本實用新型涉及機械領域,尤其涉及利用管路輸送帶壓液體來自動驅動的閥門,特別是一種節(jié)能高效止回閥。
背景技術:
傳統(tǒng)的止回閥分為旋啟式和升降式,分別存在以下缺點:(1)旋啟式止回閥依靠水泵開啟后,通過流體壓力將閥瓣旋啟頂開,閥瓣全開角度為60°,達不到全通徑輸送介質,使流量大大減少,并且輸送介質的整個過程中閥瓣都是依靠輸送介質的壓力處于懸浮狀態(tài),由此造成流體阻力很大,水泵頻繁供水,電耗高。(2)升降式止回閥通過流體壓力將閥瓣向上頂開,由于閥瓣行程短,造成過流面積小,嚴重影響流量,故不適用于大口徑止回閥。(3)停泵時泵出口閥能迅速關閉,切斷液體防止倒流。并切斷水流的同時,水流的慣性將產(chǎn)生水錘,水錘產(chǎn)生的壓力常常是管路中正常壓力的數(shù)倍,這樣高的水錘壓力往往導致管道破裂,發(fā)生事故。故在止回閥后面還需裝有水錘吸納器才能有效地保護管路。這樣為了保證管路系統(tǒng)的安全、正常運行,泵出口端設備裝置多、能耗多、故障點多,維護工作量也大,影響了整個泵管路系統(tǒng)的工作效率。(4)多功能水泵控制閥可一閥多用并減少部分水錘,但由于開啟時水流沿流道前進方向向上,水流依次流經(jīng)導向架、閥座、閥瓣,克服彈簧阻力、摩擦力和閥瓣自重,并且流通面積遠遠小于通徑面積致使水頭損失較大。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種提高水泵的工作效率、降低電耗以達到節(jié)能效果的節(jié)能高效止回閥。
為解決上述技術問題,本實用新型節(jié)能高效止回閥,包括:閥體,所述閥體由左閥蓋、中殼及右閥蓋構成;外法蘭,所述外法蘭分別設置在所述左閥蓋及所述右閥蓋靠近所述中殼的端部;內(nèi)法蘭,所述內(nèi)法蘭分別設置在所述中殼的兩端;所述內(nèi)法蘭與所述外法蘭相匹配,鄰近的所述內(nèi)法蘭與所述外法蘭形成閥座;密封膠體,所述密封膠體設置在所述閥體內(nèi),所述密封膠體的端部伸出所述閥體的側壁與所述閥座連接;固定座,所述固定座設置在所述閥體的內(nèi)壁上;閥瓣,所述閥瓣通過銷軸與所述固定座轉動連接;限位螺桿,所述限位螺桿通過支撐板設置在所述閥體的內(nèi)壁上;在所述閥體的左閥蓋、中殼及右閥蓋上分別設有左通孔、中通孔及右通孔;其中所述中通孔的位置與所述密封膠體的位置相對應;驅動組件,所述驅動組件通過所述左通孔、所述中通孔及所述右通孔與所述閥體連通。
所述驅動組件包括第一外絲短管、第二外絲短管、第三外絲短管、第一90°彎頭、第二90°彎頭、T型三通、排水銅球閥、銅過濾器、調節(jié)銅球閥;所述中殼11上設置一中通孔,所述中通孔通過所述第二外絲短管與所述T型三通的下端連通,所述左閥蓋上設有左通孔,所述左通孔依次通過所述第一外絲短管、所述第一90°彎頭和所述排水銅球閥與所述T型三通的左端連通;所述右閥蓋上設有右通孔,所述右通孔依次通過所述第三外絲短管、所述第二90°彎頭、所述調節(jié)銅球閥、所述銅過濾器與所述T型三通的右端連通。
在所述閥座內(nèi)設有T形凹槽,在所述密封膠體的兩個端部設有固定部,所述固定部與所述T形凹槽相匹配。
在所述密封膠體上設有限位部,所述閥瓣的端部與所述限位部相匹配。
在所述閥體的內(nèi)壁上設有支撐板,所述限位螺桿通過限位螺母安裝在所述支撐板上。
