不同止回阀的功能效果

止回阀是指启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门，其特点是启闭件通过介质流动的力量实现自动操作，属于自动阀类。这种阀门主要用于介质单向流动的管路上，仅允许介质向一个方向流动——当流体在压力作用下推动阀瓣开启并从进口侧流向出口侧时，阀门处于通路状态；而当进口侧压力低于出口侧时，阀瓣在流体压力和自身重力的作用下自动关闭通道，阻止逆流。类似地，为确保阀门在长期使用中的可靠性，安全阀在线校验技术可通过实时监测和压力调整来验证阀门密封性能与动作准确性，从而保障系统安全。

根据其结构特点，止回阀可分为升降式、旋启式、轴流式、蝶式等多种类型，同时还有其它一些特殊结构的止回阀。

1、旋启式止回阀

旋启式止回阀的阀瓣设计成圆盘状，它围绕阀座通道的转轴进行旋转运动。由于其内部通道呈现流线型，流动阻力相较于升降式止回阀而言更小。这类阀门特别适用于低流速且流动状态不常变化的大口径场景，但需注意，它并不适合用于脉动流，且在密封性能方面略逊于升降式止回阀。

旋启式止回阀可分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种类型，这些类型的划分主要依据阀门口径。这样的设计旨在减轻介质停止流动或发生倒流时的水力冲击。

（1）单瓣式：适用于中等口径。

（2）双瓣式：适用于较大口径，最大可达DN≤600。

（3）多瓣式：旨在减少水击现象，保护密封面，特别适用于大口径场景，最大可达DN>600。

此外，旋启式止回阀的安装位置非常灵活，可以在水平、垂直或倾斜的管线上任意安装。若选择垂直安装，介质流向需自下而上。值得注意的是，旋启式止回阀不适宜制造为小口径阀门，但其工作压力可高达42MPa，且公称通径最大可至2000mm以上。这种阀门能适用于各种工作介质和温度范围，包括水、蒸汽、气体、腐蚀性介质、油品、药品等，介质工作温度范围在-196℃~800℃之间。

2、升降式止回阀

升降式止回阀是一种阀瓣沿阀体垂直中心线滑动的阀门，其阀瓣在高压小口径情况下可采用圆球设计。这种止回阀的阀体形状与截止阀相似，因此其流体阻力系数相对较大。当介质顺流时，阀瓣依赖介质的推力开启；而当介质停流时，阀瓣则依靠自重降落在阀座上，从而阻止介质的逆流。此外，升降式止回阀可与截止阀通用阀体和阀瓣，且其结构中也设置了导向套筒，以确保阀瓣在阀盖导向筒内能够自由升降。需要注意的是，升降式止回阀一般只能安装在水平管道上，且其公称通径较小。

50mm水平管道上均可选用。

立式升降止回阀（下图右侧所示）：其介质进出口通道方向与阀座通道方向保持一致。需要注意的是，升降式垂直瓣止回阀必须安装在垂直管道上，但其流动阻力相较于直通式要小一些。此外，升降式的密封性优于旋启式，但流体阻力也相应较大。在阻力值方面，直通式升降止回阀的阻力值最大，其次是立式升降止回阀，而旋启式止回阀的阻力值最小。

3. 轴流式止回阀

在大型炼油及乙烯等石化项目的新建与扩建背景下，石油天然气长输管道系统以及大型乙烯装置中的压缩机和大型泵等工况严苛的管道系统，对止回阀的要求日益严格，需要其具备快速关闭、低压损及低噪音的特性。特别是对于气相介质，普通旋启式和双板止回阀的阀板往往无法完全打开，导致介质流动不稳定、压损增大，甚至引发机械震动和噪声，严重影响大型压缩机和泵的正常运行。因此，轴流式止回阀的特殊设计成为确保这些设备管道系统安全稳定运行的关键。

3.1、轴流式止回阀的功能特点

（1）快速关闭能力。轴流式止回阀相较于旋启式和双板止回阀，其关闭行程更短，特别是在大口径阀上，这一优势更为明显，从而确保了其能够迅速地关闭。

（2）降低流体系统中的水锤破坏。轴流式止回阀的设计使得其关闭过程与流体的反向流动紧密相关，其短行程特性保证了阀瓣能够快速响应，同时将通过阀门时的反向流速降至最低，从而有效预防了水锤现象带来的潜在危险。

