CN204878883U - 一种双斜瓣侧翻式节能止回阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，包括阀体、阀盖、密封垫片、阀座、法兰、侧翻式斜瓣、密封圈、挡块、斜板、螺栓、销轴、销轴座；所述阀座沿阀体中心线垂直方向倾斜20°布置；本实用新型采用侧翻式双斜瓣结构，这种结构可以增大止回阀的开启角度，降低流阻系数，增加流量系数，提高止回阀的通流能力；本实用新型应用重力启闭原理，倾斜布置阀瓣的关闭过程依靠自身重力分力来完成，并不需要其他辅助装置，比如弹簧等，这可以有效避免阀瓣对阀座的撞击，延长止回阀的使用寿命；通过理论分析及试验验证，同一流速下，双斜瓣侧翻式止回阀比其他同内径止回阀进出口压力损失小，能耗低，有利于整个管路系统的节能。

Description

一种双斜瓣侧翻式节能止回阀

技术领域

本实用新型属流体控制技术领域，具体涉及一种双斜瓣侧翻式节能止回阀。

背景技术

阀门是管道系统中至关重要的组成部分之一，目前使用在管路系统中的止回阀种类较多，虽然止回阀在管道系统中的作用不可替代，但是一直以来诸如旋启式、升降式及蝶式等结构的止回阀均存在流阻系数较大、开启角度较小、能耗高及撞击严重等问题。除此之外，双瓣止回阀也存在很多问题，比如流阻系数大、阀瓣对阀座的撞击严重、反拍现象严重等，这严重影响了整个管道系统的性能，在国家大力推行节能减排政策的今天，止回阀作为流体系统中重要的组成部分之一，其节能问题就显得至关重要。

旋启式止回阀的阀瓣通常采用悬挂式布置，这种布置方式在一定程度上影响了止回阀的性能，其也存在部分问题，比如能耗高、开启角度小、多次反拍等；而升降式止回阀受自身阀瓣结构及布置方式限制，也存在开启角度较小及流阻系数较大等缺陷；虽然蝶式止回阀在全开时通流能力较好，但其存在密封性能差等缺点，还经常出现卡塞等现象；双瓣止回阀撞击严重，存在多次反拍问题，流阻系数也较大。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，能克服上述问题，并且具有开启角度大、流量系数大、流阻系数小、无撞击、无反拍、通流能力好及能耗低等特点。

本实用新型的技术方案如下：一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，包括阀体、阀盖、密封垫片、阀座、法兰、侧翻式斜瓣、密封圈、挡块、斜板、螺栓、销轴、销轴座；

阀盖通过螺栓安装在阀体上端，在阀盖与阀体之间设有密封垫片；在阀体两端各设有一个法兰，用于与管道连接；

在阀体内设有阀座，所述阀座沿阀体中心线垂直方向倾斜20°布置；

在阀座中央设有斜板，斜板上、下均设有销轴座，两块侧翻式斜瓣通过两根销轴安装在销轴座上，两块侧翻式斜瓣与阀座呈平行布置；

进一步的，两根销轴下部较短，目的是防止其从销轴座中滑出；

两块侧翻式斜瓣表面上均布置有挡块，目的是确保双斜瓣侧翻式止回阀开启角度达到88°，流道通畅，止回阀近乎于全开；

两块侧翻式斜瓣与阀座之间有密封圈，防止止回阀内漏。

当流体从左侧进入止回阀阀体内，受流体推力作用，两块侧翻式斜瓣朝阀体两侧侧翻，当流体停止流动时，侧翻的两块侧翻式斜瓣受重力分力作用自由关闭。两块侧翻式斜瓣与阀座之间有两块密封圈，防止止回阀出现内漏问题。

