一、止回閥概述
止回閥又稱逆止閥、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(er)、止回(hui)閥的分類
止回(hui)閥(fa)的分類見圖6.3.11。
1. 升(sheng)降式(shi)止回閥(fa)(lift check valve)
是靠介質(zhi)壓力將閥(fa)(fa)門打開(kai)(kai),當介質(zhi)逆(ni)向(xiang)流(liu)動時(shi),靠自(zi)重(zhong)關閉(有(you)時(shi)是借助(zhu)于彈簧關閉),因此升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)只能(neng)(neng)安(an)(an)裝在水平管(guan)道(dao)上;受安(an)(an)裝要求的(de)限制,常用(yong)于小直徑場合DN≤40。作為鍋爐給水和(he)(he)蒸汽切斷用(yong)閥(fa)(fa),它(ta)具有(you)升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)和(he)(he)截止(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)或角閥(fa)(fa)的(de)綜合功能(neng)(neng)。它(ta)是開(kai)(kai)閉和(he)(he)逆(ni)止(zhi)(zhi)功能(neng)(neng)同時(shi)存在的(de)閥(fa)(fa)門。
2. 旋啟式止回(hui)閥(swing check valve, flap checkvalve)
是(shi)靠介(jie)質(zhi)壓力將(jiang)閥門打(da)開,靠介(jie)質(zhi)壓力和重力將(jiang)閥門關(guan)閉,因此(ci)(ci)它既可(ke)以用(yong)在水(shui)平管道(dao)上(shang),又可(ke)用(yong)在垂直管道(dao)上(shang)(此(ci)(ci)時介(jie)質(zhi)必須是(shi)自下(xia)而(er)上(shang))。一般用(yong)于(yu)DN≥50。
旋啟式止(zhi)回閥還包括:
①. 單瓣(One Flapper)閥,適用于中等口徑的(de)旋啟式止回閥;
②. 雙瓣(double flapper)閥,適用于較大口徑(jing)DN≤600旋啟式止回(hui)閥;
③. 多(duo)瓣(ban)閥(fa)(fa)(fa),啟(qi)閉(bi)件是由多(duo)個小(xiao)直徑的(de)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)組成(cheng),介質停(ting)留時(shi)或倒流時(shi)小(xiao)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)不(bu)會(hui)同時(shi)關(guan)閉(bi),可(ke)以(yi)減(jian)弱水力(li)沖(chong)擊(ji)。由于閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)關(guan)閉(bi)動作平(ping)穩,所以(yi)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)對閥(fa)(fa)(fa)座的(de)撞擊(ji)力(li)較(jiao)小(xiao),不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)密封面的(de)損壞(huai)。適用(yong)于DN>600的(de)止(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)。
3. 對夾(jia)式止回閥(wafer type check valve)
結構尺寸(cun)小(xiao),制(zhi)造成本低,常用來代替(ti)升降式和旋啟式止回閥。
4. 梭式止(zhi)回(hui)閥
是(shi)解(jie)決DN40的(de)升降式(shi)止(zhi)回閥不能用在豎管上的(de)問題。
5. 底閥(foot valve)
是(shi)在泵(beng)(beng)的(de)吸(xi)入管(guan)的(de)吸(xi)入口處使用(yong)的(de)閥門。為防止(zhi)水(shui)(shui)中(zhong)混有異(yi)物被吸(xi)入泵(beng)(beng)內,設有過濾網。使用(yong)底(di)閥的(de)目的(de)是(shi):開泵(beng)(beng)前灌(guan)注水(shui)(shui)使泵(beng)(beng)與入口管(guan)充(chong)滿水(shui)(shui);停泵(beng)(beng)后保(bao)持(chi)入口管(guan)及泵(beng)(beng)體充(chong)滿水(shui)(shui),以備(bei)再次(ci)啟動;否(fou)則泵(beng)(beng)就無法啟動。
典型止回閥(fa)見圖 6.3.12
三、止(zhi)回閥的選用
