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柔性橡胶止回阀(鸭嘴阀)及其应用

发布时间:2021-07-05 05:20

  广 东 水 利 电 力 职 业 技 术 学 院 学 报 第 ! 卷第 期 9::; 年 月 #$%&’() $* +%(’ ,-$’, ./01’20() 3$))/,/ $* 4(5/& =/$%&0/ (’- ?)/05&20 ?’,2’//&2’, 6$) 7 ! 8$ 7 @( ! !! ! ! !! ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! ! ! !! ! ! !! ! ! !! ! 柔 性 橡 胶 止 回 阀 ( 鸭 嘴 阀 ) 及 其 应 用 周永崧 (广东 粤源水利水电工程咨询公司, 广东 广州 摘 ! :!:) 要: 根据广东省深圳市福田区 凤塘河截污工程应用柔性橡胶止回阀的实践, 简述柔 性橡胶止 回阀的 优点及实施效果以及各种柔性橡胶止回阀的特点, 以供同类工程参考使用。 关键词: 柔性橡胶止回阀; 特点; 应用 中图分类号: .6A; 文献标识码: B 文章编号: A;9 C 9DE (9::; ) : C ::;A C :! 而有所差异。 7 柔性橡胶止回阀简介 名称由 来与 工作 原理 柔性橡胶止回阀 是指 用橡胶 材料 制造的 全新 型全柔 性 7 技 术特 性 优 质弹性橡 胶材料, 如纯 橡胶 ( G+= ) 、 氯丁 ! 制作材料: 橡胶 ( 8/$H&/’/ ) 、 丁 基橡 胶 ( I%’( 8 ) 、 氟 橡胶 ( 625$’ ) 、 海帕 伦 (JKH()$’) 、 乙丙橡胶 (? GL@ ) 等, 内置加强纤维。 纯橡胶具有高 弹性、 高强 度的 特点, 抗磨 损性 优异 。适 用于研磨性颗粒、 弱性 化学液体、 有机 酒精和含酮 液体, 适宜 温度华氏 M: 度以下; 氯丁橡胶具有优良的耐老化性能、 优异的 耐腐性能 及耐 油、 耐溶 剂性能, 适用于油脂、 中强度化学物 品、 臭 氧、 脂 肪及 碳氟化合物, 适宜温度可达华氏 9!: 度。 丁基橡胶适用于各种碳氟化合物 等中强度化 学物, 适宜 温度华氏 9:: 度以下。 氟橡胶适用于臭氧、 油脂、 化学溶剂、 卤性 碳氧化合 物及 氧氟, 适宜 温度达华氏 E :: 度; 海帕伦适用 于 臭氧 与氧 化 剂, 在室 温 下亦 能 适用 于 强 酸, 适用温 度可达华氏 9 !: 度; 乙丙橡胶适用于 蒸汽、 水 与稀酸 液等, 适用 温度 可高 达 止回阀, 它 利用内压差来开启、 用外压 差来关闭, 其工作 原理 如图 所示。因其外 型酷 似鸭嘴, 人 们形 象地称 之为 “鸭 嘴 阀” ( 西班牙称为 “鸭嘴形 柔性 止回阀” ; 美 国称为 “鸭嘴形 橡 胶平嘴阀” ) 。 图 鸭嘴阀工作原理 华氏 :: 度。 使 用工况 和安 装要求 不同, 硬度:各部分硬 度不同, 橡胶本身的硬软程度 不一 样, 其中安 装部 分最大 , 承 压部 分 次之, 鸭嘴部分最 软。 一般为 L8:: N L89::: 。 # 公称直径: 79 应用领 域 柔性橡胶止回阀 目前 广泛应 用于 城市截 污管 网系统 及 城市排洪体系中, 是配合泵站的理想止回 阀。它可以完 全排 出杂物 (例如碎布、 塑料袋、 砂子或泥) 而不会造 成关闭不严, 而且具有最大限度 的管道 流通 能力, 使用 时没 有噪音, 比其 它止回阀水头损失小得多。 柔性橡胶止回 阀可 与钢 管、 混凝 土管、 铸 铁管、 G63 管、 玻璃钢管等各种管 道连 接。不过 安装 要求可 能因 管材不 同 点: 9 柔性橡胶止回阀的优点 柔性橡胶止 回 阀与 其它 刚 性止 回阀 相 比, 具 有以 下 优 内置 :: O 采用优 质弹性 橡胶材 料, $ 多为一体式结构, 加强纤维, 除套 箍式外部 采用 不锈钢 套箍 外, 其内部 不含 任 何金属配件, 不会腐蚀生锈 , 且耐磨损性 特强, 没有机械故 障 收稿日期: 9::A F:!F: 作者简介: 周永崧, 工程师, 主要从事水利水电工程建设与 管 理工作。 的忧虑, 无需维护 。 即使 被固体 物质夹 塞, 也 % 由于 其独特 的材质 和结构, 依然关闭严密。 第 !期 周永崧: 柔性橡胶止回阀 (鸭嘴阀) 及其应 用 99 纯柔性止回, 工作 时没有噪音, ! 由于是橡胶材料制造, 非常安静, 减少噪音对环境的污染。 不需要 任何电 力或人力, 因而 通 过内外 压差来实 现, 对防止倒灌来说是最佳选择。 