微阻缓闭蝶式止回阀工作特性动态分析及简介

【一】、止回阀工作特性动态分析

阀门作为控制装置在流体管路中大量使用，通过接通或切断，控制介质的流通，阀门分类较多，如接通、截断介质动的截断阀，控制介质流向的方向阀，控制介质压力、流量的调节阀，阻止介质倒流的微阻缓闭蝶式止回阀，分离、混合介质的分流阀，超压保护的阀等，管路、设备正常运行，是管路体系中重要的元件之一。

止回阀是借助单向动介质的压力来打开、关闭阀瓣，防止介质回流，保护管路设备不受到水锤破坏的阀。在有压系统管路中，由于意外情况，如事故停车等，引起介质流速短时间内产生急剧变化，产生压力剧烈下降或上升，并以波的形式沿管道，不停传播和反射的现象，称为水锤。止回阀关闭瞬间的水击压力增值，是系统工作压力的好几倍，破坏管路系统，引起水泵倒转，严重时泵站被淹没，水的供应中断，造成的损失重大，动态分析止回阀工作特性，对管道系统产生重要作用。

介质流经止回阀时流速随流道的改变而发生变化，介质质点间及与局部流道间发生碰撞，介质的动受到阻碍，可能会产生涡流、死水区、气穴和水锤等水流现象，很大程度影响、危害系统；发生的管路振动、水锤压力冲击、漩涡噪音和水头及能量的损失，影响系统运行工况和性能。产生涡流的主要原因是由介质动惯性作用及流线特性决定的，由于流道方向转变，介质不能直接发生直角拐弯或掉头动，导致阀瓣后的介质被主流带动而旋转，形成涡旋，涡旋持续旋转消耗主流能量，有时引起噪声。

因为系统水锤波动过程由于边界条件不同，引起微阻缓闭蝶式止回阀关闭过程出现数次重复的水击现象，对流体管路系统造成的危害较大，水击现象是止回阀失效的其中一个原因。水锤压力与流速是成正比例变化的，选用缓冲油缸实现止回阀快关缓闭，以两阶段不同速度缓冲关闭，把水锤压力升值限定在可控范围内，减小关闭时的水锤压力，保护泵及管路系统。在止回阀运行过程中，其强度也是影响性能的重要因素，针对较大运行压力条件下对止回阀原结构和优化后结构进行强度分析，止回阀在强度符合要求的情况下，阀体依然会出现裂纹等现象，静态强度分析不能满足需要，因此进行动刚度分析研究。

对止回阀动态特性分析研究，结构优化，减弱停泵水锤，降低能量损失，尤其是元件运行时消耗少的能量，利用率，积极响应“两会”节能减排的号召，利用率是以后阀门发展的一个重要方向。

【二】、止回阀简介

微阻缓闭止回阀是指应用在流体管路体系中，依靠介质动自动启闭，控制介质单向动的阀门，防止水锤对设备造成破坏。

止回阀按构造、安置方式有旋启式止回阀(绕转轴旋转)、升降式止回阀(沿轴线移动)及微阻缓闭止回阀(绕转轴旋转)之分。

1、旋启式止回阀：阀瓣呈圆盘状，定位在转轴上绕转轴旋转，在打开的情况下，介质受到的阻力小，流经阀门时阀前后产生的压降小，适用于动不常变化、低流速的大口径情况，脉动流中不适合采用，按阀门公称直径分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。

2、升降式止回阀：阀瓣沿阀体竖直方向的中心线滑动，介质正向动时，借助介质冲量、静压力将阀瓣打开，介质停止动时，借助自重阀瓣自动回落到阀座上，阻止介质逆流，工作时对介质的阻尼作用较大，高压小口径止回阀中，阀瓣可采用圆球形式，只可在水平管道上使用。

3、蝶式止回阀：阀瓣围绕阀体内的转轴回转，蝶式止回阀结构简单，密封性较差，当在传送热介质的管路体系中使用是，大多数情况下易发生卡塞现象，蝶式止回阀只可在水平管道上使用。