升降式止回阀的原理及结构特点

止回阀按结构划分，可分为升降式止回阀、旋启式止回阀、双瓣蝶形止回阀和轴流式止回阀等。升降式止回阀可分为直通流道、立式结构、角式流道三种。旋启式止回阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。蝶式止回阀为直通式：

在连接形式上可分为螺纹连接、法兰连接、对夹连接及焊接连接四种。

升降式止回阀的阀瓣形同一个活塞，因此也称为 “活塞式止回阀”。流动开始时它被上游流体推动，脱开阀座，开启流道；流动停止时，阀瓣在重力作用下返回阀座以截断回流。球形止回阀的阀瓣为球形，其原理类似于升降式止回阀。

旋启式止回阀的阀瓣旋转离开阀座而使流体向前方流动，当上游流动停止时，阀瓣返回阀座形成密封，从而防止了流体反向流动。

在双瓣蝶形止回阀中，由中间销轴连接的两个半阀瓣组成关闭件，当上游流动停止时，在弹簧的驱动下，两阀瓣如蝴蝶展翅般迅速关闭；当上游流动开始时，两阀瓣向后如蝴蝶翅膀般折叠，阀门开启，这也 是“蝶形”名称的由来。

如图6-1所示，升降式止回阀为阀瓣沿阀瓣密封面轴线做升降运动的止回阀。

升降式止回阀的结构与截止阀有很多相似之处， 其中阀体与截止阀阀体*一样，可以通用。阀瓣形式也与截止阀阀瓣相类似，阀瓣上部和阀盖下部设置有一组导向轴、套，阀瓣导向轴可在阀盖导向套筒内自由升降。采用导向套筒的目的是要保证阀瓣准确地回落在阀座上。在阀盖导向套筒上部加工出一个泄压孔，当阀瓣上升时，排出套筒内介质，以减小阀瓣开启时的阻力。升降式止回阀动作可靠，但流动阻力较大，适用于较小口径的场合。

升降式止回阀的阀瓣是自动工作的，一般是在阀门的进出口之间有个圆锥形阀瓣压在金属阀座上。阀瓣上可以加设弹簧以预载。流体正向流动时，在流体压力作用下，锥形阀瓣脱开阀座，阀门开启。倒流 时，阀瓣在自重、弹簧作用力（如果设有弹簧预载）、 流体回流压力的共同作用下，回落到阀座上，阀门关闭。

采用金属对金属密封副的升降式止回阀，允许有少量泄漏，仅适用于对流体倒流密封要求不是十分严格的场合，一般仅用于水系统，因此通常用于阻止蒸汽疏水阀的冷凝水倒流，也用于冷凝水循环泵的出口。

升降式止回阀的主要优点是结构简单，由于锥形阀瓣是*的运动部件，阀门结实耐用，几乎不需要维护，而且由于是金属阀座，磨损很少。升降式止回阀的局限性是必须安装在水平管道上。

活塞升降式止回阀由标准的升降式止回阀改进而来，包括一个活塞形阀瓣和一个减震装置，工作时减震装置产生阻尼，消除了由于阀门频繁动作而引起的破坏，例如，要承受水冲击压力的管道系统中，或是流体方向经常变换的场合（如锅炉出口）。

升降式止回阀，因其阀瓣的行程约为阀瓣直径的1/3，大大减少了阀瓣关闭所需时间，从而有效地降低了止回阀的水锤压力。此外，在一些升降式止回阀中，出现了一些新的结构设计，在阀瓣上加有圆柱螺旋弹簧，由于弹簧载荷的作用和其具有zui小的阀瓣行程，关闭更为迅速，对减小水锤的压力更为有利。

升降式止回阀的阀瓣可上下自由移动，流体应由下而上推动阀瓣，当阀瓣下部入口压力小于上部出口压力时，阀瓣靠自重及上部流体压力的双重作用而自行关闭。

与其他类型的止回阀相比，升降式止回阀的行程zui短，因而只需要相对较短的行程就可以使阀门全开。例如图6-2所示的升降式止回阀，其阀座处的通道呈环形，这种阀的开程zui小，故升降式止回阀具有快速关闭的能力。

图6-2中所示的止回阀，是专门为气体系统设计的。根据气流状况的差异，该阀门既可用作恒定流量的止回阀，无论系统中是否存在微小的流量波动，阀门始终保持全开，也可用作脉动流的止回阀，阀门随着气流脉冲打开和关闭。

