止回閥的關閉取決于重力、彈簧力、外部重量和下游壓力,或這些因素的組合。根據使用工況,每種類型的止回閥都有其獨特的優勢和局限性。
1. 旋啟式止回閥 顧名思義,這種閥門采用鉸鏈式閥瓣結構設計,其工作原理是:當介質正向流動時,閥瓣會旋轉開啟;而當流體一反方向流動時,閥瓣會旋回閥座,從而有效阻止流體倒流。這類閥門非常適用于大流量、壓力穩定的流體輸送系統,尤其適合大型管道工程應用。其頂部鉸鏈結構設計使閥瓣能夠實現完全開啟,不僅顯著降低了流體湍流現象,還能有效減少系統壓降。不過需要注意的是,在高壓或流量變化較大的工況條件下,閥瓣的突然關閉可能會引發水錘效應。基于這些特性,旋啟式止回閥被廣泛應用于城市供排水系統、污水處理等工程領域。
這種閥門在業內通常被稱為"雙瓣式止回閥"或"雙門止回閥",其結構設計具有顯著的特點:不同于傳統單瓣結構,它采用兩個獨立的半圓形閥瓣,通過彈簧預緊力作用并鉸接于中心支點,形成對稱的雙瓣結構。其工作原理是:當系統上游壓力下降時,彈簧力會驅動兩個閥瓣同步閉合,從而可靠地防止介質倒流。這種緊湊型設計使其特別適合安裝空間受限的場合。但不建議用于污水處理,而且隨著時間的推移,它們容易發生振動和磨損。雙瓣止回閥常用于暖通空調、供水管道以及石油和天然氣系統。
1.2 斜瓣止回閥 旋啟式止回閥與斜瓣止回閥在結構設計上存在顯著差異:傳統旋啟式止回閥的閥瓣沿頂部鉸鏈作圓弧擺動,而斜瓣止回閥則采用偏心樞軸設計,使閥瓣繞偏離中心的鉸鏈旋轉。這種獨特的偏心結構具有兩大技術優勢:一是顯著縮短閥瓣行程,實現快速關閉響應;二是改善低流量工況下的開啟性能。
基于這些結構特點,斜瓣止回閥展現出優異的工程適用性:
1)快速關閉特性可有效抑制介質回流,大幅降低水錘風險;
2)優異的低流量適應性使其特別適用于脈動流工況。因此,這類閥門被廣泛應用于泵出口管道、水處理設施、工業循環水系統等關鍵場合。但需注意的是,由于其結構特點,該型閥門不適用于含固體顆粒的污水介質處理。
2. 升降式止回閥
升降式止回閥采用獨特的直線運動啟閉機構,與旋啟式止回閥的旋轉運動形成鮮明對比。其工作原理主要依靠重力作用實現自動關閉:當流體壓力達到設定值時,閥瓣垂直上升脫離閥座,形成流通通道;當系統壓力降低或流量減小時,閥瓣在重力作用下自動回落至閥座完成密封。該型閥門具有靈活的安裝特性,既可水平布置也可垂直安裝在上升流管道中。由于其可靠的密封性能和耐高壓特性,特別適用于蒸汽、油品及氣體等高壓清潔流體管路系統。在結構演變方面,球形止回閥和靜音止回閥均是在傳統升降式止回閥基礎上發展而來的改進型設計,各自針對特定工況需求進行了優化。
3. 噴嘴式止回閥
噴嘴式止回閥作為高端特種止回閥,融合了靜音止回閥的功能優勢與更卓越的流體動力學性能。其創新性設計主要體現在:
1)結構優化 - 采用文丘里效應增強型流道設計 - 特殊幾何輪廓的閥瓣與流道精密配合 - 多級壓力恢復腔體結構
2)工作原理
在介質流動過程中,流道收縮段實現流體加速并形成低壓區,隨后通過漸進式擴張段實現壓力梯度恢復,終可降低壓頭損失達30-40%相比傳統設計。
噴嘴止回閥特別適用于高壓、大流量工況,能有效降低壓損并防止水錘現象,但不適用于含有懸浮固體的介質。其典型應用場景包括:發電廠、石油和天然氣行業、工業流程系統以及供水和泵送系統。
4. 底閥
底閥是一種專用于泵吸入管線的特殊止回裝置,其主要功能包括:維持系統注水狀態和防止介質倒流。該閥門通常采用活塞式結構,并在進水端配備過濾器 - 當泵運行時允許流體進入吸入管;當泵停止時則阻止液體回流,避免重復注水。過濾器可攔截雜質并防止損傷泵,但長期使用可能發生堵塞,需定期維護。該閥門常用于井泵系統、農業灌溉系統和消防系統中。
5. 球形止回閥
球形止回閥采用獨特的球形閥芯設計,通過球體在閥座腔內的自由位移實現流體的單向控制。其啟閉動作可依靠重力或彈簧力驅動,具有以下顯著特點:1)結構簡潔,運動部件少,維護便捷;2)全通徑流道設計,幾乎不產生流阻;3)優異的介質適應性,特別適合處理粘性流體及含軟性懸浮固體的介質。需特別注意的是,當采用自由浮動式球閥芯時,必須垂直安裝且保證介質流向向上,以確保閥門正常工作。基于這些特性,該型閥門在污水處理廠、泵站系統以及各類工業流程管線中獲得廣泛應用。
6. 靜音止回閥
靜音止回閥(又稱"無撞擊止回閥")是在傳統升降式止回閥基礎上優化設計的創新產品。其核心改進在于采用彈簧驅動機構替代傳統的重力或逆流依賴型啟閉方式:當系統流量降低時,彈簧預緊力會主動推動閥瓣提前復位,實現快速、平穩的無沖擊閉合。 靜音止回閥具有閉閥速度快、行程短的特點,能有效消除水錘現象。但其劣勢在于壓降較大且維修困難,同時不適用于高顆粒含量的流體。這類閥門主要應用于暖通空調系統、供水系統和發電廠等場景。
7. 其它特種止回閥 鴨嘴閥、隔膜閥及截止止回閥屬于特種止回閥,專為應對嚴苛工況而設計。這類閥門具備多項增強功能,如優化的防回流設計、降低壓損、減輕水錘效應,并能適應高溫、腐蝕性流體或高固體含量等極端工況。