（3）保护转动设备免受流体倒流冲击。轴流式止回阀能够完全防止介质倒流，从而确保上游设备不会因倒流而受损。

（4）最小化管线系统的压力损失。采用文丘里式阀门内部结构设计，轴流式止回阀在流体流经其流道时，通过渐缩和渐扩的设计，最大程度地减少了涡流的产生。涡流是造成流体湍流的主要原因，而湍流则会增加压力损失，但轴流式止回阀的设计则有效地避免了这一问题。

（5）低机械震动与低噪声。轴流式止回阀实现了真正的无撞击关闭，因此其机械震动和噪声都保持在较低水平。

3.2、轴流式止回阀的工作原理

（1）轴流式止回阀的开启。当流体介质从内截面A1以平均速度v1进入阀门时，流道截面积逐渐减小，直至达到阀座口径截面A2。这一设计遵循文丘里管原理，尽管流道口径缩小，但通过阀门的介质流量却保持恒定，从而使得流速逐渐增加。在截面A2处，流体速度增大至V2。当流道横截面进一步减小至阀门的最小横截面A3时，流体速度增加至V3。随着流体速度的提升，每个截面上的静压头相应减小，进而产生静压差。这种静压差对阀瓣施加部分作用力，与流体对阀瓣的冲击力共同作用，推动阀门开启。

（2）轴流式止回阀的关闭。一旦介质流量显著减少，静压差也会随之降低。这时，弹簧的弹力会克服流体压力，推动阀瓣迅速关闭阀门。由于轻型阀瓣和弹簧的设计，以及轴向行程的缩短，使得阀门能够快速且自缓冲地响应。阀瓣的快速回位不仅防止了流体逆流，还避免了阀门砰击所产生的压力冲击波和水锤效应。

4、蝶式止回阀

蝶式止回阀的安装非常灵活，它可以安装在水平管路中，同时也可以在垂直或倾斜的管线上使用。其中，微阻缓闭蝶式止回阀是其一种特殊类型，它包含阀体、两块半圆阀瓣、回位弹簧、储油缸、缓闭小气缸组以及针型阀（微量调节阀）等关键部件。这种类型的止回阀特别适用于清水、污水和海水等介质的排水管道，不仅能有效防止介质倒流，还能显著减少破坏性水锤的影响，从而确保管线的安全运行。但请注意，它不适用于含有固体颗粒或粘度较大的颗粒介质。此外，蝶式止回阀的体形紧凑、重量轻，其结构长度大约仅为旋启式止回阀的三分之一，非常适合空间有限的安装环境。

4.1 主要技术参数

在应用蝶式止回阀时，我们需要参考多个技术标准，以确保其性能和质量。这些标准包括：CJ/T282-2008《蝶形缓闭止回阀》，它规定了蝶式止回阀的特殊性能和安装要求；GB/T12221-1989《法兰连接金属阀门结构长度》，它详细描述了阀门的结构尺寸和连接方式；GB/T17241.6-1998《整体铸铁管法兰》，它规范了铸铁管法兰的尺寸和标准；GB/T13927-1992《通用阀门压力试验》，它对阀门的压力试验方法和标准进行了规定；以及GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全评价标准》，它确保了阀门在饮用水系统中的安全性和可靠性。遵循这些标准，我们可以选择和安装适合特定应用的蝶式止回阀。

4.2 蝶式缓闭止回阀的技术性能特点

蝶式缓闭止回阀在给排水加压泵组及管网中发挥着至关重要的作用，它能够有效地消除水锤现象，从而确保泵组及管线的安全运行。该阀门运行平稳，无震动且无噪音，为用户带来舒适的使用体验。其独特的双瓣蝶式设计，使得介质在顺流时能够轻松克服弹簧扭力矩而开启，而在逆流时则依靠弹簧阻力矩进行关闭，确保了良好的密封性能。此外，通过活塞及油压系统的精密控制，该阀门实现了缓闭静音功能，噪声控制在小范围内，同时缓闭系统性能卓越，阀板开启阻力小。特别值得一提的是，油管路中的针形阀设计，使得缓闭时间可以灵活调节，且调节范围广泛。阀体采用球墨铸铁精密铸造，经过时效处理后质地细密、结构均匀，无任何铸造缺陷。而蝶板则选用碳钢包覆J腈橡胶制成，连接牢固、耐磨耐腐蚀，并且密封性能优异。

