止回阀的操作方式
止回阀的操作方式要避免发生因阀门关闭而产生过高的冲击压力及阀门关闭件的快速振荡动作。
为避免因止回阀关闭而形成的过高冲击压力,阀门必须关闭迅速,从而防止形成极大的倒流速度,该倒流速度是阀门突然关闭时产生冲击压力的根本原因,故阀门的关闭速度应与顺流介质的速度衰减正确匹配。
但是,顺流介质的速度衰减在液体系统中可能变化很大。举例来说,如果液体系统采用一组并列泵,而其中的一台泵突然失效,则在该失效泵出口处的止回阀就必须几乎同时关闭。但是,如果液体系统只有一台泵,而此泵突然失灵,并且输送管道较长,且其出口端的背压及泵送压力较低,则采用关闭速度较小的止回阀就较好。
必须避免阀门关闭件的快速振荡运动,以防止阀门活动部件过度磨损而导致早期失效,通过根据计算产生使阀门关闭部件运动的力的流量来确定阀门通径,可以避免快速振荡运动的出现。如果介质为脉动流,则止回阀应尽可能置于远离脉动源的地方。关闭件的快速振荡也可能是由剧烈的介质扰动所引起,当存在这种情况时,止回阀应该安置在介质扰动最小的地方。
因此,选择止回阀的第一步是确定该阀门所处的工况条件。
一、快关止回阀的评定
在大多数实际使用中,止回阀只能定性地被用于快速关闭,以下几条可以作为判断依据。
1、关闭件从全开到关闭位置的行程应尽可能短。因此,从关闭速度这一点看,小型止回阀比同类结构的大型止回阀关闭速度要快。
2、止回阀应在倒流之前,在最大可能的顺流介质速度下,从全开位置开始关闭,以得到最长的关闭时间。
3、关闭件的惯性应尽可能小,但关闭力应适当加大,以保证对顺流介质的降速做出最快反应。从低惯性这一点出发,关闭件应该采用轻质材料制造,如铝或钛。为了兼顾轻质的结构和较大的关闭力,由关闭件的重量所产生的关闭力可用弹簧力予以增强。
4、在关闭件周围,延迟关闭件自由关闭动作的限制因素,应予以去除。
二、止回阀操作时的数学应用
将数学方法应用于止回阀的正常运行是近年来发展起来的。对于带有铰接阀瓣的止回阀,国外止回阀厂家如POOL、Porwit以及Carlton提供了一个计算方法,这个计算方法涉及阀瓣运动方程的建立并应用系统中流体介质的减速特性。在建立阀瓣的运动方程之前,必须知道一些阀门的物理常量。可以通过计算来确定阀门在突然关闭时的倒流速度,也可计算因阀门突然关闭引起的倒流介质的冲击压力。
阀门制造商可根据止回阀的重要应用场合,采用数学方法进行设计并预测冲击压力,知道这一点对于阀门用户来说是很重要的。