借助弹簧的作用，在气体达到回流条件前的瞬间，阀片已对其两侧的气体压差变化做出响应，经极小的运动距离即与阀座贴合，防止气体回流。

当流量脉动不足以引起颤振时，恒流止回阀可用于离心泵，罗茨压缩机、螺杆式压缩机或往复式压缩机。若流量脉动能够使阀门随之开关，则在往复式压缩机系统中使用抗脉动止回阀，这些阀门的设计原理与压缩机气阀是相同的，因此，它们能够承受密封面间的反复冲击。生产厂家会建议在特定工况下应该使用恒流止回阀或抗脉动止回阀。

止回阀的工作特性取决于其设计原理。主要基于以下几方面：带有多级环形阀座节流孔的阀门行程zui小，盘式关闭件的惯性低，关闭件的导向无摩擦，以及选择与运行工况相匹配的弹簧。 ’

在大多数的升降式止回阀中，阀瓣有导向结构以保证阀瓣与阀座同轴并保持密封。但是，杂质进入到阀瓣的导向机构中，则阀瓣可能会被卡死或关闭缓慢。因此，此种类型的阀瓣只适用于低黏度介质，并且此介质中无固体颗粒。

图6-3所示的止回阀的阀瓣为球状，与导向装置之间存在较大的间隙，因而在有脏物的场合很适用。 当阀门关闭时，球形阀瓣滚动到阀座中自动对中并获得准确的密封。

如图6-4所示的止回阀是带有缓闭装置的角式升降式止回阀，其活塞缸设计成上、下段，两段具有不同的直径。该结构止回阀在*阶段能快速关闭，第二阶段，由于活塞缸直径减小，阀门zui终能缓慢关闭。该止回阀的阀瓣头部设计成特定的形状，当阀门 的快关阶段结束时，阀瓣与阀座间只留下了较小的流道面积，从而有效地限制了阀门的倒流速度。

该止回阀是为重要的低冲击压力而特别设计的。 通过两种方式来实现低冲击压力：一是给关闭件设置圆锥形伸出端，这样在阀门关闭时，介质能够被缓慢节流；二是在关闭件上安装减振器，在关闭zui后一刻起作用。用于提供辅助关闭力的弹簧被取消，因为阀门在这种工况工作时，弹簧的断裂是一种危险。

升降式止回阀的安装方位必须合适，要保证关闭件的重力作用在阀门关闭的方向。由于弹簧加载的小升降止回阀的关闭力主要来自于弹簧，因此这种阀门可不必过多考虑安装方位，基于上述原因，图6-3与

阀瓣的导向机构中，则阀瓣可能会被卡死或关闭缓慢。因此，此种类型的阀瓣只适用于低黏度介质，并且此介质中无固体颗粒。

图6-3所示的止回阀的阀瓣为球状，与导向装置之间存在较大的间隙，因而在有脏物的场合很适用。 当阀门关闭时，球形阀瓣滚动到阀座中自动对中并获得准确的密封。

如图6-4所示的止回阀是带有缓闭装置的角式升降式止回阀，其活塞缸设计成上、下段，两段具有不同的直径。该结构止回阀在*阶段能快速关闭，第二阶段，由于活塞缸直径减小，阀门zui终能缓慢关闭。该止回阀的阀瓣头部设计成特定的形状，当阀门 的快关阶段结束时，阀瓣与阀座间只留下了较小的流道面积，从而有效地限制了阀门的倒流速度。

该止回阀是为重要的低冲击压力而特别设计的。 通过两种方式来实现低冲击压力：一是给关闭件设置圆锥形伸出端，这样在阀门关闭时，介质能够被缓慢节流；二是在关闭件上安装减振器，在关闭zui后一刻起作用。用于提供辅助关闭力的弹簧被取消，因为阀门在这种工况工作时，弹簧的断裂是一种危险。

升降式止回阀的安装方位必须合适，要保证关闭件的重力作用在阀门关闭的方向。由于弹簧加载的小升降止回阀的关闭力主要来自于弹簧，因此这种阀门可不必过多考虑安装方位，基于上述原因，图6-3与理与升降式止回阀*相同，不同之处是其进口和出口在一条直线上，可直接安装在立式管道上，不影响止回阀（图6-8）的弹簧置于阀瓣部位，当进口流体压力产生的对阀瓣的推力大于弹簧载荷时，弹簧被压缩，阀瓣开启。流体压力越大，阀门开度越大。反之，当流体压力下降时，弹簧伸张，推动阀瓣关闭阀门。由于弹簧的作用，有利于降低阀门启闭时产生的水锤压力，而且流体流道畅通，阻力较小。此外，小直径弹簧止回阀的阀瓣常用圆球制成， 结构更简单。

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