如何設(shè)計軸流式止回閥閥瓣結(jié)構(gòu)形式

      軸流式止回閥以其運行平穩(wěn)，流阻小、水擊壓力小、流態(tài)好、對介質(zhì)壓力變化響應(yīng)速度快、外形尺寸小、低噪聲和密封性好等優(yōu)點，廣泛用于油氣集輸管網(wǎng)等泵出口、消防和石化等管道上作止回裝置。

      如何設(shè)計軸流式止回閥閥瓣結(jié)構(gòu)形式根據(jù)其閥瓣結(jié)構(gòu)形式的不同可分為套筒形、圓盤形和環(huán)盤形等形式（圖1）。套筒形結(jié)構(gòu)閥瓣質(zhì)量輕， 動作靈敏，行程較短， 結(jié)構(gòu)長度短，可低壓密封和低壓開啟，關(guān)閉無沖擊，無噪聲，彈簧不直接與介質(zhì)接觸，因而壽命長，缺點為有兩個密封副，給加工、研磨和維修增加了困難，同時有一定的壓力損失。套筒形結(jié)構(gòu)一般用在長輸管線或空壓機出口等大口徑管線介質(zhì)出口，可水平或垂直安裝。圓盤形結(jié)構(gòu)具有動作靈敏，行程較短，關(guān)閉無沖擊，無噪聲，流體阻力小，反應(yīng)迅速，只有一個密封面制造方便等優(yōu)點，一般用于低噪音，無外漏的天然氣傳輸、石化、電廠等中小口徑管線系統(tǒng)。環(huán)盤形結(jié)構(gòu)閥瓣行程很短，加之彈簧載荷的作用，使其關(guān)閉迅速，因此，更利于降低水擊壓力，缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，流通阻力較大，一般用于垂直管道。根據(jù)不同的工況選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。

       通過閥門進口端與出口端的壓差來決定閥瓣的開啟和關(guān)閉。當(dāng)進口端的介質(zhì)壓力大于出口端的介質(zhì)壓力與彈簧力的總和時，閥瓣開啟。但開啟度由壓差的大小決定，此時閥瓣處于一個動態(tài)的力平衡系統(tǒng)中。當(dāng)出口端壓力與彈簧彈力的總和大于進口端壓差時，閥瓣則關(guān)閉并一直處于關(guān)閉狀態(tài)。具有良好的閥瓣支撐及導(dǎo)向，保證閥瓣處于任何安裝位置均能與閥座良好對中， 啟閉無卡阻，運行可靠，密封副始終處于良好的受力和密封時的吻合狀態(tài)。為保證介質(zhì)的流通效率，減小壓力的損失，閥體及座圈應(yīng)采用適合介質(zhì)流動的流線型設(shè)計，間瓣前表面設(shè)計成圓弧狀流線型，閥體支撐架尾部設(shè)計為圓錐式的閥瓣采用不同的方法計算閥瓣的開啟高度即閥結(jié)構(gòu)。流線型通道，低流阻、水擊壓力小、流態(tài)好、低瓣行程，錐面密封閥瓣理論開啟高度為鋼，導(dǎo)向套材料為不銹鋼或銅合金等。

        彈簧是閥門比較重要的一個元件，一是彈簧必須保證閥門低壓開啟，二是保證閥瓣在任何位置當(dāng)介質(zhì)回流時，閥門能迅速關(guān)閉。依據(jù)這一原則，在設(shè)計中彈簧選用壓縮彈簧， 其中彈簧在閥瓣處于關(guān)閉位置時壓縮量最小，在最大開啟位置時壓縮量最大。壓差是保持閥門關(guān)閉的主要因素，而彈簧只是附加很小的回座力。根據(jù)以上原則，閥門低壓開啟時須滿足條件。閥瓣在任何位置當(dāng)介質(zhì)回流時，閥門能迅速關(guān)閉，彈簧力須滿

應(yīng)等于或大于閥座最小1且徑處截面積。對于不同形噪聲，節(jié)能環(huán)保。

        以圓盤形閥瓣結(jié)構(gòu)為例，介紹其設(shè)計方法。軸流式止回閥閥體為鑄件，內(nèi)腔通道應(yīng)充分滿足過流能力及流線型設(shè)計，以減少壓力損失。對薄壁塑性材料， 其壁厚按第四強度理論計算。一般閥體壁厚按設(shè)計指定的標(biāo)準(zhǔn)確定閥門的最小壁厚，再通過標(biāo)準(zhǔn)中的公式進行校核。對于大口徑的高壓閥門， 一般在閥座部位與法蘭區(qū)域設(shè)有加強筋，以增大閥體剛性，防止閥座變形，同時增設(shè)吊耳及地腳，便于起吊和安裝。為保證閥門流量，閥座最小通徑DT主0. 85DN。閥瓣除滿足強度要求外，其表面應(yīng)設(shè)計成圓弧狀流線型，以減小流阻。

        閥瓣前后兩端支撐和閥瓣軸結(jié)構(gòu)對于大口徑閥門，為保證閥瓣在啟閉時有良好的對中性，在閥瓣前后兩端均設(shè)有導(dǎo)向軸，并與導(dǎo)向套相配合，保證密封副始終處于良好的受力和吻合狀態(tài)，同時運行平穩(wěn)、無卡阻

        彈簧是閥門比較重要的一個元件，一是彈簧必須保證閥門低壓開啟，二是保證閥瓣在任何位置當(dāng)介質(zhì)回流時，閥門能迅速關(guān)閉。依據(jù)這一原則，在設(shè)計中彈簧選用壓縮彈簧， 其中彈簧在閥瓣處于關(guān)閉位置時壓縮量最小，在最大開啟位置時壓縮量最大。壓差是保持閥門關(guān)閉的主要因素，而彈簧只是附加很小的回座力。根據(jù)以上原則，閥門低壓開啟時須滿足條件。閥瓣在任何位置當(dāng)介質(zhì)回流時，閥門能迅速關(guān)閉，彈簧力須滿足條件。同時要保證流道的平滑性，導(dǎo)流體尾部也設(shè)計為圓錐狀，保證介質(zhì)的流通面積，減小壓力損失，使流態(tài)平穩(wěn)，無氣蝕。

       在軸流式止回間中，壓差是保持閥門關(guān)閉的主要因素，而彈簧只是附加很小的回座力。這一特性使得彈黃的彈力很小，彈黃的反映很靈敏，閥瓣就能夠在流體開始倒流時，給閥瓣于作用力，使得閥瓣快速反應(yīng)回座，保證閥門有較長的使用壽命而不至于損壞。同時，利用預(yù)壓縮彈簧形成一個內(nèi)部預(yù)緊力，對流體的變化起到反應(yīng)調(diào)節(jié)作用。可以減緩閥門的啟閉速度，以達到消除或減少因止回間關(guān)閉太快引起的水擊現(xiàn)象，減小噪聲，形成靜音效果。