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    止回閥的選擇原則

    發布時間:2021-07-14 10:22:20    訪問:

    大多數止回閥是根據對最小沖擊壓力或無沖擊關閉所需要的關閉速度及其關閉速度特性性的估價來進行選擇的。這種選擇方法不一定精確,但根據經驗,在大多數使用場合可以得到能接受的結果。

    止回閥的選擇原則

    (1)不可壓縮性流體用止回閥

    用于不可壓縮性流體的止回閥,主要根據其在關閉時不因為倒流引起突然關閉而導致產生不可接受的高沖擊壓力的性能來進行選擇。特此類閥門選作低壓力降閥來使用,通常僅為第二種考慮。

    對這種止回閥來說,第一步是對所需要的關閉速度進行估評。

    儒可夫斯基確定的閥門快速關閉時管路中的靜壓力升高為:

    △P = avρ/B

    a = K/{ρ/B(1+KDC/Be)}

    式中:

    △p——相對于正常壓力的壓力升值(MPa);

    v——中斷流束的速度(m/s);

    a——壓力波傳遞速度(m/s);

    ρ——液體密度(kg/m3);

    K——液體彈性模量(MPa);

    D——管路內徑(m);

    e——管壁厚度(m);

    C——管路限流系數,對非限流管路取1.0;

    B——常數。

    在使用D/e之比為35的鋼管和水介質時,壓力波速度約為1200m/s,當瞬時速度變化為lm/s時,靜壓的增量為△p=1.2MPa。

    第二步是選擇可能滿足所需要的關閉速度的止回閥類型。

    (2)壓縮性流體用止回閥

    盡管壓縮性流體管路選用止回閥的目的在于使閥瓣的撞擊減小到最小程度,但可以根據不可壓縮性流體用止回閥的類似選擇方法來進行選擇。但是,非常大的輸送管道,其壓縮性介質的沖擊力也可能變得十分可觀。

    如果介質流波動范圍很大,則用于壓縮性流體的止回閥可使用一減速裝置。此裝置在關閉件的整個位移過程中都起作用,以防止對其端部產生快速連續的錘擊。

    如果介質流連續不斷地快速停止和啟動,如壓縮機的出口那樣,則使用升降式止回閥。此止回閥使用一個可承受彈簧載荷的輕量閥瓣,閥瓣的升程不高。

    (3)止回閥尺寸的確定

    止回閥應確定相應的尺寸,這樣正常的流體就可使關閉件穩定地保持開啟。為了獲得最大的關閉時間,止回閥應盡可能在順流介質的速度開始減緩之后馬上開始關閉。為了使得在這種情況下能確定閥門尺寸,閥門制造商須提供選定尺寸的資料數據。

    (4)止回閥類型的選擇

    1)對于DN50以下的高中壓止回閥,宜選用立式升降止回閥和直通式升降止回閥。

    2)對于DN50以下的低壓止回閥,宜選用蝶式止回閥、立式升降止回閥和隔膜式止回閥。

    3)對于大于DN50、小于DN600的高中壓止回閥,宜選用旋啟式止回閥。

    4)對于大于DN200、小于DN1200的中低壓止回閥,宜選用無磨損球形止回閥。

    5)對于大于DN50、小于DN2000的低壓止回閥,宜選用蝶式止回閥和隔膜式止回閥。

    6)對于要求關閉時水擊沖擊比較小或無水擊沖擊的管路,宜選用緩閉式旋啟式止回閥和緩閉式蝶形止回閥。

    7)對于水泵進口管路,宜選用底閥。

    (5)止回閥的操作

    止回閥的操作方式應避免發生如下情況∶

    1)因止回閥關閉而造成過分高的沖擊壓力。

    2)閥門關閉件快速振蕩動作。

    為了避免因關閉止回閥而形成的過高沖擊壓力,閥門必須關閉迅速,從而防止形成極大的倒流速度。該倒流速度就是形成沖擊壓力的原因,故止回閥的關閉速度應與順流介質的衰減速度正確匹配。

    但是,順流介質的衰減速度在液體系統可能變化很大。舉例來說,如果液體系統采用一組并聯泵,而其中的一臺突然失效,則在該失效泵出口處的止回閥就必須幾乎在同時關閉。另外,如果液體系統只有一臺泵,而此泵突然失靈,又如輸送管較長,而且出口端的背壓及泵送壓頭較低,則關閉速度較小的止回閥就比較好。

    止回閥的活動零件若磨損過快,則會導致閥門過早失靈。為了防止這種情況發生,必須避免關閉件產生快速振蕩動作。這種關閉件的快速振蕩動作可以通過對一迫使關閉件穩定地對付介質停止流動的介質速度選定閥門來予以避免。

    這種理想的情況不是經??梢垣@得的。例如∶ 假使順流介質的速度變化范圍很大,則最小的流速就不足以迫使關閉件穩定停止。在這種情況下,關閉件的運動可在其動作行程的一定范圍內用阻尼器來加以抑制。如果介質為脈動流,則止回閥應盡可能置于遠離脈動源的地方。關閉件的快速振蕩也可能是由極度的介質擾動而引起,凡是存在這種情況之處,止回閥應該安置在介質擾動最小的地方。

    因此,選擇止回閥首先是掌握該止回閥所處的工況條件。

    (6)快關止回閥的確定

    在實際使用中,大多數止回閥只能定性地被用于快速關閉。以下各條可以作為判斷依據。

    1)關閉件從全開到關閉位置的行程應該盡可能短。由此可知,從關閉速度這一點看,口徑較小的閥門較之口徑較大的同類結構的止回閥,關閉速度較快。

    2)止回閥應在介質倒流之前,在最大可能的介質順流速度下,從全開位置開始關閉,以得到最大的關閉時間。

    3)關閉件的慣性應盡可能地小,但關閉力應適當地加大,以保證對順流介質的降速做出最快的反應。從低慣性這一點出發,關閉件可以考慮用輕質材料制造,如鋁或鈦。為了兼得經質材料的關閉件和高的關閉力,由關閉件的重量所產生的關閉力可用彈簧力來予以增強。

    4)在關閉件周圍,延遲關閉件自由關閉動作的限制因素,應予以去除。

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