蝶[Dié]式止回閥●常●用于給排水[Shuǐ]系統,根據有無動力,一般分為無動力蝶閥和有動力蝶▾閥▾[Fá]。前者的▿開▿(Kāi)閉主要⋄由⋄供(Gòng)排水泵的運行、停[Tíng]泵的瞬時(Shí)流體動(Dòng)能和●蝶●闆及相關部件的[De]關閉重力矩來完(Wán)成,後者的開閉主要由(Yóu)動力驅動來完成。▲比▲▲較▲這兩種蝶式止回閥[Fá],無動力蝶式止◆回◆▽閥▽因其(Qí)成本高[Gāo]、驅動裝置本身[Shēn]故障造成事故而[ér]在生(Shēng)産實踐中得到廣泛應用。但是,如[Rú]果無動[Dòng]力蝶閥軸系的(De)旋▲轉▲[Zhuǎn]部件設計不合[Hé]理,在使用過程中會(Huì)出現閥[Fá]軸卡死(Sǐ)、旋[Xuán]轉故障等(Děng)故障,可能會(Huì)導緻以下後果:
(1)事故停[Tíng]泵[Bèng]時,蝶形止回閥失(Shī)去“逆止”功能,大量(Liàng)介質回流,造成[Chéng]泵反轉。當泵的反向速度[Dù]大于***大允許[Xǔ]反向速度時,泵葉輪∇和∇[Hé]◆電◆機轉子承受(Shòu)的▽離▽心(Xīn)力将超過允許的[De]機械(Xiè)強度而被破壞,危及(Jí)泵(Bèng)站的[De]安全。
(2)任何類型的蝶閥都必須具有水錘∆關∆閉功能。對于無動力(Lì)蝶式止回閥,常見的問題是▽當▽(Dāng)泵停止時,由于[Yú]初始的閥[Fá]門關閉扭矩小于閥軸的▾靜▾摩擦扭矩,蝶闆不會(Huì)立即響應閥門關(Guān)閉,直到大[Dà]量介[Jiè]質回流,蝶闆才[Cái]會(Huì)開始[Shǐ]作用在閥門上,作用在[Zài]蝶闆(Pǎn)閥軸(Zhóu)上的閥門關閉扭矩大到足以克服閥軸的靜摩擦(Cā)扭矩。此時停泵的[De]瞬态工作[Zuò]區[Qū]往往進入水輪機∇工∇作[Zuò]區[Qū],會改變原來設定的(De)閥門關[Guān]閉特▽性▽[Xìng],從而無法滿足,特别▾是▾在上述情[Qíng]況下,如果閥門關閉緩沖機構失效,◊蝶◊闆會[Huì]迅速[Sù]關閉,切斷水流,流體運動會突然受阻,其[Qí]巨大的動能會瞬間轉化為勢能,必然産生○水○錘助推(Tuī)。直接水錘增壓可通過以◊下◊公式計算(Suàn):
P=;V(1)
水錘前——液(Yè)體▲密▲度類型
——水錘傳播速度
E——◇液◇體體積彈[Dàn]性模量
Eg——管道材料的[De]彈性模量
D——管道(Dào)内徑(Jìng)
——管壁厚度
C1——與管道支撐形式相關的支撐系數
V——流[Liú]▾體▾(Tǐ)流速變化值
對于一般的輸水管道,D/約為100,E/Eg約為0.01,約為1000 m/s,假設V是由于蝶閥突然關閉切斷水[Shuǐ]流◊而◊(ér)引起的,管道内的◈流◈(Liú)體速度為2 ~3m/s,那麼V為2 ~ 3m/s,這種做法[Fǎ]引起的水錘壓[Yā]力上升接近[Jìn]2~3MPa,将遠遠●大●于輸●水●管道○的○[De]抗[Kàng]壓強度,往往會導緻“爆管”和破壞性水錘事故的▲發▲(Fā)生。
可▲以▲[Yǐ]看出,對于無動力蝶閥,需要增[Zēng]加閥門關閉的啟動(Dòng)扭矩。因此(Cǐ),國内外許多無動力[Lì]蝶閥都裝有閥●門●關閉啟動扭矩加載▾裝▾置,以改善閥門關閉特○性○。但◈現◈有的加載裝置大多使用[Yòng]外部[Bù]能量(電、液壓、氣壓),結[Jié]構複雜。此外,加載◈裝◈置的可靠性受到◇一◇(Yī)些外部因素的制約。○一○旦外界∇能∇量中斷,加載裝置就不能∇發∇[Fā]揮預◆期◆的作用。
因此(Cǐ),有必要開發一種不依賴外部能(Néng)源的閥門關閉啟動扭矩自動瞬時加(Jiā)載裝置。