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偏心型止回閥(圖6-32)是針對旋啟式止回閥的缺點而改進的一種結(jié)構(gòu),既可減少正流時的壓力損失又能減輕逆流時產(chǎn)生的水錘沖擊。偏心型止回閥結(jié)構(gòu)緊湊,具有比旋啟式止回閥更多的*性,在美國和日本,這種閥門已廣泛應(yīng)用。
通過對偏心型止回閥的流量研究,結(jié)果表明,偏心型止回閥結(jié)構(gòu)緊湊,閥內(nèi)通道截面積大,腔體內(nèi)流動方向的變化小、動作穩(wěn)定、流體阻力小。
(1)特點
偏心i止回閥與傳統(tǒng)止回閥相比較,有如下*性能。
①正流時阻力小采用緩沖板型旋啟式止回閥及平衡錘型旋啟式止回閥,可一定程度上減小正流時對流體的阻力,但這些結(jié)構(gòu)在高壓大容量的給水系統(tǒng)中具有水擊現(xiàn)象嚴重的缺點。偏心型止回閥閥瓣的幵度大,閥瓣制造成翼形, 介質(zhì)流動時閥瓣立即開啟,正流時的阻力小。
②逆流時由水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的上升壓力小在傳統(tǒng)止回閥上,為了抑制由于水擊現(xiàn)象而產(chǎn)生的水擊上升壓力,一般會采用加大閥瓣的關(guān)閉力,減小閥瓣開度的辦法,或考慮將關(guān)閉速度減緩,允許逆流時有泄漏的方法,但這樣一來,又增加了正流時的阻力,同時逆流量加大。如果要使阻力小,逆流時的水擊現(xiàn)象又會加劇,很難同時解決這兩個相互矛盾的問題。
偏心型止回閥,逆流時閥瓣能緊急關(guān)閉,閥瓣的回轉(zhuǎn)軸上裝設(shè)彈簧,在流體中能進行快速關(guān)閉運動, 與閥座迅速密封,很大程度上降低了由于水擊現(xiàn)象而產(chǎn)生的水擊上升壓力。
③逆流時無泄漏普通止回閥多為平面型密封副,而偏心型止回閥的閥座為圓錐形,軸承部分設(shè)有適當(dāng)?shù)拈g隙,關(guān)閉時閥瓣可與閥座自動調(diào)整對中,可獲得穩(wěn)定的氣密性,逆流時基本無泄漏。
④結(jié)構(gòu)緊湊,安裝空間小偏心型止回閥的閥瓣在接近流體的中央部分進行動作,因此閥體的整體高度較低。與其他的類型相比,閥體近似于圓筒形, 結(jié)構(gòu)緊湊,占用安裝空間小。
⑤無工作噪聲及振動偏心型止回閥從關(guān)閉到全開及全開工作狀態(tài)下直流時無噪聲及振動,比旋啟式止回閥穩(wěn)定。而且由于關(guān)閉時有彈簧的作用,不受逆流時水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的壓力波的反射影響,不會發(fā)生振動。
(2)結(jié)構(gòu)和特性
①偏心型止回閥的結(jié)構(gòu)閥瓣是在進、出口軸線的中間部位以擺動形式安裝,閥瓣與閥座的接觸面為圓錐形。
a.閥體。其結(jié)構(gòu)如圖6-33所示,閥瓣以回轉(zhuǎn)軸為中心啟閉,由于閥瓣是翼形的,因此流體從閥瓣的下部及上部分為兩部分流出。
閥瓣的回轉(zhuǎn)軸設(shè)在閥瓣的中間部位,閥瓣在流體 中央位置動作,位置較低,所以閥體形狀更為緊湊, 而且制造相對簡單,壁厚均勻,毛坯鑄件不易出現(xiàn)制造上的缺陷。閥門腔體內(nèi)流體的流動面積變化少,幾乎不存在由于流動而引起的侵蝕問題。
b. 閥座。采用單座氣密式的圓錐形閥座,密封面一般采用硬質(zhì)合金堆焊。正流壓力消失時閥瓣與閥座吻合,全閉時可實現(xiàn)“無可見泄漏”。
c. 閥瓣。如圖6-34所示,可以分為3部分,即關(guān)閉流體的A部、回轉(zhuǎn)軸承B部及平衡重量的C部分。為了綜合提高偏心型止回閥的性能,各部分依照下列條件設(shè)計:閥瓣的A部在強度許可的范圍內(nèi)采取薄的流線型及翼形,這樣可使正流時開啟容易, 逆流時關(guān)閉迅速?;剞D(zhuǎn)軸承B部應(yīng)設(shè)置在,從中心線00向上約為閥瓣直徑的1/4處zui近閥座面的位置?;剞D(zhuǎn)部分盡可能減少摩擦,并留有適當(dāng)間隙,軸心部裝設(shè)扭簧(圖6-35),輔助閥瓣快速關(guān)閉。平衡重量的C部分與對應(yīng)的A部相平衡,閥門全開時能平衡閥瓣,減輕振動,關(guān)閉時的重力作用可利于密封。
②偏心型止回閥的機械原理如圖6-36所示, 自中心線上0點引直線OA、與中心線形成相等的<9角,AOB表示閥座面的圓錐形。從閥座zui小內(nèi)徑A點作垂線AD垂直于0A,從閥座zui大內(nèi)徑B點同樣作垂直于0B的垂線與AD相交于C,W表示閥座面的寬度。閥瓣的回轉(zhuǎn)軸設(shè)在ZBCD內(nèi),流體按規(guī)定方向流動時,在流體作用力下閥瓣繞回轉(zhuǎn)軸£旋轉(zhuǎn)而開啟。
流動停止時借閥瓣自重的關(guān)閉力矩實現(xiàn)關(guān)閉。
止回閥的理想性能要求在流動時壓力損失小,低于工作流速時也能實現(xiàn)全開,逆流流速小時閥瓣能快速關(guān)閉。但通常都是在正流狀態(tài)具良好的效果,而逆流狀態(tài)惡劣,對這兩者之間關(guān)系影響較大的是圖6-36所示£:點的位置。
假設(shè)把£:點靠近中心線00\試驗證明,全開時的流速增大,超過工作時的流速,正流時的阻力加大。但是逆流時閥瓣快速關(guān)閉,水擊現(xiàn)象小;反之, 使£:點遠離中心線00',正流時顯示效果良好,逆流時的關(guān)閉速度變慢,發(fā)生了嚴重的水擊現(xiàn)象。
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