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摘要：供水采站系统中水锤会对含道、设备产生极大的危害，常常导致破官、水录倒转、电机线圈烧毁等事故。介绍一种导流式速闭止回网构造、防水锤工作原理,以及导流式速闭止回网与其他类型止回网的防水锤效果比较。
关键词：导流式速闭止回国;速闭;缓闭;水锤;零流水头;损失
1.引言
一切生命活动起源于水，哪里有水,哪里就有生命。随着我国进人中国特色社会主义新时代，人民对日益增长的美好生活需要对自来水的需求量越来越大,持续可靠的给排水系统已成为人们生活不可或缺的基础设施。在供水泵站系统中,水锤会对管道、设备产生极大的危害，常常导致破管、水泵倒转、电机线圈烧毁等故障。在供水管网中，由于某种外界原因！如阀门突然关闭、水泵突然停机等）使得水的流速发生突然变化，从而引起压强急剧升高或隆低的交替变化，这种水力现象称为水击或称水锤。尤其在公称尺才 DN300及以上的管道系统中，水锤的破坏是非常巨大的，导流式速闭止回阀采用特殊的结构设计，阀瓣能够感应管道系统水流速度的变化，停泵时在水流倒流的瞬间关闭阀门，在供水管道系统中能够有效预防水锤的发生,使得阀门在停泵瞬间没有剧烈的阀瓣与阀体的撞击声，而实现防水锤静音关闭的效果。
2.现状分析
在泵站或长输管道供水系统中,突然停电,水倒流时，止回阀很快关闭，所产生的停泵水锤压力升高很大,可达到工作压力的 2～4 倍,其破坏程度很严重，为了减少或预防水锤的产生，我们在系统中设置了止回阀。桹据防水锤的原理不同,可分为缓闭止回阀和速闭止回阀。
缓闭止回阀有很多结构类型，如双腔水力控制结构、底部油压缓冲结构、轴端分段式油缸缓冲结构等。为了减少流阻系数，通常设计成微阻缓闭型或液控缓闭型，结构通常为旋启型或碟式闭止回阀的原理是将阀板分成两个关闭阶段，当停泵时，闷板先随水流的流速减小而快速关闭 80%以上，其余过流面积在倒流水压的作用阀板克服活塞缸阻力,缓慢关闭。在慢关阶段,水加速倒流，水压迅速上升，水锤随即,通过泄流达到泄压的目的，减小了水锤压力。但受每个供水管道的布局扬程、背压等因素影响，每个工况都必领经过专业人员现场调试,确定快关和慢关的比例,以及慢关的时间，否则缓闭止回阀无法达到设想的关闭过程,亦无法消除大部分水锤。在水泵扬程低的长距离供水系统中,由于管道距离很长,水流惯性很大,当水泵断电时，阀门附近会产生负压,管路中存在驼峰而发生弥合水锤。缓闭止回阀的作用十分有限。
速闭止回阀有弹簧升降式快闭止回阀，重锤旋启式快闭止回阀 弹簧旋启式快闭止回阀、喷管式止回阀、轴流式止回阀等结构类型,其设计理念是在停泵瞬间止回阀能够瞬间关闭速闭止回阀工作原理是供水系统中不产生水柱分离的情况下在停泵最初阶段，管路系统中的水由于馈性将向前流动，流速逐渐降低，当流量为零时即快速关阀，减小水流加速逆流而产生的水锤升压对水锤有 预防和抑制作用。但是，速闭止回阀的阻力大,电耗大,尤其公称尺才较大的供水管路系统中，止回阀很难实现瞬间关阀，反而可能在加速逆流的作用下，导致泵站及管路系统中引起过高的水锤升压止回闵在道流量增大时，阀越迟缓，水锤升压越高为了减少事故停泵时水锤对系统和泉阀设备的损坏,水泵出水口必须安装止回伐曲于选择何种止回啊，己有大量的理论研究和实践应用速闭止回线或缓闭式止回阀都有选用两者|削弱停泵水锤的；机理不同，前者主要是避免产生水锤可者主要是降低已产生水锤的破坏力CVKR型导流式速闭止回阀米合水力学的轮廓设计取得较佳的流线型水路，内部附有导流体的设计能保证最小的压力损失，导流式速闭止回阀安装于水泵出水口处可在水流倒流前先行快速关闭避免产生水锤水击声；和破坏性冲击以达到静叫止倒流和保护设备的目的经过国内外一些制造商和设计院推荐，以及国内外大量实际工程的使用效果验证，导流式速闭止回阀己被广泛用于给排水、消防暖通、工业等系统中。
导流式速闭止回阀结构及原理
导流式速闭止回阀防水锤原理区别于缓闭止回阀，是一种导流式速闭止回阀，亦称喷管式止回线(NozzleCheck Valve)。导流式速闭止回阀防水锤原理是采用快速关闭的理念设计，依靠阀瓣快速的关闭，在停泵瞬间，系统介质还没有产生倒流加速度之前，网门已经关闭，从而使系统没有产生破坏性水锤的加速度。
导流式速闭止回闲主要由肉体、网座、导流扩散体、國瓣及簧片弹簧组件等主要零部件组成，主要结构如图1所示。
