一、止(zhi)回閥概述
止(zhi)回閥又稱逆止閥、單向閥,止回閥主要作用是防止介質導流、泵及其驅動裝置反轉以及容器內介質的泄漏,它只允許介質向一個方向流動,當介質順流時閥瓣會自動開啟,當介質反向流動時能自動關閉。安裝時,應注意介質的流動方向與止回閥上的箭頭方向一致。對于要求能自動防止介質倒流的場合應選用止回閥。
二、止回閥的分類
止回(hui)閥的分類(lei)見(jian)圖(tu)6.3.11。
1. 升降(jiang)式止回(hui)閥(lift check valve)
是(shi)靠介質壓力將閥(fa)(fa)門打(da)開(kai)(kai),當介質逆向流動(dong)時,靠自重關閉(有時是(shi)借助于(yu)彈簧關閉),因此升降式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa)(fa)只能安裝(zhuang)在水平管道上;受安裝(zhuang)要求的限(xian)制,常用于(yu)小直(zhi)徑場合DN≤40。作為鍋爐(lu)給水和蒸汽切斷用閥(fa)(fa),它具有升降式(shi)(shi)止(zhi)回閥(fa)(fa)和截止(zhi)閥(fa)(fa)或(huo)角閥(fa)(fa)的綜合功(gong)(gong)能。它是(shi)開(kai)(kai)閉和逆止(zhi)功(gong)(gong)能同時存在的閥(fa)(fa)門。
2. 旋啟式止回閥(swing check valve, flap checkvalve)
是(shi)靠介質(zhi)壓力(li)將(jiang)(jiang)閥(fa)門(men)(men)打(da)開,靠介質(zhi)壓力(li)和(he)重力(li)將(jiang)(jiang)閥(fa)門(men)(men)關閉,因此它既可以用在(zai)水平管道(dao)上,又可用在(zai)垂直管道(dao)上(此時介質(zhi)必須(xu)是(shi)自下而上)。一般(ban)用于DN≥50。
旋啟式止(zhi)回(hui)閥還包括:
①. 單(dan)瓣(One Flapper)閥,適用(yong)于中等口徑(jing)的旋啟式止回閥;
②. 雙瓣(double flapper)閥,適用于較(jiao)大(da)口徑DN≤600旋啟式(shi)止回閥;
③. 多瓣(ban)(ban)閥(fa)(fa)(fa),啟閉件是(shi)由多個(ge)小(xiao)直徑的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)組成,介(jie)質停留時或倒流時小(xiao)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)不會同時關(guan)閉,可以減(jian)弱(ruo)水(shui)力沖擊。由于閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)關(guan)閉動(dong)作平穩,所(suo)以閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)對閥(fa)(fa)(fa)座的(de)(de)撞擊力較小(xiao),不會造(zao)成密封面(mian)的(de)(de)損壞(huai)。適用(yong)于DN>600的(de)(de)止回閥(fa)(fa)(fa)。
3. 對夾式(shi)止回閥(wafer type check valve)
結(jie)構尺寸(cun)小,制造(zao)成本(ben)低(di),常用來代(dai)替升降式和旋啟式止回閥。
4. 梭式止回閥
是解決DN40的升(sheng)降式止回閥不能用在豎管上(shang)的問(wen)題(ti)。
5. 底閥(foot valve)
是在(zai)泵的(de)(de)吸(xi)(xi)入(ru)(ru)管(guan)的(de)(de)吸(xi)(xi)入(ru)(ru)口處使(shi)用的(de)(de)閥門。為防止水(shui)中(zhong)混(hun)有(you)異物被吸(xi)(xi)入(ru)(ru)泵內,設有(you)過濾網。使(shi)用底閥的(de)(de)目的(de)(de)是:開泵前(qian)灌注水(shui)使(shi)泵與入(ru)(ru)口管(guan)充(chong)滿水(shui);停泵后保持入(ru)(ru)口管(guan)及泵體充(chong)滿水(shui),以(yi)備再次(ci)啟動(dong);否(fou)則泵就無法啟動(dong)。
典型(xing)止回閥見圖 6.3.12
三(san)、止回閥的選用
1. 為防止介(jie)(jie)(jie)質逆流,在設備、裝置和(he)管道上(shang)都(dou)應安裝止回(hui)(hui)閥(fa)。止回(hui)(hui)閥(fa)一般適(shi)用(yong)于(yu)清(qing)凈介(jie)(jie)(jie)質,不(bu)宜用(yong)于(yu)含有固體(ti)顆(ke)粒和(he)黏度(du)較大(da)的(de)介(jie)(jie)(jie)質。