1. 為防(fang)止(zhi)(zhi)介質逆流(liu),在設備(bei)、裝置和(he)管道上(shang)都應(ying)安裝止(zhi)(zhi)回閥。止(zhi)(zhi)回閥一般適(shi)用于(yu)清凈(jing)介質,不宜用于(yu)含有固(gu)體顆粒和(he)黏度(du)較大的介質。
2. 水(shui)平(ping)升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回閥(fa)一般用(yong)(yong)于DN≤50的(de)場合,只能安裝在(zai)水(shui)平(ping)管道(dao)上(shang)(shang)。立式(shi)升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回閥(fa)通常(chang)用(yong)(yong)于DN≤100的(de)場合,安裝在(zai)垂直管道(dao)上(shang)(shang)。DN≥450時(shi),宜選用(yong)(yong)緩(huan)沖型(tilltingng-disc).止(zhi)(zhi)(zhi)回閥(fa);DN=100~400,也可(ke)以采用(yong)(yong)對夾式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回閥(fa),其安裝位置不(bu)受限制。升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)(zhi)回閥(fa)可(ke)以選用(yong)(yong)帶彈(dan)(dan)簧的(de)形(xing)式(shi),此時(shi)的(de)密封(feng)性能要比不(bu)帶彈(dan)(dan)簧的(de)好(hao)。
DN=50~400時,宜采用(yong)(yong)旋(xuan)啟式止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa),不允(yun)許裝在(zai)介質由上(shang)(shang)到下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垂直(zhi)管(guan)道(dao)上(shang)(shang),可以(yi)用(yong)(yong)在(zai)水平管(guan)道(dao)上(shang)(shang),也可用(yong)(yong)在(zai)垂直(zhi)管(guan)道(dao)上(shang)(shang)(流(liu)體必須是自(zi)下(xia)而上(shang)(shang)),但(dan)易引起水錘現(xian)象。雙瓣(ban)止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)(double disc)往(wang)往(wang)是對夾式的(de)(de)(de)(de)(de)(de),是止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)中最節省空間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),便于管(guan)道(dao)布置,在(zai)大口徑上(shang)(shang)尤其使用(yong)(yong)廣(guang)泛。由于普通旋(xuan)啟式止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)(單(dan)瓣(ban)型)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)不能完全(quan)開啟到90°,有一定流(liu)阻,所以(yi)當工(gong)藝有要(yao)(yao)求時,可以(yi)提出特殊要(yao)(yao)求(要(yao)(yao)求閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)全(quan)啟)或采用(yong)(yong)Y型升(sheng)降(jiang)式止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)。在(zai)有可能產生水錘現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia),可以(yi)考慮采用(yong)(yong)帶緩(huan)閉裝置和阻尼(ni)機(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)(fa)門利用(yong)(yong)管(guan)路內介質進行緩(huan)沖,在(zai)止(zhi)(zhi)回閥(fa)(fa)(fa)關閉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)瞬間(jian),達到消除或減小水錘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong),保護管(guan)路和防止(zhi)(zhi)泵(beng)倒流(liu)。
3. 直通式升降止回閥(fa)在(zai)水平管道(dao)(dao)和垂(chui)直管道(dao)(dao)上都可安裝。