在所述固定座上設有突出部。
本實用新型節(jié)能高效止回閥融內(nèi)部構件密封膠體充分利用了供水膠囊受壓后發(fā)生彈性變形的原理,再結合止回閥突然關閉時會產(chǎn)生水錘的特點。將密封膠體緊固于閥體的內(nèi)腔中,使閥體與密封膠體的外部形成一圈密閉空間。通過旁通管路的進排水來調整密閉空間與介質流通內(nèi)腔的壓力不平衡。當閥瓣開啟時,介質流通內(nèi)腔壓力大于密閉空間內(nèi)的壓力時,密封膠體緊貼于閥體內(nèi)腔,是密閉空間的體積最小,增大了閥體內(nèi)腔的流通面積,既而加大了流量;當閥瓣關閉時,密閉空間壓力大于介質流通內(nèi)腔壓力,密閉空間的體積最大,介質流通內(nèi)腔縮小,包裹住閥瓣,給予彈性緩沖并保證密封。密封膠體造型簡單,成本低廉,使用壽命長,兼其良好的彈性變形但從未直接與剛性閥瓣的止回閥結合使用。
附圖說明
圖1為本實用新型節(jié)能高效止回閥閥瓣關閉時的結構示意圖;
圖2為本實用新型節(jié)能高效止回閥閥瓣全開時的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型節(jié)能高效止回閥作進一步詳細說明。
如圖1所示,本實用新型節(jié)能高效止回閥,包括左閥蓋5、中殼11、右閥蓋18、閥瓣8、密封膠體4、銷軸9、驅動組件等組成。其中閥瓣8通過銷軸9與右閥蓋18形成可旋轉的啟閉結構。將密封膠體4套于中殼11的內(nèi)腔當中,閥體兩端均設有具有T形凹槽的閥座19,T形凹槽剛好與密封膠體4的T形固定部相匹配。同時左閥蓋5與右閥蓋18與中殼11的左右兩端的外法蘭27及內(nèi)法蘭26通過螺栓1、螺母2、墊片3緊固,由此將密封膠體4緊固于中殼11的內(nèi)腔中。由于密封膠體4的桶狀外圓小于中殼11的內(nèi)腔,就在中殼11內(nèi)腔與密封膠體4的外部形成一圈密閉空間。在左閥蓋5內(nèi)腔中設置一支撐板20,在支撐板20上面焊接上三個限位螺母6,限位螺桿7旋于三個限位螺母6內(nèi),限位螺桿7通過螺紋進行前后伸縮,當閥瓣8全關到位后剛好碰到限位螺桿7,防止關過位,損傷密封膠體4。
驅動組件包括第一外絲短管12、第二外絲短管28、第三外絲短管29、第一90°彎頭13、第二90°彎頭30、T型三通15、排水銅球閥14、銅過濾器16、調節(jié)銅球閥17;中殼11上設置一中通孔21,中通孔21通過第二外絲短管28與T型三通15的下端連通,左閥蓋5上設有左通孔22,左通孔22依次通過第一外絲短管12、第一90°彎頭13和排水銅球閥14與T型三通15的左端連通;右閥蓋18上設有右通孔23,右通孔23依次通過第三外絲短管29、第二90°彎頭30、調節(jié)銅球閥17、銅過濾器16與T型三通15的右端連通。