2. 水(shui)平升降(jiang)式(shi)(shi)止回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)一般用(yong)于DN≤50的(de)場合,只(zhi)能安裝在水(shui)平管道(dao)上(shang)。立式(shi)(shi)升降(jiang)式(shi)(shi)止回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)通常用(yong)于DN≤100的(de)場合,安裝在垂(chui)直管道(dao)上(shang)。DN≥450時,宜(yi)選用(yong)緩沖(chong)型(tilltingng-disc).止回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa);DN=100~400,也(ye)可(ke)以采(cai)用(yong)對(dui)夾式(shi)(shi)止回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa),其安裝位置不受(shou)限制。升降(jiang)式(shi)(shi)止回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)可(ke)以選用(yong)帶(dai)彈簧的(de)形(xing)式(shi)(shi),此時的(de)密封性能要比不帶(dai)彈簧的(de)好。
DN=50~400時,宜采用旋啟式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa),不允許裝(zhuang)在(zai)介質(zhi)由(you)上到(dao)下(xia)的(de)垂直(zhi)管道(dao)(dao)上,可(ke)以(yi)(yi)用在(zai)水(shui)平管道(dao)(dao)上,也可(ke)用在(zai)垂直(zhi)管道(dao)(dao)上(流(liu)體(ti)必須是(shi)自下(xia)而(er)上),但易引起水(shui)錘現象。雙瓣止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(double disc)往(wang)往(wang)是(shi)對夾式(shi)(shi)的(de),是(shi)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)中(zhong)最(zui)節省空間的(de),便(bian)于(yu)管道(dao)(dao)布(bu)置,在(zai)大口徑(jing)上尤(you)其使用廣(guang)泛。由(you)于(yu)普通旋啟式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)(單瓣型)的(de)閥(fa)(fa)瓣不能完(wan)全開(kai)啟到(dao)90°,有(you)一(yi)定流(liu)阻,所(suo)以(yi)(yi)當(dang)工藝(yi)有(you)要(yao)求時,可(ke)以(yi)(yi)提出特殊要(yao)求(要(yao)求閥(fa)(fa)瓣全啟)或采用Y型升降式(shi)(shi)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)。在(zai)有(you)可(ke)能產(chan)生水(shui)錘現象的(de)情況下(xia),可(ke)以(yi)(yi)考慮采用帶緩(huan)閉裝(zhuang)置和阻尼機構(gou)的(de)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)。這種(zhong)閥(fa)(fa)門利(li)用管路(lu)內介質(zhi)進(jin)行緩(huan)沖,在(zai)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)關閉的(de)瞬間,達到(dao)消除或減小水(shui)錘的(de)作用,保護管路(lu)和防止(zhi)泵倒流(liu)。
3. 直通式升(sheng)降止回閥(fa)在水平管道和垂直管道上都(dou)可(ke)安(an)裝。
4. 對于水泵(beng)進口(kou)管(guan)道,宜選(xuan)用底(di)閥,底(di)閥一般只(zhi)安裝在泵(beng)進口(kou)的垂直管(guan)道上,并且介質自下而(er)上流(liu)動(dong)。
5. 升降式較旋(xuan)啟式密(mi)封性好,流(liu)體阻力大,臥式宜裝在水平管(guan)進上,立式裝在垂直管(guan)道上。
