CN208381402U - 新型自控水锤防护阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防护阀技术领域，具体涉及一种应用于水泵出口的新型自控水锤防护阀，包括阀体、阀杆和大阀瓣，所述阀体内设置有阀座，所述阀座将阀体分隔为进液腔和出液腔，所述大阀瓣位于进液腔内，所述阀体的中部设置有导向座，所述导向座的中部设置有平行于阀体方向的导向通孔，所述阀杆设置在导向通孔内，并与导向通孔密封滑动连接，所述阀体的上部设置有一块弹性膜片，所述膜片将阀体的上部分隔成上部腔体和下部腔体，所述上部腔体通过旁通管与出液腔相连通，所述下部腔体通过旁通管与进液腔相连，所述旁通管上均设置有调节阀。该防护阀可以有效减少水泵输水系统的设备数量，降低其投资，减小系统的水力损失，提高系统运行的安全性、可靠性和自动化水平，降低出事概率。

Description

新型自控水锤防护阀

技术领域

本实用新型涉及防护阀技术领域，具体涉及一种应用于水泵出口的新型自控水锤防护阀。

背景技术

对于水泵输水系统而言，边界条件改变而导致的水锤事故对其安全运行将会构成巨大威胁。针对此，很多学者在此方面进行了大量深入研究，结果表明停泵后水泵出口阀门的关闭规律对系统压力变化具有决定性作用。阀门过快或过慢关闭都可能使管道由于升压或降压过大而破裂或吸扁。根据停泵之后水泵出口水流的变化规律，为防止上述事故的发生需要在水泵出口布置将闸阀、止回阀、水锤消除器，但这样不仅使得系统的投资大大增加，而且由于系统中布置的设备数量增多，系统出现事故的概率也随之增大。目前，水泵出口通常采用多功能水泵控制阀，此阀门将闸阀、止回阀、水锤消除器三者的功能结合于一体，但此阀门的开启需要阀门进口的水流提供足够的动力来克服阀门的重力，阀门的开度由水泵出口水流的压力决定。阀门开启后系统正常运行工况时，流经阀门的水流需要提供动力来克服阀瓣和阀杆的重力，以保证阀门处于开启状态。这样无疑增加了系统的损失，使得系统的效率减小，经济性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型自控水锤防护阀，该防护阀可以有效减少水泵输水系统的设备数量，降低其投资，减小系统的水力损失，提高系统运行的安全性、可靠性和自动化水平，降低出事概率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：新型自控水锤防护阀，包括阀体、阀杆和大阀瓣，所述阀体内设置有阀座，所述阀座将阀体分隔为进液腔和出液腔，所述大阀瓣位于进液腔内，所述阀体的中部设置有导向座，所述导向座的中部设置有平行于阀体方向的导向通孔，所述阀杆设置在导向通孔内，并与导向通孔密封滑动连接，所述阀体的上部设置有一块弹性膜片，所述膜片将阀体的上部分隔成上部腔体和下部腔体，所述上部腔体通过旁通管与出液腔相连通，所述下部腔体通过旁通管与进液腔相连，所述旁通管上均设置有调节阀；所述阀杆的上部与膜片固定连接，阀杆的下端与大阀瓣固定连接，所述阀杆上，导向座和大阀瓣之间还设置有小阀瓣，小阀瓣能够在重力的作用下，沿阀杆滑落，所述大阀瓣与阀座配合时，两者之间留有间隙，所述大阀瓣、小阀瓣和阀座三者配合时，三者之间密封配合。

进一步地，所述阀杆从膜片的中心处穿过进入到上部腔体内，所述阀杆的上部与膜片之间密封固定连接。

进一步地，所述阀体的顶部设置有阀盖，所述阀盖上对应阀杆的位置，设置有第一导向柱，所述第一导向柱沿阀杆运动方向向外凸起。

进一步地，所述导向座的导向通孔上连接有第二导向柱，所述第二导向柱连接在导向通孔上远离下部腔体的一侧。

进一步地，所述大阀瓣的外侧边缘设置有环状凸起，所述小阀瓣的内侧边缘设置有环状凹槽，所述凸起和凹槽之间密封配合。

本实用新型的可调整容量的智能书包，智能模块所需能源可来自阳光，不仅可提供定位、按摩、通话、播放等智能体验，还可以进行容量的调节；实用、方便、舒适性强，适用范围广。

本实用新型的目的新型自控水锤防护阀的最大特点是将止回阀、闸阀、水锤消除器三者的特点集于一体，实现了一阀多能的效果，依靠阀门进出口水流的压差来提供阀门启闭所需的动力，维持阀门全开的向上的支撑力不需要通过阀体的水流提供，这样大大减小了阀门损失，提高了系统运行的安全性、可靠性和经济性，同时也使系统的自动化水平提高。