當水泵啟動,介質由左端進入推開閥瓣8直至到達全開位置,此時由于排水銅球閥14處于常閉狀態(tài),并受到輸送介質的擠壓,密封膠體4會緊貼于中殼11的內(nèi)腔,中殼11內(nèi)腔與密封膠體4的外部形成一圈密閉空間為最小空間,使流通面積達到最大;閥瓣8繞銷軸9旋轉并且通過固定座10上的突出部25限位,這時閥瓣8自身重力剛好與輸送介質的浮力相互抵消,不會對輸送介質造成任何的流阻,達到節(jié)能效果。當水泵停止運轉,輸送介質的浮力瞬間降低,閥瓣8受到自身重力的影響及回水的推力會快速回落,進入快關狀態(tài)。并且此時出口壓力大于入口壓力,連接于右閥蓋18上的驅動組件會向中殼11內(nèi)腔與密封膠體4的外部形成一圈密閉空間輸送介質,使介質充滿密封空間,此時密閉空間達到最大,流通面積最??;當回落的閥瓣8遇到已經(jīng)向內(nèi)縮小的密封膠體4時,由于閥瓣8為金屬變形量小而密封膠體4為橡膠變形量大,故密封膠體4產(chǎn)生彈性變形,給快速回落的閥瓣8以彈性緩沖,受到回水的強大推力,閥瓣8會繼續(xù)緩慢關閉,直至閥瓣8左端已觸及限位螺桿7,并且部分邊緣被密封膠體4的限位部24包裹以達到彈性密封,使閥瓣8緩慢回到全關位置。緩慢關閉過程也可通過調整調節(jié)銅球閥17的開度而達到10秒~60秒的緩閉。整套動作在快關時可有效地防止輸送介質倒流,在緩慢關閉過程減少水錘的影響及閥瓣8對中殼11和管路的沖擊,降低了對管路及設備的破壞。
1、本實用新型節(jié)能高效止回閥,內(nèi)部構件密封膠體充分利用了供水膠囊受壓后發(fā)生彈性變形的原理,再結合止回閥突然關閉時會產(chǎn)生水錘的特點。將密封膠體緊固于中殼的內(nèi)腔中,使中殼與密封膠體的外部形成一圈密閉空間。通過驅動組件的進排水來調整密閉空間與介質流通內(nèi)腔的壓力不平衡。當閥瓣開啟時,介質流通內(nèi)腔壓力大于密閉空間內(nèi)的壓力時,密封膠體緊貼于中殼內(nèi)腔,是密閉空間的體積最小,增大了中殼內(nèi)腔的流通面積,既而加大了流量;當閥瓣關閉時,密閉空間壓力大于介質流通內(nèi)腔壓力,密閉空間的體積最大,介質流通內(nèi)腔縮小,包裹住閥瓣,給予彈性緩沖并保證密封。密封膠體造型簡單,成本低廉,使用壽命長,兼其良好的彈性變形但從未直接與剛性閥瓣的止回閥結合使用,本實用新型實屬止回閥設計制造史上一大新的突破。
2、本實用新型節(jié)能高效止回閥,左閥蓋選用逐漸擴大、右閥蓋選用逐漸縮小方式,為使其盡量少的產(chǎn)生流阻,左、右閥蓋的張角控制在30°以內(nèi)。并可按客戶的要求定制閥門的長度,使其張角逐漸減少,降低因管路間過渡而引起的流阻。左、右閥蓋有張角是為了與中殼均勻的過渡,并且中殼采用簡單規(guī)格的圓筒狀,一般圓形管道的水力直徑比其它流通截面積相同而形狀不同的水力直徑大。水力直徑是一個直接影響流體在管道中流通能力的物理量,水力直徑大,說明流體與管壁接觸少,阻力小,流通能力大,即使流通截面小也不堵塞。中殼、閥蓋均勻過渡并采用圓筒狀,使其在低流速輸送介質時不產(chǎn)生紊流,流體在圓管中為穩(wěn)定的層流,并且中殼、閥蓋內(nèi)壁光潔度好,加工制造簡單,工藝性好,還可根據(jù)客戶要求定制閥門長度,實屬不可多得的機械產(chǎn)品。
3、本實用新型節(jié)能高效止回閥,閥瓣啟閉的旋轉中心遠遠高于中心線,屬于偏心結構。在閥門開啟時,閥瓣底部只需很小的力就可以使其緩慢開啟;關閉時,由于偏心結構閥瓣大端受重力影響快速回落,并且中殼與閥瓣成約30°角密封,即使在回水壓力很低的情況下依然可以保證良好的密封。
