SMC電磁閥安裝方向防止介質(zhì)倒流的原理介紹

　　SMC電磁閥安裝在管道系統(tǒng)中只允許流體沿一個(gè)方向流動(dòng)。止回閥的動(dòng)作靠管道內(nèi)流體的壓力工作，無(wú)需外部執(zhí)行器。在本文中，我們所需要的流體流動(dòng)方向稱為“正向流動(dòng)"，反方向即為“逆向流動(dòng)"。

　　由很多原因要用到止回閥，包括:

　　SMC電磁閥避免壓力波動(dòng)引起的水力作用，例如水錘現(xiàn)象。液體壓力產(chǎn)生的壓力波會(huì)使管道上下振動(dòng)，直至能量消散;

　　口防止積水;

　　口系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)防止倒流;

　　口防止流體重力作用下倒流;

　　口降低真空度。

　　雖然止回閥關(guān)閉時(shí)，能有效阻止流體倒流，但不能代替管道上的截止閥控制蒸汽。

　　SMC電磁閥有多種設(shè)計(jì)，每一種都有一定的特定應(yīng)用，這一節(jié)中我們將討論不同類(lèi)型的止回閥和對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合，包括如何確定口徑。

　　SMC電磁閥結(jié)構(gòu)上和球形閥相似，不同的是止回閥的閥芯是自動(dòng)工作的，一般是在閥門(mén)的進(jìn)出口之間有個(gè)圓錐形閥芯坐在金屬閥座上。閥芯也可以靠彈簧力壓在閥座上，如果通過(guò)止回閥的流體為正向流動(dòng)，在流體壓力作用下，錐形閥芯離開(kāi)閥座，打開(kāi)閥門(mén)。倒流時(shí)閥芯在倒流的流體壓力下壓回到閥座上，關(guān)閉閥門(mén)。

　　如果是金屬閥座，升降式止回閥僅適用于流體倒流時(shí)允許有少量泄漏的場(chǎng)合。而且這種設(shè)計(jì)的升降式止回閥一般僅用于水系統(tǒng)，因此通常用于阻止蒸汽疏水閥的冷凝水倒流，也用于冷凝水循環(huán)泵的出口。

　　升降式止回閥的主要就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于錐形閥芯是的運(yùn)動(dòng)部件，閥門(mén)很結(jié)實(shí)耐用，幾乎不需要維護(hù)。而且由于是金屬閥座，磨損很少。升降式止回閥有兩種主要的局限性:，必須安裝在水平管道上;口徑大為DN80，否則更大的口徑將會(huì)使進(jìn)口止回閥體積很大。

　　SMC電磁閥由標(biāo)準(zhǔn)的升降式止回閥改進(jìn)而來(lái)，包括一個(gè)活塞形閥芯和一個(gè)減震裝置，工作時(shí)減震裝置產(chǎn)生阻尼效果，消除了由于閥門(mén)頻繁動(dòng)作而引起的破壞，例如，要承受水沖擊壓力的管道系統(tǒng)中，或是流體方向經(jīng)常變換(鍋爐出口)。

　　SMC電磁閥包括一個(gè)閥瓣或是一個(gè)和管道同口徑的圓盤(pán)，懸于管道內(nèi)，流體正向流動(dòng)時(shí)在流體壓力的作用下圓盤(pán)或閥瓣打開(kāi)，逆向流動(dòng)時(shí)流體的壓力使閥瓣或圓盤(pán)關(guān)閉。管道內(nèi)沒(méi)有流體時(shí)，閥瓣在重力作用下關(guān)閉閥門(mén);但有些情況下可使用均重桿輔助閥門(mén)關(guān)閉。如圖12.3.2所示，整個(gè)機(jī)械裝置都在閥體內(nèi)部。

　　由于閥瓣的重量，懸啟式止回閥打開(kāi)時(shí)，對(duì)流體的阻力相對(duì)較大。此外，由于閥瓣懸浮在流體中，可使流體產(chǎn)生湍流。這也表示通過(guò)懸啟式止回閥的流體壓降要大于通過(guò)其它形式止回閥的壓降。

　　當(dāng)流動(dòng)方向突然變化時(shí)，閥瓣會(huì)猛烈關(guān)閉在閥座上，會(huì)引起閥座很大的磨損，并沿管道產(chǎn)生水錘，為克服這個(gè)問(wèn)題，可以在閥瓣上安裝阻尼裝置，應(yīng)用金屬閥座減少閥座磨損。

　　SMC電磁閥由于體積較大限制了它們自身的口徑，且制造成本高昂。為克服這個(gè)問(wèn)題，對(duì)夾式止回閥應(yīng)運(yùn)而生，設(shè)計(jì)上適合夾在一組法蘭中間的止回閥即為對(duì)夾式止回閥，這個(gè)定義非常廣泛，設(shè)計(jì)多種多樣，包含碟片式止回閥、擺動(dòng)對(duì)夾式止回閥或蝶形止回閥。