本实用新型的有益效果如下：双斜瓣侧翻式节能止回阀采用两块倾斜20°布置的阀瓣，阀瓣上布置了两块确保开启角度达到最大的挡块，确保止回阀阀瓣开启角度能够达到最大；

(1)阀体采用弧线形设计，双斜瓣侧翻式节能止回阀安装于管路上，弧线形阀体可以确保流体流线型较好，阀前及阀后压力损失减少。

(2)采用侧翻式双斜瓣结构，这种结构可以增大止回阀的开启角度，降低流阻系数，增加流量系数，提高止回阀的通流能力。

(3)应用重力启闭，倾斜布置阀瓣的关闭过程依靠自身重力分力来完成，并不需要其他辅助装置，比如弹簧等，这可以有效避免阀瓣对阀座的撞击，延长止回阀的使用寿命。

(4)节能，通过理论分析及试验验证，同一流速下，双斜瓣侧翻式止回阀比其他同内径止回阀进出口压力损失小，能耗低，有利于整个管路系统的节能。

(5)阀瓣倾斜20°设计，流线形态最佳，流道通畅，通流能力好；充分利用阀瓣自身重力分力启闭。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构原理图

图2是本实用新型的左侧视图

图3是本实用新型的阀座、侧翻式斜瓣的连接结构图

图4是本实用新型的侧翻式斜瓣结构图

图5是本实用新型阀瓣受流体推力作用简图

图6是本实用新型阀瓣关闭时受力简图。

图7是止回阀开启80°时流线形态

图8是止回阀开启88°(全开)时流线形态

附图标号说明

1螺栓、2阀盖、3密封垫片、4法兰、5阀体、6阀座、7侧翻式斜瓣、8挡块、9密封圈、10销轴、11销轴座、12斜板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示，一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，包括阀体5、阀盖2、密封垫片3、阀座6、法兰4、侧翻式斜瓣7、密封圈9、挡块8、斜板12、螺栓1、销轴10、销轴座11；

阀盖2通过螺栓1安装在阀体5上端，在阀盖2与阀体5之间设有密封垫片3；在阀体5两端各设有一个法兰，用于与管道连接；

在阀体5内设有阀座6，所述阀座6沿阀体中心线垂直方向倾斜20°布置；

在阀座6中央设有斜板12，斜板12上、下均设有销轴座11，两块侧翻式斜瓣7通过两根销轴10安装在销轴座11上，两块侧翻式斜瓣与阀座呈平行布置；两根销轴10下部较短，目的是防止其从销轴座中滑出；

两块侧翻式斜瓣7表面上均布置有挡块8，目的是确保双斜瓣侧翻式止回阀开启角度达到88°，流道通畅，止回阀近乎于全开；

两块侧翻式斜瓣7与阀座6之间有密封圈9，防止止回阀内漏。

本实用新型的原理如下：当流体从左侧流入阀体时，两块侧翻式斜瓣7在流体推力作用下会随着销轴10而逐渐朝两侧打开，流体流速越大，两块侧翻式斜瓣7开启角度越大，当流体停止流动时，倾斜20°布置的两块侧翻式斜瓣7受重力分力作用而逐渐下落关闭，有效避免了撞击及反拍，密封圈9可以确保阀座6与阀瓣7之间不会出现内漏现象，双斜瓣侧翻式止回阀的启闭过程得以完成。

本实用新型的理论基础如下：

通过采用CFD软件对双斜瓣侧翻式节能止回阀内部流动状态进行分析，D＝50mm，流速为1m/s，其在5个开度下的理论压力损失见表1所示。

表1理论压力损失

(从Pa表)1可以看出，随着开度的不断增大，止回阀进出口的压力差不断减小，止回阀内部结构对流体流动的影响不断减小，止回阀压力损失越小。

止回阀内部流动可以看成是紊流流动，止回阀流阻系数可按下式计算：

$K=\frac{2\mathrm{\Δ}p}{{\mathrm{\ρ\ν}}^2}---\left(1\right)$

式中：K为流阻系数，Δp为压力损失，ν为流速，ρ为流体密度。

止回阀流量系数按下式计算：

$C=Q\sqrt{\frac{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Δ}p}}---\left(2\right)$

