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  • 技術(shù)文章

    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(gè)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(dòng)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(dòng)的介質(zhì)流動(dòng)到閥瓣位置時(shí),流動(dòng)受阻,一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,推動(dòng)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(duì)閥軸和軸套的質(zhì)量要求高。由于運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)中性,閥芯動(dòng)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(duì)軸和軸套的質(zhì)量要求相對(duì)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生震動(dòng)以及渦流現(xiàn)象,造成閥瓣非同軸啟閉,零部件松動(dòng)。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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)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(chǔ)罐進(jìn)出口等位置,不同工況條件對(duì)軸流式止回閥的性能有不同的要求。在動(dòng)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(dòng)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(duì)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(chǔ)罐進(jìn)出口位置,對(duì)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(dòng)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(jí)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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