微阻缓闭蝶形止回阀优化改进

微阻缓闭蝶形止回阀优化改进

蝶形缓闭止回阀是一系列液压控制阀。在D一阶段，水向前流动的惯性减小，介质的流向开始由正变负。在零流量和负流量的初始阶段，襟翼应快速响应并快速关闭大多数角度。如果翻板动作灵活，蝶形缓闭止回阀进入第二阶段工作状态，翻板关闭大部分角度。在阻尼油缸的作用下，阀轴用力压在阀瓣上，保持一定的开度，进行缓慢关闭，实现大量回水到达时，通过放水减压来减小水锤冲击的功能。在这个过程中，作用在阀盘、阀轴和油缸部件上的冲击载荷非常大。如果阀轴的尺寸或材料不合理，可能会导致阀轴疲劳变形，导致其运行停滞。如果油缸的设计不符合标准，油缸就会泄漏和损坏。严重时不会实现缓慢关闭，阀门会关闭一次，造成水锤损坏事故。

微阻缓闭蝶式止回阀原理为依靠进口介质的推力作用，将两块阀瓣平稳推开；在此同时，进口的压力介质进入油缸内活塞的下部，推动活塞，将活塞上部的油通过针型阀分别压入阀体两侧的小气缸尾端，使小气缸内的活塞杆伸出。当进口介质压力下降低于出口压力时，介质将产生回流，此时阀瓣在弹簧和介质回流的作用下，将自动关闭。但由于活塞杆处于伸出的位置，顶住阀瓣不能全部关闭，还剩有20%左右的面积使介质通过，从而起到了消除水锤的作用。阀瓣被活塞分成先快速关闭后缓慢两步关闭，达到既防电机逆转又起消除静音作用。

微阻缓闭蝶形止回阀优化改进特点：

1.体形小、重量轻、结构长度只有旋启式止回阀的三分之一左右；

2.缓闭系统性能优良，不受管道中介质的影响，阀瓣先速关后缓闭，可防止破坏性水锤；

3.橡胶软密封，封闭性能好，耐磨损，使用寿命长；

4.橡胶缓冲，启闭平稳，无振动，无噪音；

5.比老式止回阀流阻小，有明显的节能效果。

微阻缓闭蝶形止回阀优化改进

　蝶式止回阀常用于给排水系统，根据有无动力，一般分为无动力蝶阀和有动力蝶阀。前者的开闭主要由供排水泵的运行、停泵的瞬时流体动能和蝶板及相关部件的关闭重力矩来完成，后者的开闭主要由动力驱动来完成。比较这两种蝶式止回阀，无动力蝶式止回阀因其成本高、驱动装置本身故障造成事故而在生产实践中得到广泛应用。但是，如果无动力蝶阀轴系的旋转部件设计不合理，在使用过程中会出现阀轴卡死、旋转故障等故障，可能会导致以下后果：

　　(1)事故停泵时，蝶形止回阀失去“逆止”功能，大量介质回流，造成泵反转。当泵的反向速度大于zui大允许反向速度时，泵叶轮和电机转子承受的离心力将超过允许的机械强度而被破坏，危及泵站的安全。

　　(2)任何类型的蝶阀都必须具有水锤关闭功能。对于无动力蝶式止回阀，常见的问题是当泵停止时，由于初始的阀门关闭扭矩小于阀轴的静摩擦扭矩，蝶板不会立即响应阀门关闭，直到大量介质回流，蝶板才会开始作用在阀门上，作用在蝶板阀轴上的阀门关闭扭矩大到足以克服阀轴的静摩擦扭矩。此时停泵的瞬态工作区往往进入水轮机工作区，会改变原来设定的阀门关闭特性，从而无法满足，特别是在上述情况下，如果阀门关闭缓冲机构失效，蝶板会迅速关闭，切断水流，流体运动会突然受阻，其巨大的动能会瞬间转化为势能，必然产生水锤助推。直接水锤增压可通过以下公式计算：

　　P=;V(1)

　　水锤前——液体密度类型

　　——水锤传播速度

　　E——液体体积弹性模量

　　Eg——管道材料的弹性模量

　　D——管道内径

　　——管壁厚度

　　C1——与管道支撑形式相关的支撑系数

　　V——流体流速变化值

微阻缓闭蝶形止回阀优化改进

　　对于一般的输水管道，D/约为100，E/Eg约为0.01，约为1000 m/s，假设V是由于蝶阀突然关闭切断水流而引起的，管道内的流体速度为2 ~3m/s，那么V为2 ~ 3m/s，这种做法引起的水锤压力上升接近2~3MPa，将远远大于输水管道的抗压强度，往往会导致“爆管”和破坏性水锤事故的发生。

　　可以看出，对于无动力蝶阀，需要增加阀门关闭的启动扭矩。因此，国内外许多无动力蝶阀都装有阀门关闭启动扭矩加载装置，以改善阀门关闭特性。但现有的加载装置大多使用外部能量(电、液压、气压)，结构复杂。此外，加载装置的可靠性受到一些外部因素的制约。一旦外界能量中断，加载装置就不能发挥预期的作用。

微阻缓闭蝶形止回阀优化改进

　　因此，有必要开发一种不依赖外部能源的阀门关闭启动扭矩自动瞬时加载装置。

　　如果蝶式缓闭止回阀阀瓣不灵活，或者阀瓣偏心设置不合理，导致阀瓣自重力矩太小，或者轴承材料选择不当，重锤不合理，阀轴卡死，阀瓣不能快速移动，介质加速回流，冲击水泵反转，系统进入水轮机工况，给水泵特别是电机带来危害。

　　例如，当泵停止时，一系列条件使蝶形缓闭止回阀瓣不灵活，不能及时响应介质速度和流向的变化，使系统进入水轮机工况。在大量逆流介质的作用下，阀瓣的关阀力矩迅速增大，使阻尼油缸和阀轴零件不再能抵抗实施缓慢关闭，导致阀瓣一次快速关闭。此时管道内流体运动突然受阻，巨大的逆流动能瞬间转化为压力势能，必然导致严重的水锤事故。