式中：C为流量系数，Q为流量，单位为m3/s。

双斜瓣侧翻式节能止回阀理论流阻系数及流量系数见表2所示。

表2理论流阻系数及流量系数表

通过查阅参考文献，止回阀流阻系数对比情况见表3所示。

表3止回阀流阻系数对比表

从表3可以看出，双斜瓣侧翻式节能止回阀在全开工况下的流阻系数小于其他类型的止回阀，而且随着流速的不断增大，双斜瓣侧翻式的流阻系数会不断减小，能耗也会降低。

本实用新型的实验结果如下

本次止回阀试验与数据采集严格按照国家相关标准执行，压力损失特性试验严格按照GB/T13932-1992进行，流量特性试验严格按照JB/T5296-91标准进行。

通过试验得到的双斜瓣侧翻式节能止回阀进出口压力损失及流量数据见表4所示。

表4试验压力损失及流量数据表

通过理论分析及试验研究，双斜瓣侧翻式节能止回阀的流阻系数及流量系数对比情况分别见表5及表6所示。

表5流阻系数对比表

表6流量系数对比表

通过表5及表6可以看出，理论数据与试验数据较为接近，在开启角度为88°(全开)时，试验流阻系数为0.59，远远小于同内径的其他类型止回阀，这说明双斜瓣侧翻式止回阀进出口两端压力损失小、能耗低、流阻系数小、流道通畅，而试验流量系数达到了0.003627，说明双斜瓣侧翻式止回阀通流能力好。

本实用新型的设计要点如下：

本实用新型应用了重力启闭的原理，阀瓣的关闭依靠自身重力来完成，因此阀瓣的角度设置是关键，既要达到重力启闭的效果，又要实现流体流线形态最佳，同时需要考虑阀瓣材质重心分布，通过采用CFD软件分析，阀瓣倾斜20°设计，双斜瓣侧翻式节能止回阀内部流线形态最佳，全开工况下流道通畅，以双斜瓣侧翻式节能止回阀开启80°及88°(全开)为例，流线形态分别见图7、图8所示。

从图7、图8可以看出，流体从侧翻式阀瓣两侧流过，整个流道中无阻碍流体向前流动的装置，流体保持了较好的流态，沿程压力损失大大减小。经过CFD软件的对比分析，在确保沿程压力损失最小的情况下，倾斜20°设计的双斜瓣侧翻式节能止回阀流线形态是最佳的，也是决定其节能的重要因素之一；除此之外，这种设计充分利用了阀瓣自身重力启闭的优势，阀瓣受力情况参见附图6，这一重要创新颠覆了普通止回阀依靠辅助装置启闭的特点，能够有效避免反拍及撞击问题。

以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，其特征在于，包括阀体(5)、阀盖(2)、密封垫片(3)、阀座(6)、法兰(4)、侧翻式斜瓣(7)、密封圈(9)、挡块(8)、斜板(12)、螺栓(1)、销轴(10)、销轴座(11)；

阀盖(2)通过螺栓(1)安装在阀体(5)上端，在阀盖(2)与阀体(5)之间设有密封垫片(3)；在阀体(5)两端各设有一个法兰，用于与管道连接；

在阀体(5)内设有阀座(6)，所述阀座(6)沿阀体中心线垂直方向倾斜20°布置；

在阀座(6)中央设有斜板(12)，斜板(12)上、下均设有销轴座(11)，两块侧翻式斜瓣(7)通过两根销轴(10)安装在销轴座(11)上，两块侧翻式斜瓣与阀座呈平行布置；

两块侧翻式斜瓣(7)与阀座(6)之间有密封圈(9)。

2.根据权利要求1所述的一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，其特征在于，两根销轴(10)下部较上部短。

3.根据权利要求1所述的一种双斜瓣侧翻式节能止回阀，其特征在于，两块侧翻式斜瓣(7)表面上均布置有挡块(8)。