对夹式止回阀特性分析及结构优化

【摘要】阀门是管路中一个重要的机械装置,通过阀门启闭、调节,控制设备和管路中介质压力、流量和方向。阀门分类很多,止回阀是指依靠介质本身流动而自动开闭阀瓣,允许介质单向流动的阀门,保护管道机械设备免受水锤破坏起重要作用。止回阀工作过程水锤瞬时冲击压力△H可能高于正常工作压力的数倍,对系统的性能稳定性和工作可靠性产生很大影响,多台泵并联适用的高压管路系统,止回阀的水锤问题更加突出,为防止管道中的水锤隐患,止回阀的设计中采用一些新结构、新材料,保证止回阀工作特性,同时将水锤的冲击力减至最小。止回阀的工作性能对整个系统性能有直接的影响,阀瓣的启闭过程受它所处系统瞬变流动状态的影响,同时,阀瓣的启闭特性对介质流动状态也产生作用；分析影响因素对H76型止回阀内压力场的瞬态变化的影响,计算获得对应性能曲线,以此为参考依据进行结构优化。为降低介质通过阀门产生的能量损失,对导流结构进行结构优化；分析影响介质通过时产生压降、脉动及阀瓣振动的大小影响因素,获得阀瓣最佳开启夹角；根据边界条件和工况选择扭簧,减小压降及停泵水锤；分析止回阀口径对水锤的影响,选择恰当公称直径的止回阀可减小水击对管路系统的损坏；止回阀静力学分析校核,从静态上保证止回阀强度；动态特性模态分析,掌握止回阀的动态振动特性,找到阀体振动的薄弱环节；采用缓冲油缸使止回阀缓闭过程流速增量减小,将管道压力升高值限制在安全范围内,减弱正压水锤,限制倒流流量和倒转速度,减弱水锤发挥重要作用。优化后的止回阀降低了耗材,减少了生产制造成本和运行时产生的能量损失,利于环保节能,响应节能减排的倡导,向提高能源利用率方向发展,同时对工程的设计与管理提供参考依据。
【作者】徐美林；
【导师】杨国来；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】对夹式止回阀；数值计算；特性分析；结构优化；缓冲油缸；

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