4.3 工作原理

当介质正常流经蝶式缓闭止回阀时，蝶板受到介质自身压力的推动而开启。在此过程中，管道内的压力水会压缩球形橡胶油池中的油，这些油经过油管进入油缸，从而推动活塞向外移动。由于蝶板同时受到扭转弹簧和活塞组件的反作用力，其开启过程会相对缓慢。

当介质流向发生逆转时，蝶板会受到自身重量、扭转弹簧的弹力以及逆流介质的作用力，这些力量共同促使蝶板向关闭方向移动。当蝶板接近活塞时（大约关闭至80%左右），活塞组件的液压作用开始发挥作用，减缓蝶板的关闭速度。此时，油缸中的油通过油管和针形阀进行调节，再流回油池。整个过程中，蝶板缓慢关闭，直至与密封面完全贴合，从而实现止回阀的缓闭消声功能，同时有效防止介质倒流。通过调节针形阀，可以灵活控制蝶板缓闭的时间长短。

4.4 结构简图

4.5 调试与运行

开泵前的调整至关重要。首先，需调整液压缓闭装置的调节丝杆，使活塞内伸长度恰好对应阀板关闭时剩余25%通道面积的位置。活塞伸出过长，则阀板开度大、水锤峰值小、缓闭时间长；反之，则阀板开度小、水锤峰值大、缓闭时间短。因此，精确调整至合适位置显得尤为必要。

此外，也可将旋扭螺母旋至调节丝杆全长的一半左右，作为初始设定。之后，通过试运行并根据实际需求进行进一步调整。同时，打开单向针形节流阀，并从半闭状态开始，逆时针转动一转作为试运行的起始调整点。

完成上述准备工作后，即可启动水泵。在运行过程中，需密切关注缓闭活塞的伸出情况，确保在不停闭管道系统闸阀的情况下能顺利停泵。若需检查活塞外移情况，可关闭针形节流阀并打开放水阀排尽水后，调节丝杆向外移出。随后关闭放水螺塞，缓慢开启针形节流阀，同时观察调节丝杆内拉入的速度，从而判断缓闭时间的长短。此方法同样适用于通过调整旋扭螺母来精确设定活塞位置。

停泵后的检查同样重要。在停泵过程中，需仔细观察平衡杆是否上升以及阀板是否顺利下降和关闭。若平衡杆未上升，则可能是平衡锤离轴心过远，此时应适当调整平衡锤的位置。同时，也要确保阀板能够完全关闭，且在关闭过程中水泵无倒转和漏水现象。

4.6 维护保养

①、每运行半年或停用一个月以上，应进行全面检查，确保各行动部件和管路均处于正常状态。这包括阀板的启闭旋转、活塞的伸缩自如，以及针形节流阀和呼吸管路的清洗。若发现任何堵塞现象，应及时清除。同时，要检查各密封部位的密封件和呼吸管，如有异常则应立即更换“0”形密封圈。

②、当输送介质中含有泥砂、杂质或污水时，为防止针形节流阀等管路被阻塞和磨损，建议加装净化隔离装置。在订货时，也可说明需求以确定是否需要此类装置。

4.7 故障分析及排除方法

故障原因分析

排除方法

工作时活塞伸不出

1、工作压力不足

2、单向针形阀及管路阻塞

3、活塞受损或气缸存在污垢

针对上述可能出现的故障，我们提供了相应的解决措施。首先，要检查并清除单向针形阀及管路中的阻塞物。其次，需要检查活塞是否受损，并清除气缸内的污垢。此外，还应确保润滑系统的工作状态良好，定期添加润滑剂。最后，若发现液压缸密封件出现老化或损坏现象，应及时进行更换，从而确保设备的稳定运行。