附图说明

图1为新型自控水锤防护阀的结构示意图；

图2为新型自控水锤防护阀的大小阀瓣逐步开启的示意图；

图3为新型自控水锤防护阀全部开启的示意图；

图4为新型自控水锤防护阀大阀瓣迅速下落的示意图；

图5为新型自控水锤防护阀大阀瓣全部落下实现快关的示意图；

图6为新型自控水锤防护阀小阀瓣缓慢下落的示意图；

图7为新型自控水锤防护阀小阀瓣落至阀座实现慢关的示意图；

图8为新型自控水锤防护阀大、小阀瓣均落至阀座阀门关闭的示意图；

图9为新型自控水锤防护阀复位等待下次重新开启的示意图；

上述图中：1-阀体；2-阀杆；3-大阀瓣；4-小阀瓣；5-导向座；6-上部腔体；7-下部腔体；8-进液腔；9-出液腔；10-阀盖；11-第一导向柱；12-第二导向柱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的新型自控水锤防护阀，包括阀体1、阀杆2和大阀瓣3，所述阀体1内设置有阀座，所述阀座将阀体1分隔为进液腔8和出液腔9，所述大阀瓣3位于进液腔8内，所述阀体1的中部设置有导向座5，所述导向座5的中部设置有平行于阀体1方向的导向通孔，所述阀杆2设置在导向通孔内，并与导向通孔密封滑动连接，所述阀体1的上部设置有一块弹性膜片，所述膜片将阀体1的上部分隔成上部腔体6和下部腔体7，所述上部腔体6通过旁通管与出液腔9相连通，所述下部腔体7通过旁通管与进液腔8相连，所述旁通管上均设置有调节阀；所述阀杆2的上部与膜片固定连接，具体地，所述阀杆2从膜片的中心处穿过进入到上部腔体6内，所述阀杆2的上部与膜片之间密封固定连接。阀杆2的下端与大阀瓣3固定连接，所述阀杆2上，导向座5和大阀瓣3之间还设置有小阀瓣4，小阀瓣4能够在重力的作用下，沿阀杆2滑落，所述大阀瓣3与阀座配合时，两者之间留有间隙，所述大阀瓣3、小阀瓣4和阀座三者配合时，三者之间密封配合。具体地，所述大阀瓣3的外侧边缘设置有环状凸起，所述小阀瓣4的内侧边缘设置有环状凹槽，所述凸起和凹槽之间密封配合。

所述阀体1的顶部设置有阀盖10，所述阀盖10上对应阀杆2的位置，设置有第一导向柱11，所述第一导向柱11沿阀杆2运动方向向外凸起。所述导向座5的导向通孔上连接有第二导向柱12，所述第二导向柱12连接在导向通孔上远离下部腔体7的一侧。

新型自控水锤防护阀由大、小两阀瓣构成，大阀瓣3直接与阀杆2相连，小阀瓣4套于大阀瓣3外侧。水泵停泵后，大阀瓣3迅速落下完成阀门的快速关闭，小阀瓣4沿着阀杆2则缓慢落下，完成两阶段关阀的慢关。位于阀体1上部的腔体内有一块膜片，此膜片可以带动阀杆2上下运动，膜片将腔体分为上、下两部分。在上、下部腔体7上都有旁通管分别与阀门的出液腔9、进液腔8连通。水泵启动时，压力水进入下部腔体7，在上、下部腔体7压差作用下，膜片被顶起带动阀杆2以及大、小阀瓣逐渐向上运行，阀门逐渐开启，最终膜片到达最高位置，阀门处于全开状态。稳态运行时，膜片处于静止状态，从而保证大小阀瓣4处于完全开启状态。停泵后，倒流回来的高压水通过旁通管进入上部腔体6。下部腔体7与进液腔8的低压水相连通，膜片在上下表面压差的作用下向下运动，从而使阀杆2向下运动，带动大阀瓣3实现大流量时的迅速关闭。与此同时，小阀瓣4在自身重力及水推力的作用下沿阀杆2逐渐缓慢落下，实现小流量时的缓慢关闭。在大、小阀瓣的共同作用下，阀门实现了两阶段关闭，起到有效防止水锤的作用。

水泵开启前，确保旁通管上的调节阀可以正确动作且处于关闭状态，上部腔体6与下部腔体7之间的密封以及腔体与下部阀体1间的密封良好，无渗漏。

(1)新型自控水锤防护阀的动作步骤

步骤1：水泵正常开启时，与下部腔体7相连接的旁通管上的调节阀迅速开启，从而保证阀门进口处压力水流可以进入下部腔体7。当水流进入下部腔体7后，腔体中的膜片下表面会受到一个向上的水的推力。要求此水推力能够克服大、小阀瓣及阀杆2的重力和摩擦力，带动阀杆2、大、小阀瓣向上运动。膜片在水推力作用下达到最高极限位置时，阀门处于完全开启。此状态要求在水推力作用下大、小阀瓣处于静止状态，阀门处于完全开启状态，系统处于正常运行工况。

步骤2：停泵后，与上部腔体6相连接的旁通管上的调节阀迅速开启，阀门出液腔9内高压水流通过此旁通管流入上部腔体6。而下部腔体7通过旁通管与阀门出液腔9内低压水相连通，即要求与上、下部腔体7相连的旁通管上的调节阀均开启。此时，膜片所受合力为一个向下的推力，在此推力作用下，阀杆2带动大阀瓣3迅速下落。此阶段要求大阀瓣3落至阀座的时间正好等于水泵开始倒流的时间，即此时水泵出口的流量为0，这样就可以实现大流量情况下的快关。