本實用新型節(jié)能高效止回閥,閥瓣形狀為充分考慮流阻及流通性能而特殊定制的弓形龜背的橢圓狀。由于中殼與閥瓣成約30°角密封,致使閥瓣截面形狀為橢圓形,橢圓形短邊為略小于中殼內(nèi)腔的直徑,橢圓形長邊30°角的余弦長度。中殼形狀為圓筒狀,為使閥瓣開啟后可緊貼于中殼內(nèi)壁,增大流通面積,故閥瓣經(jīng)過定制的模型液壓成龜背狀。閥瓣的特殊形狀可在閥門開啟后增大流通面積并且其自身的重量也是經(jīng)過嚴格計算的,其重力剛好與輸送介質的浮力相互抵消,不會對輸送介質造成任何的流阻。
5、本實用新型節(jié)能高效止回閥摒棄傳統(tǒng)止回閥流阻大,只能開啟60°的缺點,可旋啟至90°達到全通徑的緩閉止回閥,并充分運用重力與浮力關系使閥門在全開時可全通徑無任何阻力地輸送介質,提高水泵的工作效率降低電耗,以達到節(jié)能效果。
6、本實用新型節(jié)能高效止回閥,水泵啟動后,由于排水管路上的銅球閥長期處于關閉狀態(tài),介質由左端進入推開閥瓣直至到達全開位置,受到輸送介質的擠壓,密封膠體會緊貼于中殼內(nèi)腔,使流通面積達到最大;并且全開位置閥瓣自身重力剛好與輸送介質的浮力相互抵消,不會對輸送介質造成任何的流阻,達到節(jié)能效果。水泵停止運轉后,輸送介質的浮力瞬間降低,閥瓣受到自身重力影響及回水推力會快速回落,進入快關狀態(tài)。并且此時出口壓力大于入口壓力,進、回水管路向中殼內(nèi)腔與密封膠體的外部形成一圈密閉空間輸送介質,使介質充滿密封空間,此時密閉空間達到最大,流通面積最??;當回落的閥瓣遇到已經(jīng)向閥腔內(nèi)縮小的密封膠體時,由于閥瓣為金屬變形量小而密封膠體為橡膠變形量大,故密封膠體產(chǎn)生彈性變形,給快速回落的閥瓣以彈性緩沖,受到回水的強大推力,閥瓣會繼續(xù)緩慢關閉,直至閥瓣一端觸及限位螺桿,并且部分邊緣被密封膠體包裹以達到彈性密封,使閥瓣緩慢回到全關位置。緩慢關閉過程也可通過調整調節(jié)銅球閥的開度而達到10秒~60秒的緩閉。整套動作在快關時可有效地防止輸送介質倒流,在緩慢關閉過程減少水錘的影響及閥瓣對中殼和管路的沖擊,降低了對管路及設備的破壞。
7、本實用新型節(jié)能高效止回閥,在右閥蓋處設有防止開過位的限位塊,使閥瓣剛好可以全開至90°,當回水時重力大于浮力,全啟的閥瓣低于90°,閥瓣受到自身重力會自行回落。在左閥蓋的支撐板處設有防止其關過位的限位螺桿7,并可進行前后的伸縮調節(jié)。此止回閥設置開到位和關到位的限位裝置,使閥門的啟閉行程加以固定,增加了安全保證。
8、本實用新型節(jié)能高效止回閥,中殼、左右閥蓋等零部件表面均進行噴砂或拋丸處理,并在噴砂處理完后6小時內(nèi)進行涂裝。涂裝采用環(huán)氧樹脂粉末靜電噴涂,涂層固化后不會溶于水和影響水質。內(nèi)腔接觸水的部位涂層厚度均不小于250微米,外表面非接觸水的部位涂層厚度均不小于150微米。涂裝后表面均勻、光滑,無雜物嵌入、無掛流、氣泡、漏噴等缺陷,使其不會影響輸送介質的清潔度,并具有很好的耐腐蝕性。
以上已對本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例進行了具體說明,但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例,熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內(nèi)。