6. 旋啟式(shi)止回閥的安裝位(wei)置不(bu)受限制,它可裝在水平、垂直或傾斜的管道上,如裝在垂直管道上,介質流向要由下而上。
7. 旋(xuan)啟(qi)式止回(hui)閥不(bu)宜制成(cheng)小口徑(jing)閥門,可(ke)以(yi)做成(cheng)很(hen)高的(de)工作(zuo)壓力,PN可(ke)以(yi)達到(dao)(dao)42MPa,而且(qie)DN也可(ke)以(yi)做到(dao)(dao)很(hen)大,最大可(ke)達到(dao)(dao)2000mm以(yi)上。根據(ju)殼體及密(mi)封件(jian)的(de)材(cai)質不(bu)同可(ke)以(yi)適用任何工作(zuo)介(jie)質和任何工作(zuo)溫度(du)范圍。介(jie)質為水、蒸汽(qi)、氣體、腐蝕性介(jie)質、油品、藥品等。溫度(du)范圍在-196~800℃之(zhi)間。
8. 蝶(die)式止回閥的(de)安裝(zhuang)位置不(bu)受限制,可以安裝(zhuang)在水平管道(dao)上(shang),它也可以安裝(zhuang)在垂(chui)直或傾斜(xie)的(de)管道(dao)上(shang)。
9. 隔(ge)(ge)膜式(shi)止回閥(fa)適(shi)用于易產(chan)生水(shui)擊的管道(dao)上(shang),隔(ge)(ge)膜可以(yi)很好地消除(chu)介質(zhi)(zhi)逆(ni)流時產(chan)生的水(shui)擊,它一般使用在低壓常溫管道(dao)上(shang)。特別適(shi)用于自來(lai)水(shui)管道(dao)上(shang),一般介質(zhi)(zhi)工作溫度在-20~120℃之間,工作壓力<1.6MPa,隔(ge)(ge)膜式(shi)止回閥(fa)DN最大可以(yi)達(da)到2000mm以(yi)上(shang)。
10. 球形止(zhi)回(hui)閥可(ke)以做成大口徑。球形止(zhi)回(hui)閥的殼體材料可(ke)以用不銹鋼制作,密封件的空心球體可(ke)以包聚(ju)四(si)氟乙烯材料,在(zai)一般腐蝕性介質的管道上(shang)也可(ke)應用,工作溫(wen)度在(zai)-101~150℃之(zhi)間,其公稱(cheng)(cheng)壓力≤4.0MPa,公稱(cheng)(cheng)通徑范圍在(zai)200~1200mm之(zhi)間。
11. 對(dui)于(yu)DN50以(yi)下(xia)的高中(zhong)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa),宜(yi)(yi)選用(yong)立(li)(li)式(shi)(shi)升(sheng)降(jiang)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)直通式(shi)(shi)升(sheng)降(jiang)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。對(dui)于(yu)DN50以(yi)下(xia)的低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa),宜(yi)(yi)選用(yong)蝶式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)、立(li)(li)式(shi)(shi)升(sheng)降(jiang)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)隔膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。對(dui)于(yu)DN大于(yu)50mm小于(yu)600mm的高中(zhong)壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa),宜(yi)(yi)選用(yong)旋(xuan)(xuan)啟式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。對(dui)于(yu)DN大于(yu)200mm、小于(yu)1200mm的中(zhong)低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa).宜(yi)(yi)選用(yong)無磨(mo)損球形止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。對(dui)于(yu)DN大于(yu)50mm、小于(yu)2000mm的低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa),宜(yi)(yi)選用(yong)蝶式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)隔膜式(shi)(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。對(dui)于(yu)要求(qiu)關閉時水(shui)擊(ji)沖擊(ji)比較小或無水(shui)擊(ji)的管道,宜(yi)(yi)選用(yong)緩閉式(shi)(shi)旋(xuan)(xuan)啟止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)緩閉式(shi)(shi)蝶形止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)。