　　SMC電磁閥包括4個(gè)主要部件:閥體、碟片、彈簧和彈簧座。碟片平面和流體方向垂直，靠彈簧力壓在閥座上，閥體設(shè)計(jì)成整體對(duì)中的環(huán)套利于安裝。需要“零泄漏"時(shí)要使用軟閥座。

　　當(dāng)上游流體作用在碟片上的力大于彈簧、碟片自身重力和下游壓力作用在其上面的力時(shí)碟片離開(kāi)閥座，流體經(jīng)過(guò)閥門(mén)。經(jīng)過(guò)閥門(mén)的壓差降低后，彈簧力使碟片回座，逆向流動(dòng)之前就已關(guān)閉閥門(mén)。如圖12.3.4所示，由于有彈簧，使得這類(lèi)碟片式止回閥可以在任意方向安裝。

　　打SMC電磁閥的所需壓差由所使用的彈簧決定，除了標(biāo)準(zhǔn)彈簧還有幾種可供選擇的彈簧。

　　口無(wú)彈簧一用于通過(guò)閥門(mén)的壓差較小的場(chǎng)合;

　　SMC電磁閥型彈簧一使用這種彈簧打開(kāi)閥門(mén)的壓力增加，安裝在鍋爐給水管道上，可防止鍋爐無(wú)壓時(shí)滿水。

　　一般情況下，對(duì)夾式止回閥選擇的口徑和管道的口徑相同，但也有個(gè)別情況下這樣選擇就會(huì)過(guò)大或過(guò)小。

　　如果止回閥選型過(guò)大閥門(mén)只能部分打開(kāi)，不斷開(kāi)關(guān)持續(xù)震動(dòng)，這是因?yàn)殚y門(mén)打開(kāi)后上游流體會(huì)有一個(gè)壓降，當(dāng)經(jīng)過(guò)閥門(mén)的壓差降低到需要的工作壓差后，閥門(mén)就會(huì)關(guān)閉，一旦關(guān)閉上游壓力就逐漸增大，閥門(mén)再次打開(kāi)，如此往復(fù)循環(huán)。

　　選型過(guò)大后，可以選一個(gè)更小一點(diǎn)的閥門(mén)，但要注意這將會(huì)增加經(jīng)過(guò)閥門(mén)的壓降，如果這樣不能接受，可以減小碟片的關(guān)閉力，以解決閥門(mén)震動(dòng)的問(wèn)題，可以使用標(biāo)準(zhǔn)彈簧代替重型彈簧，或者干脆去掉彈簧。另一個(gè)選擇就是采用軟閥座，不僅能防止震動(dòng)而且能減少噪聲，但是要注意這樣可能引起閥座的過(guò)度磨損。

　　選型過(guò)小就會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的壓降，甚至?xí)柚沽黧w流動(dòng)，可以選一個(gè)更大一點(diǎn)的閥門(mén)解決問(wèn)題。

　　碟片式止回閥比升降式和懸啟式止回閥更輕、更小，因此成本也低。然而碟片式止回閥的口徑也被,彈簧套在錐形碟片的導(dǎo)向桿上，制造更困難，成本也更高，即使這樣口徑也只能達(dá)到DN250o

　　標(biāo)準(zhǔn)的碟片式止回閥不能應(yīng)用于嚴(yán)重脈動(dòng)的流體上，例如往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的出口，由于碟片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)使彈簧應(yīng)力不斷變化，導(dǎo)致彈簧座疲勞。有適合這種應(yīng)用場(chǎng)合的特殊彈簧座設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)減少了碟片的行程，有效地增加了對(duì)流體的阻力，因而也增加了經(jīng)過(guò)閥門(mén)的壓降。

　　SMC電磁閥的設(shè)計(jì)使得可以安裝在任何位置，包括流體向下流動(dòng)的垂直管道上。

　　SMC電磁閥和標(biāo)準(zhǔn)的懸啟式止回閥相似，但并不是全閥體布置，而是當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，閥瓣被頂至管道的頂部，所以閥瓣的直徑要比管道的直徑小，通過(guò)閥門(mén)的壓降會(huì)比一般的懸啟式止回閥更高。

　　擺動(dòng)式對(duì)夾式止回閥主要用于大口徑的管道上，一般大于DN125，因?yàn)樵谛】趶焦艿郎希案?dòng)"的碟片引起的壓降可能會(huì)不允許，而且這種大口徑的止回閥使用的結(jié)構(gòu)材料相對(duì)較少，會(huì)節(jié)約很多成本。