1、若水压较低，可考虑不使用缓闭机构。

2、将单向针形阀及紫铜管拆下并彻底清洗。

3、卸下活塞进行修理，同时清洗气缸内的杂质和污物，并加注适量的油脂。

此外，还需注意停泵后可能产生的水锤现象，采取相应措施予以应对。

若针形节流阀的开度较大，则缓闭时间会相对较短。

可能存在活塞伸出长度不足或未伸出的情况。

活塞头部若出现损坏或折断，也会影响到缓闭机构的正常工作。

通过减小针形节流阀的开度来延长其关闭时间。

检查旋扭螺母是否过度旋入，这可能会阻止活塞按需求伸出。

在停泵时，需注意阀板是否能够严密关闭，以防止逆作用的影响。

阀板未能迅速关闭，可能是阀板轴被卡住所致。

针形节流阀的开度过小，或者管路存在堵塞现象。

活塞卡死，顶住了阀板，导致其无法正常关闭。

尝试将平衡位置向轴心靠近调整，并深入检查阀板轴被卡住的具体原因。

尝试增大针形节流阀的开度，或彻底清洗管路，同时检查并排除活塞可能出现的卡死情况。

5、其他类型的止回阀

5.1 底阀：通常设置在泵的吸入口处。其作用是防止流体倒流，同时有助于泵的启动。

5.2 压紧式止回阀：此类阀门专为锅炉给水和蒸汽切断而设计，兼具升降式止回阀的防回流功能与截止阀或角阀的截断能力。

5.3 静音式止回阀：此阀门以阀体、阀座、导流体、阀瓣、轴承及弹簧等核心部件构成。其内部水路依据流线型原理设计，阀瓣的环形结构有效降低了重量，使得水流能同时从阀瓣内外侧通过。后端的导流体进一步减少了水流的紊动。该止回阀的独特之处在于其无轴承设计，仅通过弹簧和簧片组件在阀瓣周围均匀支撑，确保了阀瓣的移动无摩擦，实现了快速关闭，并显著减少了内件磨损和水头损失，进而大幅降低了能源消耗。

5.4 气阀式止回阀：不同于升降式止回阀，气阀式止回阀与立式升降式止回阀及限流阀在外形上颇为相似，可称之为阀片式止回阀。这种阀门专为气体系统而设计，常用于往复式压缩机的出口。其工作原理基于气流状况的差异，既可作恒定流量止回阀，保持全开状态以应对系统中的微小流量波动，也可作脉动流止回阀，随气流脉冲而开启和关闭。阀座处的环形通道设计使得该阀具有小开程和快速关闭的特点。借助弹簧的微小作用，在气体接近回流条件时，阀片便能感知两侧气体压差的变化，并通过极短的行程与阀座紧密贴合，从而有效防止气体回流。

止回阀根据其结构特点可分为对夹式止回阀、升降式止回阀、旋启式止回阀、缓闭式止回阀等

1.对夹式止回阀

①与旋启式止回阀相比，流阻大，不宜用于高压(Class900及以上)泵和压缩机的出口；

②与旋启式止回阀相比，流阻大，不宜用于脉动介质工况；

③与旋启式止回阀相比，流阻大，且具有“打靶”现象，不宜用于氧气工况；

④由于是对夹式连接结构，不宜用于大口径(DN600以上)、高压(Class900及以上)场合；

⑤由于具有弹簧辅助复位结构，故对于介质压力较低的工况条件，应特殊设定弹簧刚度，规定裂隙压力；

⑥不宜用于冲刷比较严重的工况；

⑦尽可能水平安装，用于垂直管道上时，应保证介质流向为自下而上。

2.升降式止回阀

①受工作原理的影响，只能安装在水平管道上；

②与旋启式止回阀相比，流阻大，不宜用于大口径(DN50及以上)场合，一般情况下，适合于DN40及更小的阀门；

③折形流道，不宜用于压力脉动工况条件;不宜用于高压氧气介质工况条件；不能用于有通球要求的工况条件；

④当采用弹簧辅助复位结构时，不宜用于介质压力较低的工况条件，或特殊设定弹簧刚度，规定裂隙压力；

⑤流道复杂，冲刷严重，不宜用于含有固体颗粒的介质工况；

3.旋启式止回阀

①尽可能水平安装，用于垂直管道上时，应保证介质流向为自下而上；

②受结构限制，不宜用于DN40及以下的管道上；

③对于大直径管道(例如DN400及以上)，宜采用Tilting旋启式止回阀；

④对于压力或流量不稳定或脉动介质工况，且阀门直径DN≥200时，宜采用Tilting旋启式止回阀。

4.缓闭式止回阀

①根据工艺需要选用；

②可能发生严重水锤的场合应选用。

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