四、止回閥的安裝應注(zhu)意事項
1. 在管線中不(bu)要使止回閥承受(shou)重量,大(da)型(xing)的止回閥應(ying)獨立支撐,使之不(bu)受(shou)管系產生的壓力的影(ying)響。
2. 安(an)裝時注意介質流動的方向(xiang)應與閥體(ti)所示(shi)箭頭方向(xiang)一致。
3. 升降式(shi)垂直(zhi)瓣(ban)止回閥應(ying)安裝在垂直(zhi)管道(dao)上。
4. 升降式水(shui)平瓣(ban)止回閥應安裝在水(shui)平管(guan)道上(shang)。
五、止(zhi)回(hui)閥(fa)形式的失效(xiao)
1. 止(zhi)回閥內漏形式
①. 密封(feng)面(mian)破壞:
a.“水(shui)錘(chui)”現象。止回閥(fa)在(zai)關(guan)閉(bi)的瞬(shun)間,介(jie)質是反向流動的。隨著閥(fa)瓣的關(guan)閉(bi),介(jie)質從最(zui)大倒流速(su)率(lv)迅(xun)速(su)降至零,壓(ya)力(li)迅(xun)速(su)升高,產(chan)生(sheng)“水(shui)錘(chui)”現象,導致(zhi)閥(fa)門損壞。同其他(ta)類型的止逆閥(fa)相比,旋啟式止回閥(fa)動作(zuo)時(shi),“水(shui)錘(chui)”現象比較明顯、沖(chong)擊力(li)較大。
b. 介質沖(chong)刷(shua)。在工況不穩,流量(liang)、壓力波動較(jiao)大(da)的(de)情況下,閥芯附件(jian)受介質的(de)沖(chong)刷(shua)。
c. 介質(zhi)腐(fu)(fu)蝕。高濃度氫氣(qi)對閥門內(nei)部(bu)構件的腐(fu)(fu)蝕作(zuo)用,導致材(cai)料性能下(xia)降。
②. 閥(fa)瓣破碎:止回閥(fa)前后介質(zhi)壓力處于接近平衡而又(you)互相“拉鋸(ju)”的(de)狀態,閥(fa)瓣經(jing)常(chang)與閥(fa)座拍打(da),某些(xie)脆性材料制造的(de)閥(fa)瓣被(bei)打(da)碎。
③. 雜質沉(chen)積:物料中(zhong)有雜質,沉(chen)積在密封面上,導致密封不嚴。
2. 閥體損壞
閥門的軸在高壓下(xia)吹出(chu)。
六、止回(hui)閥有(you)關標準(zhun)
止回(hui)閥有(you)關標準,見表6.3.6。
七(qi)、有關其(qi)他標準(zhun)
GB/T 12233《通用閥(fa)門 鐵制截(jie)止(zhi)閥(fa)與升降式止(zhi)回閥(fa)》
GB/T 13932《通用閥門 鐵制旋啟(qi)式止(zhi)回閥》
GB/T 12235《石油、石化及相(xiang)關工業用截止(zhi)閥與長(chang)降式止(zhi)回閥》
GB 8464《內(nei)螺紋(wen)連接閘閥(fa)、截止閥(fa)、球閥(fa)、止回閥(fa)通用技術(shu)條件(jian)》
GB 8465.4《內螺紋連接閘閥(fa)(fa)、截止(zhi)閥(fa)(fa)、球(qiu)閥(fa)(fa)、止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa) 基本尺寸(cun) 鐵制止(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)》
JB/T 53036《止回閥 產品質(zhi)量(liang)分等》
JB/T 7746《緊湊型鋼制閥門(men)》
八、國外止回閥(fa)規范應用(yong)
鑄鋼旋啟(qi)式止回閥(fa)(fa)(fa)設(she)計制造(zao)按BS 1868;鍛鋼法蘭升(sheng)降式止回閥(fa)(fa)(fa)設(she)計制造(zao)按BS5352。結構長度(du)150~25001b按ASME B16.10。連接(jie)端法蘭尺寸ASME按ASME B16.5;對接(jie)焊端按ASMEB16.25;承插口尺寸按ASME B16.11;螺紋端按ASME B1.20.1。閥(fa)(fa)(fa)門檢查和(he)試(shi)驗按API 598。