微阻缓闭蝶式止回阀具有结构新颖、体积小、重量轻、流体阻力小、密封好、启闭平稳、使用寿命长,油压、缓闭不受介质影响,有较好的节能效果等特点。微阻缓闭蝶式止回阀已经被各大工业、城建等行业广泛的推广应用,反应良好。
微阻缓闭蝶式止回阀主要特点:
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,可防止破环性水锤。
3、橡胶软密封,封闭性能好,使用寿命长。
4、橡胶缓冲,启闭平稳,无震动,无噪音。
5、比老式止回阀流阻小,有明显的节能效果。
影响微阻缓闭蝶式止回阀类型选用的因素与研究现状
(一)、影响止回阀类型选用的因素
由于止回阀的种类较多,在进行石油化工装置管道设计时,不可避免要涉及到止回阀的选用。
止回阀类型的选用是否合理,不仅影响工程建设的投资和装置的正常生产,还会影响管道系统以及设备的安全性。因此,止回阀的选用非常重要,影响止回阀类型选用的主要因素如下:
(1)先应理解工艺设置止回阀的目的,满足工艺要求。当工艺对止回阀的结构有特殊要求时,一般应在PID(工艺管道仪表流程图)中注明。
如往复式压缩机出口管道,工艺会要求采用无冲击式止回阀,其目的是避免由于往复式压缩机的出口压力频繁波动,导致止回阀的阀瓣频繁开启和受到冲击,从而造成止回阀损坏。而对于出口与入口压差大于4.0MPa的离心泵,工艺一般要求在泵出口管道上设置型式不同的双止回阀ca这是由于泵出、入口压差较大,泵突然停止运转的情况下,微阻缓闭蝶式止回阀的泄漏量较大,为了降低微阻缓闭蝶式止回阀的泄漏量,同时降低止回阀损坏失效的机率,所以采用两个不同类型的止回阀。
(2)应满足压力降的要求。有些管道对压力降要求特别严格,这些管道上的止回阀就要采用低压力降止回阀,常用的有双板式止回阀等。必要时,还需要进行模拟计算以确定压力降是否满足设计要求。
(3)操作压力要求。对于操作压力特别低的大口径止回阀,若选用标准压力等级的旋启式止回阀或升降式止回阀,可能会由于阀瓣较重,导致正常操作条件下,阀瓣无法打开。而对于操作压力较高的高压止回阀,可选用压力密封阀盖的止回阀。
(4)阀门尺寸的影响。一般,公称直径小于DN50的止回阀常用升降式止回阀;公称直径大于等于DN50、小于DN400时,可选用旋启式止回阀;公称直径大于DN400、小于DN600时,可选用斜盘式止回阀;公称直径大于DN50、小于DN1200时,可选用双板式止回阀。
(5)安装方向的影响。不带弹簧的升降式止回阀应安装在水平管道上;旋启式止回阀和斜盘式止回阀一般安装在水平管道上,也可以安装在介质由下向上动的垂直管道或倾斜管道上;双板式止回阀、轴流式止回阀则既可以水平安装也可以垂直安装。
(6)安装空间的影响。对于较大口径的止回阀,当安装空间较小时,可以选用对夹双式板止回阀。
(7)经济性的影响。当多种止回阀均能满足要求时,应优先选用结构简单、价格低廉的止回阀。石油化工装置中,用量较大的是升降式止回阀和旋启式止回阀。
止回阀的选用,不能只考虑单一因素的影响,往往是多种因素综合考虑的结果。
(二)、止回阀国内外研究现状
微阻缓闭止回阀应用范围很广,作为流体控制工程基本元件,随密封材料的发展,使用范围也在渐渐扩大。国内阀门企业也积极地参与在止回阀研究、开发中,从外国引进技能,消化、汲取并发展,得出不同的、优化的设计思路,可到目前为止还是没有一套成熟的设计技术,许多关于对夹式止回阀结构优化设计方案,利用相对简化的计算方法和经验数据,来确定止回阀基本数据,很多情况下不能很好地满足动态特性要求。大多数分析无法直接应用理论计算获得设计结果,都依赖数值模拟计算,可为设计和性能优化提供一定的参考依据。
H76型对夹式止回阀结构简单,主要由阀体、阀瓣、扭簧、定位轴、转轴等部件组成,体积小、重量轻,结构简单紧凑、可靠性高,行程短,响应高,可以好地满足管道系统的要求。兰州理工大学杨国来教授,为科信阀门研发的旋启式止回阀防水锤缓冲油缸,在大型工程中取得成功,利用可变阻尼,关闭过程实现止回阀两阶段缓冲关闭,将水锤压力限制在允许的范围内,减弱了意外停泵水锤,消除了管路系统的安全隐患。止回阀的结构优化设计,就降低水锤压力和流阻损失,提高止回阀密封性能和工作性能。随国内重型水利工程的增多,工程工况安全运行问题,越来越引起关注,相关研究也日益增多,在理论研究、实际工程防护等方面,水锤的钻研也深入和完整。
核电站边界条件变化时,造成的不同程度的水击现象,对对冲式止回阀工作原理、工作性能,造成的瞬时冲击压力进行分析,针对破坏压力边界极限,引起止回阀失效,获得一定的解决措施;传统止回阀启闭时伴有水锤破坏现象,为减弱这一破坏,设计了一种特殊功能止回阀,即对冲式止回阀,通过分析和实验,了解对冲式止回阀解决系统水锤现象时效果良好,很大程度上防止介质的逆流。
以三种不同开口的进口节流滑阀为研究对象,在进口流道、节流口、阀腔以及出口流道,进行计算和试验的可视化研究;采用连续性方程和N-S方程,离散方程时采用有限元法,用户自定义函数计算涡量流函数和区域内离散点的数据,根据各变量间关系求出各节点上的速度矢量,从数值计算得出,滑阀开度对内流场结构产生影响,并分析阀内压降的大小,为结构优化提供一定参考依据,数值计算与试验结合的方法在研究课题中值得学习应用。
介质运动状况,研究阀口几何尺寸对阀流量大小、能量损失的影响。管路系统的性能受微阻缓闭止回阀的工作性能的影响,阀瓣的启闭过程,会受系统瞬变流状态的影响,进一步阀瓣的启闭特性,又对介质动状态产生影响。
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