[实用新型]关闭末段带缓闭保护功能的低流阻轴流式止回阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阀门结构，具体涉及一种轴流式止回阀的结构。

背景技术

在石化、天然气、化工、电力、城市给排水等行业，为了防止在输送流体的系统和管路中因停电或设备故障造成流体倒流、使电机和泵倒转，进而影响管道和设备的安全运行甚至带来管网和设备的严重损坏，在泵的出口或管线上需要设置止回阀。对于各类止回阀尤其是大口径的止回阀来说，如果在阀门结构设计上没有设置缓闭保护结构，当由于停泵等原因造成介质倒流时，在反向流动的介质的巨大推力以及有些阀门内部所设置的弹簧的弹簧力作用下，阀瓣以加速度或以不断增加的变加速度向关闭方向快速运动和关闭，除了会给密封面和阀门带来强烈冲击以及由此而产生的振动和强噪音乃至密封面的损伤外，更为严重的是，由于管路中流体的流速从最大的倒流速度迅速降至零，流体的动能转化为静压能，会使管路中的静压力急速升高，产生可能对管路系统有破坏作用的水锤现象，严重的破坏性水锤甚至会使管道和阀体产生爆裂，后果较为严重。因此，口径较大的止回阀应设置缓闭保护结构；缓闭保护结构的较佳设置方式是只在阀瓣关闭的末段对阀瓣的关闭动作设置阻尼，在介质倒流时，阀瓣在关闭的前段仍然可快速关闭以有效保护泵和系统的安全，而在关闭末段进行减速、实现缓闭，以减轻或消除冲击和水锤现象。

现行的止回阀产品通常采用以下三种缓闭保护结构：1、在穿出阀体的转轴端部设置摇臂和重锤结构来产生与阀瓣关闭方向相反的力矩以延迟阀瓣的关闭时间(见图1和图2)。这种结构的缺点是：(1)、缓闭保护的效果较差，重锤的作用更多的是体现在阀门开启时辅助阀瓣维持在全开位置、消除阀瓣的振荡和飘移，以减轻和消除转轴的磨损以及阀瓣和阀体的撞击噪音；(2)、重锤的反向力矩附加在阀瓣关闭的全程，不利于对泵和系统的安全保护；(3)、转轴穿出阀体的部位一般会设置填料压紧结构，较大的填料摩擦力会阻碍转轴和阀瓣的运动，影响阀门的使用可靠性。2、采用液压缸油压缓闭，油缸的设置方式根据阀门和缓闭结构设计的不同，有的产品阻尼作用只设置在阀瓣关闭末段，有的则设置在阀瓣关闭的全程。这类缓闭结构的缺点是：(1)、结构较复杂，制造成本高；(2)、当倒流压力大或出现紊流时，油缸活塞运动加快，导致缓冲效果不明显；(3)、油压管路外露，容易碰坏，且加油也不方便；(4)、油缸中所使用的密封件为橡胶件，因此阀门的工作温度受到限制，只能用于常温工况；(5)、当油缸为对阀瓣全程设置阻尼时，阀瓣的关闭速度较慢，影响了阀门对泵和系统的保护作用的发挥；(6)、当油缸为对阀瓣关闭末段设置阻尼时，阀门关闭时阀瓣快速接近油缸的活塞杆端部会产生较强烈的冲击以及碰撞声；且活塞杆端部与阀瓣接触面因强烈碰撞而损伤后有可能会阻碍关紧过程必然存在的接触面的滑移，这将导致活塞杆卡阻而使阀瓣难以到达全关位置。3、设置内置的缓闭活塞缸并以阀内的工况介质作为活塞缸的工作介质，如图3、图4所示，其缺点是：(1)、当介质中含有杂质时，杂质可能会使活塞产生卡阻或者导致活塞或缸体表面出现拉伤，从而会影响缓冲机构工作的可靠性；(2)、容易出现杂质堵塞旁通管的现象，旁通管被堵塞后，缓冲机构将无法发挥作用；(3)、如管路中输送的是容易冻结的液体，如工作介质为水时，一旦旁通管内的介质因低温和不流动而结冰，也会导致缓冲机构失去作用。

上述的缓闭保护结构主要应用于旋启式止回阀、双偏心或三偏心的蝶型止回阀。对于某些特定工况所使用的止回阀，如石化厂烯烃装置管线所配套的止回阀，由于介质的工作压力较低，要求选用低压力降的止回阀；有些远距离的野外长输管线如天然气管线上所安装的止回阀，除了要求低压损外还要求尽量减少可能的外泄漏点以及外部没有与体腔通连的可拆卸结构。这些特定的产品选型要求都会促使用户选择另一种类型的止回阀-轴流式止回阀，如图5所示是现行的轴流式止回阀产品的一种较为典型的结构。轴流式止回阀由于阀体为整体的全封闭结构，能够完全阻断介质的外泄漏，并且在阀门的流道进行了合理和充分的优化设计的前提下，轴流式止回阀能够得到相对更低的流阻系数和压损、能够获得比其它类型的止回阀更大的流通能力。对于轴流式止回阀尤其是口径较大的轴流式止回阀来说，同样也需要设置缓闭保护结构来减轻或消除阀瓣关闭时的冲击和水锤现象；由于轴流式止回阀的结构特点有别于其它类型的止回阀、阀杆位于阀门中间的封闭或半封闭空间内，这给缓闭保护结构的设置带来了困难，因此现行的轴流式止回阀暂时还缺乏具有实用价值的设置有缓闭保护结构的产品可以供相关的使用工况用于选型和配套。

发明内容