，小直徑彈簧止回閥的閥瓣常用圓球制成， 結構更簡(jiǎn)單。

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