止回閥的工作原理及特點

止回閥是啟閉件（閥瓣）借助介質作用力，自動阻止介質逆流的閥門。

止回閥，曾稱為“逆止閥”或“單向閥”，主要 用于介質單向流動的管道上，防止管路中介質的倒流。止回閥屬于自動閥類，其啟閉動作是依靠介質本身的能量來驅動的。

止回閥的基本功能為在管道系統中通過防止介質倒流來保護機械設備。這對于泵與壓縮機來說特別重要。因為倒流可造成設備內部元件的損壞，引起不必要的停車現象，情況嚴重時甚至會使整個工廠停止運轉。

一般來說，止回閥是不需要人工操作的，它通過介質倒流實現自動操作。但在某些特殊工況下，其單向流動的特點不得不發生改變。為達到上述目的，可為止回閥配備一種使關閉件鎖定于打開狀態的裝置，也可采用移除關閉件的方法。 后一種方法需要將止回閥拆開，卸掉關閉件，然后再重新裝上閥門。

這種介質模式對于防止倒流是必須的，它能使系統在停泵后保持壓力、使往復泵和壓縮機能夠正常運行、防止轉子泵和壓縮機反向驅動設備。

止回閥還可用于壓力可能升至超過主系統壓力的輔助系統提供補給的管路上。

6. 2.1止回閥的工作原理

止回閥允許流體以特定的方向流動并防止流體回流或向相反方向流動。理想的止回閥應該在管道中的壓力下降和流體動能減緩時開始關閉。當流體流動方向逆轉時，止回閥應*關閉。

6.2.2止回閥的工作特點

止回閥的工作特點是載荷變化大，啟閉頻率小， 一旦處于關閉或開啟狀態，使用周期便很長，且不要求運動部件轉動。但一旦有切換要求，則必須動作靈活，這一要求較常見的機械運動更為苛刻。由于止回閥在大多數實際使用中，定性地被確金用于快速關閉，而在止回閥關閉的瞬間，介質是反向流動的，隨著閥瓣的關閉，介質從zui大倒流速度迅速降至為零， 而壓力則迅速升高，即產生可能對管路系統有破壞作用的“水錘”現象。對于多臺泵并聯使用的高壓管路系統，止回閥的水錘問題就更加突出。水錘是壓力管道中瞬變流動的一種壓力波，它是由于壓力管道中流體流速的變化而引起的壓力升高或下降的水力沖擊現象。其產生的物理原理是液體的不可壓縮性、流體運動慣性與管材彈性綜合作用的結果。為了防止管道中的水錘隱患，多年來，人們在止回閥設計中，采用了一些新結構，在保證止回閥使用性能的同時，將水錘的沖擊力減至zui小方面取得了可喜的進展。

止回閥的操作方式要避免發生因閥門關閉而產生過高的沖擊壓力及閥門關閉件的快速振蕩動作。

為避免因止回閥關閉而形成的過高沖擊壓力，閥門必須關閉迅速，從而防止形成極大的倒流速度，該倒流速度是閥門突然關閉時產生沖擊壓力的根本原因，故閥門的關閉速度應與順流介質的速度衰減正確匹配。

但是，順流介質的速度衰減在液體系統中可能變化很大。舉例來說，如果液體系統采用一組并列泵， 而其中的一臺泵突然失效，則在該失效泵出口處的止回閥就必須幾乎同時關閉。但是，如果液體系統只有一臺泵，而此泵突然失靈，并且輸送管道較長，且其出口端的背壓及泵送壓力較低，則采用關閉速度較小的止回閥就較好。

必須避免閥門關閉件的快速振蕩運動，以防止閥門活動部件過度磨損而導致早期失效，通過根據計算產生使閥門關閉部件運動的力的流量來確定閥門通徑，可以避免快速振蕩運動的出現。如果介質為脈動流，則止回閥應盡可能置于遠離脈動源的地方。關閉 件的快速振蕩也可能是由劇烈的介質擾動所引起，當存在這種情況時，止回閥應該安置在介質擾動zui小的地方。

因此，選擇止回閥的*步是確定該閥門所處的工況條件。

6. 3.1快關止回閥的評定

在大多數實際使用中，止回閥只能定性地被用于快速關閉，以下幾條可以作為判斷依據。

①關閉件從全開到關閉位置的行程應盡可能短。 因此，從關閉速度這一點看，小型止回閥比同類結構的大型止回閥關閉速度要快。

②止回閥應在倒流之前，在zui大可能的順流介質速度下，從全開位置開始關閉，以得到zui長的關閉時間。

③關閉件的慣性應盡可能小，但關閉力應適當加大，以保證對順流介質的降速做出zui快反應。從低慣性這一點出發，關閉件應該采用輕質材料制造， 如鋁或鈦。為了兼顧輕質的結構和較大的關閉力， 由關閉件的重量所產生的關閉力可用彈簧力予以增強。

④在關閉件周圍，延遲關閉件自由關閉動作的限制因素，應予以去除。

6.3.2止回閥操作時的數學應用

將數學方法應用于止回閥的正常運行是近年來發展起來的。對于帶有鉸接閥瓣的止回閥，國外止回閥廠家如POOL、Porwit以及Carlton提供了一個計算方法，這個計算方法涉及閥瓣運動方程的建立并應用系統中流體介質的減速特性。在建立閥瓣的運動方程之前，必須知道一些閥門的物理常量。可以通過計算來確定閥門在突然關閉時的倒流速度，也可計算因閥門突然關閉引起的倒流介質的沖擊壓力。

閥門制造商可根據止回閥的重要應用場合，采用數學方法進行設計并預測沖擊壓力，知道這一點對于閥門用戶來說是很重要的。

來源：上海自動化儀表銷售網（www.40017.net）

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