如何設計軸流式止回閥閥瓣結構形式

      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、對介質壓力變化響應速度快、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等泵出口、消防和石化等管道上作止回裝置。

      如何設計軸流式止回閥閥瓣結構形式根據其閥瓣結構形式的不同可分為套筒形、圓盤形和環(huán)盤形等形式（圖1）。套筒形結構閥瓣質量輕， 動作靈敏，行程較短， 結構長度短，可低壓密封和低壓開啟，關閉無沖擊，無噪聲，彈簧不直接與介質接觸，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。套筒形結構一般用在長輸管線或空壓機出口等大口徑管線介質出口，可水平或垂直安裝。圓盤形結構具有動作靈敏，行程較短，關閉無沖擊，無噪聲，流體阻力小，反應迅速，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)盤形結構閥瓣行程很短，加之彈簧載荷的作用，使其關閉迅速，因此，更利于降低水擊壓力，缺點是結構較復雜，流通阻力較大，一般用于垂直管道。根據不同的工況選擇合適的結構形式。

       通過閥門進口端與出口端的壓差來決定閥瓣的開啟和關閉。當進口端的介質壓力大于出口端的介質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，閥瓣則關閉并一直處于關閉狀態(tài)。具有良好的閥瓣支撐及導向，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)。為保證介質的流通效率，減小壓力的損失，閥體及座圈應采用適合介質流動的流線型設計，間瓣前表面設計成圓弧狀流線型，閥體支撐架尾部設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構。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介質回流時，閥門能迅速關閉。依據這一原則，在設計中彈簧選用壓縮彈簧， 其中彈簧在閥瓣處于關閉位置時壓縮量最小，在最大開啟位置時壓縮量最大。壓差是保持閥門關閉的主要因素，而彈簧只是附加很小的回座力。根據以上原則，閥門低壓開啟時須滿足條件。閥瓣在任何位置當介質回流時，閥門能迅速關閉，彈簧力須滿

應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。

        以圓盤形閥瓣結構為例，介紹其設計方法。軸流式止回閥閥體為鑄件，內腔通道應充分滿足過流能力及流線型設計，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。一般閥體壁厚按設計指定的標準確定閥門的最小壁厚，再通過標準中的公式進行校核。對于大口徑的高壓閥門， 一般在閥座部位與法蘭區(qū)域設有加強筋，以增大閥體剛性，防止閥座變形，同時增設吊耳及地腳，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，其表面應設計成圓弧狀流線型，以減小流阻。

        閥瓣前后兩端支撐和閥瓣軸結構對于大口徑閥門，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有導向軸，并與導向套相配合，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介質回流時，閥門能迅速關閉。依據這一原則，在設計中彈簧選用壓縮彈簧， 其中彈簧在閥瓣處于關閉位置時壓縮量最小，在最大開啟位置時壓縮量最大。壓差是保持閥門關閉的主要因素，而彈簧只是附加很小的回座力。根據以上原則，閥門低壓開啟時須滿足條件。閥瓣在任何位置當介質回流時，閥門能迅速關閉，彈簧力須滿足條件。同時要保證流道的平滑性，導流體尾部也設計為圓錐狀，保證介質的流通面積，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，利用預壓縮彈簧形成一個內部預緊力，對流體的變化起到反應調節(jié)作用?？梢詼p緩閥門的啟閉速度，以達到消除或減少因止回間關閉太快引起的水擊現象，減小噪聲，形成靜音效果。