4. 對(dui)于(yu)水泵(beng)進口管(guan)道(dao),宜選用(yong)底(di)閥,底(di)閥一般只安裝(zhuang)在泵(beng)進口的垂直(zhi)管(guan)道(dao)上,并且介質自下(xia)而(er)上流(liu)動。
5. 升降式較旋(xuan)啟(qi)式密封性好,流體阻力(li)大(da),臥式宜裝(zhuang)在水平管進上,立(li)式裝(zhuang)在垂直管道上。
6. 旋(xuan)啟式止回閥的安裝位置不(bu)受限制,它可(ke)裝在(zai)水(shui)平、垂(chui)直(zhi)或傾斜的管道上(shang),如(ru)裝在(zai)垂(chui)直(zhi)管道上(shang),介質流向要由下而上(shang)。
7. 旋啟式(shi)止回閥不(bu)宜(yi)制成(cheng)小口(kou)徑閥門,可以(yi)做成(cheng)很高的工(gong)作(zuo)壓力,PN可以(yi)達到42MPa,而且DN也(ye)可以(yi)做到很大,最大可達到2000mm以(yi)上(shang)。根據殼體(ti)及(ji)密(mi)封件的材(cai)質不(bu)同可以(yi)適用任(ren)何工(gong)作(zuo)介(jie)質和任(ren)何工(gong)作(zuo)溫度范圍(wei)。介(jie)質為水、蒸汽、氣體(ti)、腐蝕性(xing)介(jie)質、油品、藥品等。溫度范圍(wei)在-196~800℃之間。
8. 蝶(die)式止回閥的(de)安裝位置不受限制,可以安裝在水平管道上(shang),它也可以安裝在垂直或(huo)傾斜的(de)管道上(shang)。
9. 隔膜(mo)式止(zhi)回閥(fa)適(shi)(shi)用(yong)(yong)于易產(chan)生水(shui)擊的管道(dao)(dao)上,隔膜(mo)可以很好地消除介質逆流時(shi)產(chan)生的水(shui)擊,它一般使用(yong)(yong)在低壓常溫管道(dao)(dao)上。特別適(shi)(shi)用(yong)(yong)于自來水(shui)管道(dao)(dao)上,一般介質工(gong)作溫度在-20~120℃之間,工(gong)作壓力<1.6MPa,隔膜(mo)式止(zhi)回閥(fa)DN最大可以達(da)到2000mm以上。
10. 球形止回閥可以做(zuo)成(cheng)大(da)口徑。球形止回閥的(de)(de)殼體材料可以用(yong)不銹鋼制(zhi)作,密封件的(de)(de)空心球體可以包聚(ju)四氟乙烯材料,在(zai)(zai)一(yi)般腐蝕性介質的(de)(de)管(guan)道上也可應(ying)用(yong),工作溫(wen)度在(zai)(zai)-101~150℃之(zhi)間,其公稱壓力(li)≤4.0MPa,公稱通(tong)徑范圍在(zai)(zai)200~1200mm之(zhi)間。
11. 對(dui)于(yu)(yu)DN50以(yi)(yi)下的(de)高中壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)用立式升降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)和(he)直(zhi)通(tong)式升降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。對(dui)于(yu)(yu)DN50以(yi)(yi)下的(de)低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)用蝶(die)式止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)、立式升降止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)和(he)隔膜(mo)式止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。對(dui)于(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)50mm小(xiao)于(yu)(yu)600mm的(de)高中壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)用旋(xuan)啟(qi)式止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。對(dui)于(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)200mm、小(xiao)于(yu)(yu)1200mm的(de)中低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa).宜(yi)選(xuan)(xuan)用無磨損球形(xing)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。對(dui)于(yu)(yu)DN大于(yu)(yu)50mm、小(xiao)于(yu)(yu)2000mm的(de)低壓(ya)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa),宜(yi)選(xuan)(xuan)用蝶(die)式止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)和(he)隔膜(mo)式止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。