　　但是，這種大口徑的止回閥也有一個(gè)問(wèn)題，其使用的碟片很重，所以關(guān)閉時(shí)會(huì)有很大的動(dòng)能，這些能量轉(zhuǎn)移到閥座上和流體中時(shí)，可能會(huì)對(duì)閥座造成破壞，并引起水錘現(xiàn)象。

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)緊湊成本相對(duì)低廉，所以使用的越來(lái)越多，以下是的一些場(chǎng)合

　　口鍋爐給水管道一使用止回閥是為防止當(dāng)給水泵停止后，鍋爐水返回給水箱。而且?guī)е匦蛷椈珊蛙涢y座的碟片式止回閥安裝在鍋爐給水管道上，可防止給水泵停止后水在重力作用下進(jìn)入鍋爐。

　　口蒸汽疏水閥一除非疏水閥直排大氣，疏水閥后必須安裝止回閥以防止冷凝水倒流進(jìn)入蒸汽空間，同時(shí)也防止疏水閥遭冷凝水水擊破壞。但要注意，如果使用噴排式的疏水閥，止回閥應(yīng)安裝在疏水閥后至少1m處。

　　口熱水和冷水混合裝置一止回閥應(yīng)安裝在每根供應(yīng)管道上，防止流體倒流造成污染，如圖12.3.10所示是一個(gè)普通的熱水和冷水的混合裝置。

　　口保護(hù)管道安裝件一止回閥可防止流體倒流對(duì)流量計(jì)和控制閥等設(shè)備的破壞，止回閥還可以防止過(guò)濾器內(nèi)的沉淀雜質(zhì)隨流體倒流。

　　口多臺(tái)鍋爐并聯(lián)的場(chǎng)合一在每臺(tái)鍋爐的出口安裝止回閥，以防止停爐時(shí)蒸汽進(jìn)入鍋爐(見(jiàn)圖12.3.11 ) o

　　口排污罐一當(dāng)某一排污罐接受來(lái)自多臺(tái)鍋爐的排污時(shí)，在每一條排污管道上都要安裝對(duì)夾式止回閥，這樣可防止某一臺(tái)鍋爐的排污進(jìn)入其他鍋爐，在許多這是法令規(guī)定的。

　　口閃蒸罐一在閃蒸罐的閃蒸蒸汽出口要安裝對(duì)夾式止回閥，可防止閃蒸蒸汽倒流回閃蒸罐，在疏水閥后面也安裝了止回閥。

　　SMC電磁閥或雙盤(pán)式止回閥克服了擺動(dòng)式及碟片式止回閥的口徑和壓降限制，懸啟式止回閥的閥瓣被一分為二，在中間鉸接。這樣兩個(gè)碟片只能在一個(gè)方向擺動(dòng)，碟片靠裝在鉸鏈上的紐彈簧壓在閥座上。

　　為了能在流道中心有一個(gè)鉸鏈，需在外面安裝一個(gè)固定銷(xiāo)，這樣就會(huì)引起閥門(mén)的泄漏，設(shè)計(jì)改進(jìn)后可在里面安裝，流體就可以密封在閥體內(nèi)部，不會(huì)泄漏到外面。

　　如果在正常工作中碟片的根部會(huì)磨損閥座，蝶形止回閥頻繁開(kāi)關(guān)就會(huì)很快導(dǎo)致閥座損壞。為克服這個(gè)問(wèn)題，閥門(mén)剛打開(kāi)時(shí)碟片根部提升，碟片只繞絞鏈旋轉(zhuǎn)。

　　和其它形式的止回閥相比，蝶形止回閥有很多:

　　口蝶形止回閥不受口徑限制，可以做到DN5400;

　　口通過(guò)該止回閥的壓降比通過(guò)其它形式的止回閥的壓降低很多;

　　口可用于開(kāi)啟壓力較低的場(chǎng)合;

　　口蝶形止回閥可安裝在任何位置。

　　SMC電磁閥上面提到的幾種形式的止回閥經(jīng)常在蒸汽、冷凝水和液體系統(tǒng)中看到，但還有其他幾種形式。下面列出的三種形式的止回閥主要用于液體系統(tǒng)，因此在冷凝水系統(tǒng)中也可以看到。

　　口球形止回閥一包括一個(gè)帶橡膠涂層的球體坐在閥進(jìn)口處，密封住進(jìn)口，當(dāng)上游有壓力時(shí)，球體沿導(dǎo)向桿離開(kāi)閥座，使流體通過(guò)閥門(mén)，壓力下降后球體又回到進(jìn)口閥座處。注:由于很難密封嚴(yán)密，球形止回閥一般常用于液體系統(tǒng)。