步骤3：在步骤2即大阀瓣3快关实现过程中，阀杆2上的小阀瓣4在自身重力的作用下，沿着阀杆2逐渐缓慢落下，开始实现两阶段关阀的慢关阶段。要求慢关的时间可以根据系统需要进行调整和控制，当小阀瓣4落至阀座上时，快关完成，整个关阀过程结束。

步骤4：整个关阀过程结束后，阀门需要复位。要求将上、下部腔体7中的水全部排干，同时，与上下部腔体7相连的旁通管上的调节阀都关闭。新型自控水锤防护阀处于准备运行阶段，能在水泵再次开启后迅速投入运行。

阀门动作过程中要求慢关时间可以进行调整，保证任何工况管道各点出现的最大压力均不超过管道耐压值。阀瓣与阀座间配合良好，关阀后不能出现漏水。相应设置密封盖圈的位置以及膜片与腔体接触处都必须严格的密封，不能出现漏水或上下连通的情况。

阀门的开启

水泵开启前将与下部腔体7相连接的旁通管上的调节阀打开，同时关闭与上部腔体6相连接的旁通管上的调节阀。将水泵开启，泵出口的高压水通过旁通管进入新型自控水锤防护阀下部腔体7，推动腔体内膜片带动阀杆2及其上的大、小阀瓣逐渐开启，如附图2所示。压力水继续通过旁通管进入下部腔体7，推动阀瓣继续开启至全开，如附图3所示。

系统正常运行阀门全开

正常运行过程中，在下部腔体7水流给膜片一个向上的水推力，克服大小阀瓣4及阀杆2的重力，阀门处于全开状态，系统正常运行，如附图3所示。

停泵-快关阶段

发生停泵后，与上部腔体6相连的旁通管上的调节阀迅速打开，此时阀门出液腔9内的高压水流通过此旁通管进入上部腔体6。同时，与下部腔体7相连接的调节阀保持开启状态，与阀门进液腔8内的低压水流相同。腔体中的膜片在上、下部压差的作用下逐渐向下运动，带动阀杆2及大阀瓣3迅速向下运动，如附图4所示。最后，在膜片带动下大阀瓣3落至阀座上，实现停泵后大流量快关，如附图5所示。

停泵-慢关阶段

大阀瓣3落下的同时，下阀瓣因为突然失去向上的支撑力依靠自重，沿着阀杆2逐渐下落，开始两阶段关阀的小流量慢关，如附图6所示。随着时间推移，小阀瓣4继续下落，最终落至阀座上，此时阀门的慢关阶段结束，如附图7所示。

全关

小阀瓣4落至阀座后，整个关阀过程结束，阀门全部关闭，如附图8所示。

复位

阀门关闭之后，将上、下部腔体7中的水体全部排空，同时将与上、下部腔体7相连接的旁通管关闭，整个阀门处于复位状态，等待下次开启，如附图9所示。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.新型自控水锤防护阀，包括阀体、阀杆和大阀瓣，所述阀体内设置有阀座，所述阀座将阀体分隔为进液腔和出液腔，所述大阀瓣位于进液腔内，其特征在于，所述阀体的中部设置有导向座，所述导向座的中部设置有平行于阀体方向的导向通孔，所述阀杆设置在导向通孔内，并与导向通孔密封滑动连接，所述阀体的上部设置有一块弹性膜片，所述膜片将阀体的上部分隔成上部腔体和下部腔体，所述上部腔体通过旁通管与出液腔相连通，所述下部腔体通过旁通管与进液腔相连，所述旁通管上均设置有调节阀；所述阀杆的上部与膜片固定连接，阀杆的下端与大阀瓣固定连接，所述阀杆上，导向座和大阀瓣之间还设置有小阀瓣，小阀瓣能够在重力的作用下，沿阀杆滑落，所述大阀瓣与阀座配合时，两者之间留有间隙，所述大阀瓣、小阀瓣和阀座三者配合时，三者之间密封配合。

2.根据权利要求1所述的新型自控水锤防护阀，其特征在于，所述阀杆从膜片的中心处穿过进入到上部腔体内，所述阀杆的上部与膜片之间密封固定连接。

3.根据权利要求2所述的新型自控水锤防护阀，其特征在于，所述阀体的顶部设置有阀盖，所述阀盖上对应阀杆的位置，设置有第一导向柱，所述第一导向柱沿阀杆运动方向向外凸起。

4.根据权利要求3所述的新型自控水锤防护阀，其特征在于，所述导向座的导向通孔上连接有第二导向柱，所述第二导向柱连接在导向通孔上远离下部腔体的一侧。

5.根据权利要求1所述的新型自控水锤防护阀，其特征在于，所述大阀瓣的外侧边缘设置有环状凸起，所述小阀瓣的内侧边缘设置有环状凹槽，所述凸起和凹槽之间密封配合。