對(dui)于(yu)(yu)要求關閉時水(shui)(shui)擊沖擊比較(jiao)小(xiao)或無水(shui)(shui)擊的(de)管道(dao),宜(yi)選(xuan)(xuan)用緩閉式旋(xuan)啟(qi)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)和(he)緩閉式蝶(die)形(xing)止(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)。
四、止回閥的安(an)裝應注意(yi)事項(xiang)
1. 在管線中不要使止(zhi)回(hui)閥(fa)承受重(zhong)量,大型的(de)止(zhi)回(hui)閥(fa)應獨立支撐,使之不受管系產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)力的(de)影響(xiang)。
2. 安(an)裝時注意介質流動的方向應與閥體所示(shi)箭頭(tou)方向一致。
3. 升(sheng)降(jiang)式垂直瓣止回閥應安(an)裝(zhuang)在垂直管道上。
4. 升(sheng)降式(shi)水平(ping)瓣止回閥應安裝在水平(ping)管道上。
五、止回閥形式的失效
1. 止回閥內漏(lou)形式
①. 密(mi)封面破壞(huai):
a.“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)(xian)象(xiang)。止(zhi)回閥在(zai)關(guan)閉的瞬(shun)間,介質是(shi)反(fan)向(xiang)流動的。隨著閥瓣(ban)的關(guan)閉,介質從最大倒流速率迅速降至零(ling),壓力迅速升(sheng)高,產生“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)(xian)象(xiang),導(dao)致閥門損壞。同其他類型的止(zhi)逆閥相比,旋啟式止(zhi)回閥動作時,“水(shui)錘(chui)(chui)”現(xian)(xian)象(xiang)比較明顯、沖擊力較大。
b. 介質(zhi)沖(chong)刷(shua)。在(zai)工況不穩(wen),流量、壓力波動較大的情況下,閥芯附件(jian)受介質(zhi)的沖(chong)刷(shua)。
c. 介質腐(fu)蝕(shi)。高濃度氫氣對(dui)閥門內部構(gou)件的腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用,導致材料性能下降。
②. 閥(fa)(fa)(fa)瓣破碎:止回閥(fa)(fa)(fa)前后介(jie)質(zhi)壓力處于接近(jin)平衡而(er)又互相“拉鋸”的(de)狀態(tai),閥(fa)(fa)(fa)瓣經常(chang)與閥(fa)(fa)(fa)座拍打,某些(xie)脆(cui)性材料制(zhi)造的(de)閥(fa)(fa)(fa)瓣被(bei)打碎。
③. 雜(za)質(zhi)沉積(ji):物(wu)料中有(you)雜(za)質(zhi),沉積(ji)在密(mi)封面上,導致密(mi)封不嚴(yan)。
2. 閥體(ti)損壞
閥門的軸在(zai)高壓下吹出。
六、止回閥有關(guan)標準(zhun)
止(zhi)回閥有關(guan)標準(zhun),見表6.3.6。
七、有關其他(ta)標準
GB/T 12233《通用閥(fa)門(men) 鐵制截(jie)止(zhi)閥(fa)與升降式止(zhi)回(hui)閥(fa)》
GB/T 13932《通用閥(fa)門 鐵制旋啟式止回閥(fa)》
GB/T 12235《石油、石化及相(xiang)關工業用截止(zhi)(zhi)閥(fa)與長降式(shi)止(zhi)(zhi)回閥(fa)》
GB 8464《內螺紋(wen)連接(jie)閘閥(fa)(fa)、截止(zhi)閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)、止(zhi)回閥(fa)(fa)通(tong)用技術條件》
GB 8465.4《內螺(luo)紋連接閘(zha)閥、截止閥、球閥、止回(hui)閥 基本尺寸 鐵制止回(hui)閥》
JB/T 53036《止回(hui)閥 產(chan)品質量分等》
JB/T 7746《緊湊型(xing)鋼制閥門》
八、國外止(zhi)回(hui)閥規范應用
鑄鋼(gang)旋(xuan)啟式止(zhi)(zhi)回閥設(she)計制造(zao)按BS 1868;鍛(duan)鋼(gang)法蘭(lan)升降式止(zhi)(zhi)回閥設(she)計制造(zao)按BS5352。結構(gou)長度(du)150~25001b按ASME B16.10。連接(jie)端法蘭(lan)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。閥門(men)檢查(cha)和試(shi)驗按API 598。