当停泵时,在正方向流量接近于零时利用弹簧辅助阀梭提前关闭,从而起到除噪声之效果。该止回阀依靠介质本身动而自动开、闭阀瓣,用来防止介质倒流的阀门,消声止回阀(HC41X)又称逆止阀、单向阀、消声止回阀逆流阀、和背压阀,属于一种自动阀门,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转,以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。
消声止回阀主要技术参数:
公称压力:1.0~1.6MPa
公称通经:40~600mm
适用介质:水及弱腐蚀性流体
适用温度:0~80℃
消声止回阀有法兰连接和对夹连接两种连接方式,消声止回阀适用于给排水管道阀瓣采用进出口两端中心轴导向,启闭灵活,定位准确,可水平安装或垂直安装,阀瓣采用弹簧加载,其关闭能减少水锤压力。密封面采用O形圈弹性密封与金属硬密封的组合密封结构,密封性能好,关闭时无噪声。消声止回阀还具有体积小、重量轻、流体阻力小、结构长度小、耐疲劳、寿命长等特点。消声止回阀安装于给排水、消防、暖通系统可安装于水泵出口处,防止**倒流,而对泵造成损坏。


(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,超压保护的安全阀等,确保管路、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,对管道系统安全产生重要作用。
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、危害系统安全;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,静态强度分析不能完全满足需要,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,提高能源利用率,环保节能,积极响应“两会”节能减排的号召,提高能源利用率是以后阀门发展的一个重要方向。
(二)、止回阀选用的其他技术指标
微阻缓闭止回阀的选用除了结构类型外,还要明确其他一些主要技术指标。如材质、端面连接型式、压力等级、执行标准等。
止回阀的阀体、阀盖材质一般与主管一致或相当,当公称直径小于DN50时,阀体、阀盖一般采用锻件;当公称直径大于或等于DN50时,阀体、阀盖一般采用铸件,当然对于苛刻工况,也常采用锻件。阀座密封面和阀瓣密封面材质一般采用不锈钢或硬质合金,当采用带弹簧的止回阀时,还需要明确弹簧材质。阀门材料的化学成分、力学性能、热处理状态、晶粒度、非金属夹杂物、无损检测、耐腐蚀性能等指标应根据使用工况,由设计提出限制和附加要求,以满足特定工况的要求。
止回阀的端面连接型式常用的有法兰连接、承插焊连接、对焊连接和螺纹连接。对于石油化工装置,承插焊连接和螺纹连接一般仅用于公称直径小于DN50的管道,且不得用于发生缝隙腐蚀介质的管道。对于压力等级大于等于CL900的阀门,为减少泄漏点一般采用承插焊连接(公称直径小于DN50)和对焊连接(公称直径大于等于DN50)。
微阻缓闭止回阀的压力等级一般与管道系统的压力等级一致,当采用螺纹或承插焊连接时,阀门压力等级较小采用CL800。
石油化工装置用止回阀一般采用美国标准或英国标准,常用标准有API602-2009拓油和天然气工业用公称尺寸小于和等于DN100的钢制闸阀、截止阀和止回阀))API594-2010《对夹式,凸耳对夹式和双法兰式止回阀))ASMEB16.34-2009据兰、螺纹和焊接端连接的阀门》以及BS1868-1975《石油、石化及联合工业用钢制止回阀(有法兰及对焊端)用规范》等。
为了保证止回阀设计的需要和制造质量,从而满足止回阀对使用工况条件的要求,建议在石油化工装置设计过程中针对止回阀提出技术规格书,且规格书的内容应至少包括阀门结构、执行标准、阀门规格、压力等级、阀体材质、阀芯材质、工作温度、工作压力、介质及介质特性、允许压力降、安装位置以及工艺特殊要求等。制造商应根据上述条件和要求,进行止回阀的设计,必要时通过分析计算、计算机流体模拟分析或模拟试验、型式试验等方法验证止回阀的性能,以确保止回阀满足使用工况的要求。
止回阀是石油化工装置较常用的阀门之一,选用止回阀时,应根据工艺要求、使用工况、安装位置、安装空间以及经济性综合考虑,此外在石油化工装置设计中还要明确止回阀的材质、端面连接型式、压力等级及执行标准等相关技术参数。
为了使选用的止回阀能够满足工艺条件的要求,建议在石油化工装置设计过程中应针对止回阀提出详细的技术规格书。从而使止回阀的选用能够达到较佳综合使用效果。
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