valmatic阀
了解弹性铰链阀与传统阀门相比的特点。
Val-Matic

在清洁水和废水应用中,所有的泵系统都需要一个止回阀,以防止泵不运行时回流。止回阀是自动工作的,不需要外部电源或控制信号,只需改变流向即可工作。

所选用的止回阀还应具有长寿命、非撞击关闭、低扬程损失和低泄漏。虽然自来水厂有许多类型的止回阀,包括无声止回阀、双阀瓣、摆动止回阀、球形止回阀和倾斜阀瓣,但从历史上看,摆动止回阀一直是最普遍的。

传统旋启式止回阀

传统的旋启式止回阀并非没有缺点。该阀门在美国水工程协会(AWWA)标准C508中有定义,设计用于关闭后紧密关闭并防止泵的反旋。传统的旋启式止回阀具有90度阀座,具有较长的行程,可以产生撞击,特别是在垂直管道安装中。

弹性铰链摆动止回阀
图1:弹性铰链止回阀,45度阀座和柔性铰链(图片由Val-Matic提供)

这些阀门配备了广泛的附件,以防止撞击,这超出了AWWA C508的范围。可能最常见的配件是杠杆和砝码。虽然通常假设重量会使阀门更快地关闭,但实际上它通过限制阀瓣的行程来减少撞击,但反过来,可能会导致扬程损失的大幅增加。

由于重量本身的惯性和阀杆填料的摩擦,阀门关闭也会减慢。重物的突然移动有受伤的风险;因此,用户可能还需要在杠杆和重量周围安装一个安全笼。

气垫有时用来减缓阀门关闭的冲击,以减少撞击。每个人都经历过气垫在砰的防风门上的效果。但是水管的情况就不同了。当门砰的一声关上时,它的动量会被气垫平稳地吸收,因为随着门的减速,来自关闭弹簧和外界风的力会变小。

相反,当水管中的止回阀关闭时,反向水流以惊人的速度加速,以至于阀门关闭延迟的每几分之一秒,阀瓣上的力就会增加一个数量级。

在实际操作中,气垫使阀瓣保持打开状态的时间足够长,使反向气流加强,使阀瓣更加猛烈地撞击在阀座上。由于气垫是基于空气的使用,它们对关闭盘的正抑制作用很小,不能抵消反向流动施加的巨大力。

抑制旋启式止回阀运动的一个更有效的配件是油垫,也称为油阻尼器。由于油是不可压缩的,油垫将抵消反向流动施加在阀瓣上的高力,并适当地控制阀门关闭的最后10%。

然而,泵必须能够承受大量的回流,因为油阻尼器将允许止回阀将一部分回流通过泵。由于阀瓣上的逆流力非常大,油压通常超过每平方英寸压力表(psig) 2000磅,导致具有这些设备的阀门价格昂贵。

高压油缸价格昂贵,由于它将阀杆置于高负荷下,因此需要一种具有大直径阀杆的特殊止回阀。如果管道中含有杂物或污水,带有油垫的止回阀可以在逆流条件下起到屏蔽作用,并迅速堵塞管道。尽管存在缺陷,传统的自来水厂旋启式止回阀仍然被指定并在大约20%的时间内使用。

弹性铰链止回阀

AWWA C508中列出的最新类型的旋启式止回阀是弹性铰链止回阀。摆动动作发生在橡胶模压盘的弯曲动作,而不是围绕铰链销旋转。这种阀门在没有铰链销、填料、重量或杠杆的情况下具有更高的可靠性。弹性铰链止回阀几乎不需要维护,因为唯一的运动部件是阀瓣。

弹性铰链止回阀具有倾斜45度角的全端口,可提供短的35度行程,快速关闭和低水头损失。这种阀门通常不会砰地关上。在高扬程或垂直管道安装的情况下,阀门可以配备内部弹簧,以便更快地关闭,从而提供非撞击特性。

弹性铰链止回阀
图2:带弹簧的废水回弹铰链止回阀

在图2中,一个8英寸的带内部弹簧的弹性铰链止回阀被用来取代污水垂直管道中的传统旋启式止回阀。取消了撞击,阀门设计不需要外部重量、杠杆和弹簧。

弹性铰链止回阀标准配置融合环氧树脂(FBE)涂层,作为阀门的配套阀座,并提供耐腐蚀性。阀瓣是钢制的,完全用模压橡胶封装。这些阀门配有机械位置指示器和限位开关,可在附近或远程控制设施中显示阀门位置。

如果需要进行检查,顶盖是可拆卸的,以便能够完全进入阀瓣和阀体内部。没有铰链销,填料或轴承来维护。弹性铰链止回阀可以提供耐腐蚀的非撞击关闭,并且没有外部移动部件。

参考文献

1.美国水工程协会,AWWA C508,“用于供水服务的旋启式止回阀,2-In到48-In。(50毫米至1200毫米)NPS,”丹佛,CO, 2017。

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