閘閥與止回閥組合的多用閥結構設計

　　分析了一種鋼制閘閥與止回閥組合的多用閥結構和特點(diǎn)，介紹了其在相互無(wú)干擾的狀態(tài)下運行的工作原理。

1、概述

　　閥閥和止回閥均是以截止與流通為目的通用閥門(mén)。閘閥關(guān)閉件閘板的運動(dòng)方向與流體方向相垂直，以驅動(dòng)裝置操作，屬強制密封閥門(mén)。止回閥關(guān)閉件閥瓣是利用閥前閥后的壓力差而自動(dòng)啟閉的閥門(mén)，其作用是使介質(zhì)只做一個(gè)方向的流動(dòng)，而阻止其逆向流動(dòng)，屬自動(dòng)閥門(mén)。本文介紹一種在閘閥一側的流道空間通過(guò)結構設計置放一個(gè)止回閥閥瓣，使該閥具有一閥兩用功能。

2、閥門(mén)運動(dòng)方式分析

　　2.1、閘閥

　　閘閥閥體的流道為直通式，閘板為斜5°的密封面與閥體中的閥座密封面相配合。閥門(mén)需要通過(guò)驅動(dòng)手輪或電動(dòng)執行器等裝置帶動(dòng)閥桿螺母，使閥桿作上下升降運動(dòng)，控制閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。

　　2.2、旋啟式止回閥

　　旋啟式止回閥閥體的流道為直通式，閥瓣和閥體的密封面有一定的斜度，以便于密封。止回閥閥瓣是依靠管道內介質(zhì)的壓力自動(dòng)打開(kāi)或者關(guān)閉閥門(mén)。

3、結構分析

　　組合多用閥由閘閥與止回閥組成( 圖1) ，閥體流道孔與閥門(mén)連接的管道內徑相同。止回閥體部分為管道狀，其流道的內徑在設計閘閥的計算中除去止回閥瓣最大面積以外應相當于流道面積( 等于閘閥的DN 尺寸) ，并以接近垂直法蘭內側面的最小直徑處方向終止。

圖1 組合多用閥

　　止回閥體部分的內壁均布有導向筋，導向筋從閥體中部向法蘭端延伸。導向筋的數量可根據組合閥尺寸大小設置，但至少有3 條以上，以保證止回閥瓣大端外圓在運動(dòng)中有較為穩定的同軸度。導向筋向閥體中部伸出的端面成直角垂直相連于支撐環(huán)筋板，并與支撐環(huán)連接成為一個(gè)整體，支撐環(huán)有利于止回閥瓣軸的承載與定位( 圖2) 。

　　止回閥體流道口處加工出內螺紋，與止回閥座環(huán)的外螺紋配合成螺紋副。

圖2 閥體

4、工作原理

　　如果生產(chǎn)中不允許管道中的介質(zhì)倒流時(shí)，組合多用閥進(jìn)口側( 閘閥側) 的流體壓力即可以推動(dòng)止回閥瓣運動(dòng)( 圖3) ，與閥門(mén)出口側的止回閥座環(huán)( 圖4) 密封面接觸并形成密封。

　　如閥門(mén)壓力較高時(shí)，閘閥可以選擇雙斜5°的設計，以減小在高壓狀態(tài)下閘板在運行中對閥體密封面的磨損。如果需要，可以考慮在止回閥瓣外圓面與軸環(huán)之間設置緩沖彈簧，以防止管道內的介質(zhì)壓力形成紊流，引起震動(dòng)撞擊止回閥密封面，產(chǎn)生噪聲或損傷密封件。

圖3 止回閥瓣

圖4 止回閥座環(huán)

5、結語(yǔ)

　　閘閥和止回閥組合的多用閥設計與制造方案容易實(shí)施，節省了一次性能源的消耗，保護了環(huán)境，降低了產(chǎn)品成本。