[發(fā)明專利]防止猛擊及水沖擊現(xiàn)象的止回閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580066483.8
• 申請(qǐng)日: 2015-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN107002893B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁志錫;吳財(cái)旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 流動(dòng)科技株式會(huì)社;梁志錫;吳財(cái)旭
• 主分類號(hào): F16K15/03
• 分類號(hào): F16K15/03;F16K47/02;F16K17/34
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

本發(fā)明涉及一種止回閥，尤其是一種通過配備與主閥盤獨(dú)立的輔助閥盤并使主閥盤急速關(guān)閉而面積小于主閥盤的輔助閥盤緩慢關(guān)閉，降低閥盤被最終關(guān)閉之前管路內(nèi)的逆流流速，從而防止急閉(slam；閥盤關(guān)閉時(shí)發(fā)出“哐”的聲音且瞬間壓力波上升，從而可能導(dǎo)致管道的破損并誘發(fā)噪音及震動(dòng)的特性)現(xiàn)象以及水沖擊現(xiàn)象的止回閥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種止回閥，尤其是一種通過配備與主閥盤獨(dú)立的輔助閥盤并使主閥盤急速關(guān)閉而面積小于主閥盤的輔助閥盤緩慢關(guān)閉，降低閥盤被最終關(guān)閉之前管路內(nèi)的逆流流速，從而防止猛擊(slam；閥盤關(guān)閉時(shí)發(fā)出“哐”的聲音且瞬間壓力波上升，從而可能導(dǎo)致管道的破損并誘發(fā)噪音及震動(dòng)的特性)現(xiàn)象以及水沖擊現(xiàn)象的止回閥。

背景技術(shù)

通常，在供水管道系統(tǒng)中發(fā)生泵的急停或閥的急閉等情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)流量和流速急劇變化的過渡工況(Transient Condition)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也被稱之為水沖擊現(xiàn)象或水錘(Water Hammer)現(xiàn)象。

如上所述的水沖擊現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)部壓力的急劇上升或管道內(nèi)部壓力降低至水的飽和蒸汽壓力以下從而生成蒸汽，且在后續(xù)的再結(jié)合(Column Separation&Return)過程中可能會(huì)因?yàn)闆_擊波而導(dǎo)致管路的崩潰或破損。

例如，如圖1所示，供水管道系統(tǒng)包括將從流入側(cè)(1)流入的水供應(yīng)到另一側(cè)的供水泵(2)、對(duì)水進(jìn)行移送的主管道(P)、以及對(duì)從上述主管道(P)移送過來的水進(jìn)行排放的排出側(cè)(3)。

此外，在主管道(P)中不僅會(huì)安裝用于防止逆流的止回閥(4)，還會(huì)安裝用于放置震動(dòng)的撓性接頭以及對(duì)流入到排出側(cè)(3)的水進(jìn)行限制的截流閥等。

此時(shí)，如果供水泵(2)停止工作或截流閥被急閉時(shí)，會(huì)因?yàn)槲雮?cè)(1)和排出側(cè)(3)之間的主管道(P)中的流速瞬間發(fā)生急變而造成水沖擊，從而可能導(dǎo)致主管道(P)或供應(yīng)泵(2)破損的問題。

此外，如圖2及圖3所示，在韓國公開專利第2013-0093299號(hào)等中，為了防止在止回閥急速關(guān)閉時(shí)因?yàn)殚y盤(30)和閥體(例如閥座面)的沖突而造成噪音及震動(dòng)或因?yàn)榧眲〉牧魉僮兓斐伤疀_擊現(xiàn)象，在閥開閉閥盤(30)的旋轉(zhuǎn)軸(20)中連接了閥盤緩沖阻尼器(50)。

因此，如圖2所示，即使是在泵停止工作時(shí)因?yàn)槠胶忮N(40)或閥盤(30)的荷重而導(dǎo)致閥盤(30)的下降，也能夠通過由液壓缸等構(gòu)成的閥盤緩沖阻尼器(50)提供緩慢關(guān)閉閥盤(30)的緩閉功能。

但是在適用如上所述的緩閉功能時(shí)，因?yàn)闀?huì)從閥盤關(guān)閉的初期開始降低閥盤的關(guān)閉速度，所以不僅會(huì)造成較大量的逆流，而且還會(huì)導(dǎo)致逆流時(shí)間的變長和逆流速度的加快。此外，因?yàn)樵陂y盤關(guān)閉的過程中會(huì)逐漸加速，所以在閥盤關(guān)閉的最后一瞬間的逆流速度將大幅增加，且閥盤的加速反而可能會(huì)導(dǎo)致比急閉式止回閥更嚴(yán)重的結(jié)果。

即，如果閥盤(30)完全下降并阻擋流路所需的時(shí)間過長，則在上述時(shí)間內(nèi)將導(dǎo)致大量的流體(即水)從逆流方向上流入，從而無法正確實(shí)現(xiàn)止回閥的固有功能，且可能會(huì)因?yàn)閷?duì)停止的供應(yīng)泵(2)造成壓力或供應(yīng)泵(2)的逆向旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致故障發(fā)生。

所以，如果為了實(shí)現(xiàn)止回閥的固有功能而進(jìn)行急閉動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致噪音、震動(dòng)以及水沖擊等現(xiàn)象。與此相反，如果為了解決上述急閉所導(dǎo)致的問題而進(jìn)行緩閉動(dòng)作，則在閥門逐漸關(guān)閉的過程中受到的逆流所導(dǎo)致的力量也將逐漸變大，最終導(dǎo)致閥門關(guān)閉速度的快速增加以及逆流速度的增加。當(dāng)逆流速度增加時(shí)，如下述公式(1)所示，將導(dǎo)致逆流速度變化量(△V)的增加且揚(yáng)程變化量(△H)也將隨之增加，從而在管道內(nèi)部誘發(fā)瞬間高壓并因此導(dǎo)致水沖擊現(xiàn)象。

△H＝(C/g)△V (公式1)

(其中，H：揚(yáng)程，C：基于管道材質(zhì)特性的沖擊波傳遞速度，g：重力加速度，V：逆流速度)

如上所述的水沖擊現(xiàn)象僅通過安裝氣室并不能得到充分的緩解，因此需要從根本上對(duì)止回閥做出改良。