液控缓闭蝶式止回阀智能型研究

　　一、前言

　　阀门作为管道系统中的一个重要组成部分，能截断或调节管道系统中的介质能量，在工业生产和城镇建设中发挥着重要的作用。在现代控制系统中，传感器和计算机 网络的智能化水平已有显著提高，止回阀作为流体送系统中的重要控制部件之一，智能化水平还相对落后，实现止回阀的智能化，将液控装置与蝶阀有机的结合，组 成液控缓闭蝶式止回阀（以下简称智能型阀门，图1），来控制或调节流量、压力、压差、流速或液位，已经变得十分迫切，而且重要。

　　二、市场背景分析

　　阀门行业中的止回阀大致分成两种：一种是硬密封，即金属与金属组成密封副，另一种是软密封，即金属与非金属组成密封副，前者有些结构由于受增加阀瓣重量、 重锤质量或弹簧力作用的约束，往往在减速中关闭太快，产生水锤，当水锤波及的水压超过系统设定的工作压力时，有可能会危及系统安全。根据文献[7]和 [8]，过快的关闭，阀后液流会产生液柱分离，其结果会产生更强烈的断流弥合水击，危害更大。此外，普通硬密封止回阀，由于主、副密封件都是金属材料，一 旦磨损或损坏，现场很难修复；普通型软密封止回阀，虽关闭时，能减少回击声，减少水锤，但结构复杂，需设置阀杆和弹簧，利用弹簧的作用，使阀门动作，从而 开启与关闭阀门，这种阀门在实际运行中，常出现脏物卡阻弹簧和密封不佳等现象，拆卸维修、保养都比较困难。

　　三、性能分析

　　液控缓闭智能型阀门（如图2所示），集蝶阀与止回阀一体，阀门关闭分为两个阶段，第一阶段快速关闭，行程约为总行程的90%~92%（1~60s），第二 阶段慢关行程约为总行程的8%~10%（5~1 500s），阀门是蝶阀软密封结构，勿需利用弹簧作用来启闭运行，不存在运行中的卡阻；其次，管网在运行中即使失去电源，阀门利用手动泵的作用，照样可打 开阀门，还有，重锤在上升位置，利用其储存的重力位能，在紧急状态时能自动关闭。

　　这种智能型阀门与一般液控阀门完全不同，油路系统完全模块化设计，没有外露承压油管，不存在油管爆裂漏油问题。

　　性能上，用油泵加大油缸内的油压达到20MPa，靠油压支撑重锤举起，使阀门开启，而不是靠管网内流体的压力来推动阀体的开启。关闭时，油液通过控制阀节 流的作用，控制油缸活塞杆速度，达到真正消除水锤对管道的影响。这一特性，可大大减少管道在常年运行中的水头损失和油泵的工作电耗，另外它还可以在管道中 再减少一个检修蝶阀，消除上游水流经检修蝶阀时的能量损失，同时对减轻管道负荷也有一定的积极意义。