导流式速闭止回闵的原始设计源于德国，由上海冠龙网门机械有限公 司引1进到国内,经过对产品吸收改进和多年的工程实践,已证明其具有良好的预防水锤功能;而且流线型设计,降低了阀门流阻，节约能源;同时，该阀门具有免维护特征，节约了容户使用成本。其结构具有阀瓣轻、关闭行程短、弹簧加速关闭等特点。下面具体介绍其设计特点。
1)无轴浮动阀瓣设计
无轴承浮动网瓣设计，环形网瓣用弹簧和簧片组件在环形闵瓣周向均匀支撑,簧片实现精确导向，使阀瓣移动无摩擦，处于浮动状态，动作灵敏,并更有利于达到快速关闭的目的，消除了由此引起的内件磨损及水头损失。
2)环形阀瓣重量轻
阀瓣的环形结构大大减轻网瓣重量，水流可从网瓣内、外侧同时通过。设计时主要考虑的是力求阀瓣质量轻、惯性低行程短，且有加速关闭的复位弹簧及后：流体般阀的设计关闭时间为 0.15秒以内。相对于传统的止回阀，如旋启式•升降式等由于结构上的原因均达不到快速关闭的能力。
3)导流式设计
扩散体导流式设计使流经阀门的水流经过扩散导流体,使水流几乎无紊流,使阀门水头损失极低，节约能源．导流式速闲止回阀全开后流域如图2所示
免维护设计
阀门内部活动零部件少，阀门全开后阀瓣完美贴合在扩赛导流体上，水流不会冲击其他活动零部件。阀瓣和阀座采用金属对金属密封，密封面耐冲蚀，一旦安装完成，正常使用，可实现阀门终身免维护。
安装在水泵出口的导流式速闭止回阀，采用扩散体导流式可以实现低流阻，节约使用成本。公称尺寸DN800导流式速闭止回阀实测水头损失如图3所示，从图中可以看出，在供水系统2.5m/s的经济流速下，导流式速闭止回阀的水头损失不超过15cm水柱。需要解释的是导流式速闭止回阀全开一般需要1.0～1.5m/s的流速，阀瓣才能全开，形成导流效果，所以水头损失曲线在低流速下有拐点。
4）导流式速闭止回阀防水锤原理
正常情况下，我们停泵的顺序是先关闭止回阀后端的关断阀，先使系统流速降下来,接近于零流量，止回阀在没有水力冲击的情况下，复位关闭，再停电关闭水泵，此时水几乎不会产生倒流，也不会产生水锤，在事故停泵情况下，止回阀后端的关断阀米不及关闭，事故停泵瞬间水有一个从正流→减速正流→零流-一逆流→加速逆流的变化过程、也就是说,水从正流到逆流之间有一个零点流速，在此临界瞬间，若能使止回阀阀瓣恰好在此时瞬间关闭，流体不产生倒流，则流体和系统对阀门所产生的惯力最小，水击压力升值也为最小，这是止回我的最佳关闭模式，关闭特性最为理想，导流式速闭止回阀的阀瓣采用浮动设计，簧片导向，
弹簧感应水流速度变化以实现在接近零流时止回网瞬间关闭，防止了水的倒流而产生的水锤破坏;同时，悯瓣采用环型，质量可以减轻;导流式设计。使得阀门启闭行程很短，网瓣冲击网座时的速废小。阀瓣对阀门的冲击力F是阀瓣质量m与网瓣按触阀座时的速度。的乘积,m 与&均小,故F也小。即使瞬间关闭阀门，不会破坏阀门自身结构。
但由手工程实际情况错综复杂及网门的结构上的因素，想真正做到零流关闭并不容易。对止回阀的设计而言,结构上如考虑增加关闭速度的若千措施，则有利于使网门在按近于零流速点或道流刚形成时关闭，以力求达到无水击或减轻水击的目的。
为了验证导流式速闭止回阀的预防水锤的效果，我们模拟现场工况，设计检测系统，,对旋启式垂直板、斜盘式橡胶瓣、对开式双瓣止回导流式速闭止回阀及多功能控制阀等常见的止回阀测试模担敬障停泵工况，使水泵瞬间关闭，比较各种止回阀的减少水锤效果，如图4所示。
实验效果显示导流式速闭止回网的水击压力升值远小于其他结构形式的止回网，多功能控制网地具有较好的防水锤作用，但水头损失比导流式速闭止回网大很多。
5. 案例及结论
随着导流式速闭止回网在国内外大量实际工況的使用，并获得良好的评价，趣来越多的给排水设计工程师逐渐认可该种止回阀的设计理念。导沆式速闭止回网已广泛应用在国内各大水厂加压泵站及国内重点工程中，如中央电视台泵房冷却水系统改造工程中海汰原来使用的升降式止回网，采用 DN500 口径的导流式速闭止回阀。
当然，导流式速闭止回阀也有不足之处，如抗垃圾堵塞能力不强，在原水系统中前端需要过滤杂物。由于阀门有扩散倒流体设计，阀门结构长度较长,加工精度高，故制造成本较高。
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