保证最大程度抗 背压的同时 使水 # 由于阀体特别柔韧, 头减至最小, 有的仅 !# 水头 便能 开启, 使阀 门的 排放性 和 抗背性达到完美的统一。 而且 经久 $ 解决了以往拍门或其它止回阀 的技术问 题, 耐用, 使用寿命长达 $% 年以上。 % 可视具体工况条件进行垂直或倾斜 安装。 (又称为内置式) 止回阀可用于管道 中止回。 & 在线式 ’ 可用多个较小 的柔 性橡胶 止回 阀实现 较大 管道排 水 口的止回。 阀门关闭时, 渗漏量为零。 ( 密封性能好, & &’! 柔性橡胶止回阀的水力特性 开 启特 性 一般大于 % ’ % !# (相当 于 % ’ %%!()*) 的水 ) 开启压力小, 头就能打开, 并可在静态下开启。 水头 损失都 可以 降到极 小的 程度 (内 置 * 一般条件下, 式因内径比原先的管道缩小, 水头损失有所增加) 。 加拿大宜华 ( +,- ) “鸭 嘴阀) 在美 国尤 他州 大学 水力 实 验进行了水力测试, 结果 显示: 柔性 橡胶 止回阀 流量 . 水 头 损失关系特性基本上呈线性关系 (见图 $) , 流量越大, 水头损 失越大, 但 总的 来说 水头 损失 微乎 其微。 其中 &%%## /012 /03 型鸭嘴阀在流量接近 4%% 5 2 6 时, 水头损失 仅为约 ! ’ 4#; 水头损 失 7%%## /012 /03 型鸭嘴阀 在流量接 近 $%%% 52 6 时, 仅为约 ! ’ % #, 可见鸭 嘴阀工作时水头损失较小。 图$ 流 量 . 水头损失曲线 、 方型法兰式 (见图 7 ) 、 弯嘴式 (见图 9 ) 等多规格型号。 8) &’$ 关闭特 性 当阀门外压大于阀门内管线压力时 (最 低反向密封 压力 为 %(0* ) , 鸭嘴将自动关闭, 防止倒流。 8 柔性橡胶止回阀的应用形式 柔性橡胶止回阀的应用形式多种多样, 常见的有: 防止水 流水 平倒灌 (如 ) 作普通排水管 出水口 止回 阀, 4 柔性橡胶止回阀产品系列 常用的柔 性橡 胶 止回 阀有 外 置式 (扁嘴 较 大) 、 内置 式 图 9 所示) , 安装形式为水 平安装, 它是最常见的使用 及安装 形式, 广 泛应用于城市截污管网系统及城市排洪体系中。 (扁 嘴较小) 、 套箍式 (见图 &) 、 法兰式 (见图 4 ) 、 在线 式 (见图 图& 套箍式 图4 法兰式 图8 在线 弯嘴式 防 止水流 垂直 倒灌 (如 图 : 所 示) , * 作溢流井止 回阀, 安装形式为垂直安装, 广泛应用于城市截污 管网系统污 水处 理厂进水口附近。 因为在合污制截污管网暴雨时, 需要通 过溢流井内 的溢 流堰将超过污水处 理厂 负荷 的水体 除去。AG真人平台,但 如果 外面水 体 的水位急速增 高, 污 水就 可能 倒 灌回 溢 流井 以至 截 污管 网 内, 因此 在排放口安装鸭嘴止回阀, 可以绝对杜绝倒灌问题。 (如 图 ; 所示) , 安装形 式 ! 作泵站水平出水口断流止 回 为水平安装, 广泛应用于城市排洪体系泵站。 ! 广 东 水 利 电 力 职 业 技 术 学 院 学 报 第+ 卷 图! 鸭嘴阀水平安装 (如图 $% 所示) , 其阀 型为 在 作泵站管 道内 断流 止回 线式, 安装 形式为垂直安装。 图 鸭嘴阀垂直安装 图 $% 在线式鸭嘴阀双泵 组合泵站垂直止回 (如 图 $$ 所示 ) 。 该阀 体 与钢 管 连 # 作 多阀 组 合止 回 接, 钢管口径 &’( %%%)), 鸭嘴阀格 &’$*%%)), 安装形式为水 平安装, 广 泛应用于城市截污管网系统及城市 排洪体系 泵站 超大口径出水口。在很多情况下, 单独使用一 个超大口 径的 阀门并不实际, 而 采 用多 个小 口 径鸭 嘴 阀可 以大 大 节省 投 资, 而且可以承 受更大的背压。因为小口径的 鸭嘴阀所 能承 受的背压要比单一超大口径鸭嘴阀大得多。 图# 鸭嘴阀泵站出水口止回 ( 柔性橡胶止回阀的设计要求 柔性橡胶止回阀设计时应考虑的主要因素有: 注: 图中 ! 号元件为鸭嘴阀 第 !期 周永崧: 柔性橡胶止回阀 (鸭嘴阀) 及其应 用 , 图 !! ! 止回目的及形式; 接口大小及形式; # 使用介质特性; $ 当地环境气温; % 介质工作温度; & 开启及关闭压力要求; ’ 背压; ( 客户的其它要求。 多个鸭嘴阀阀组合止回 情况加 防水胶, 假 如采用涨 紧结构, 另 加涨紧 环。注意不 能 碰坏橡胶排污止回阀的法兰唇边。 % 柔性橡胶止回阀的应用实例 ) 深圳市福田区凤塘河截污工程 该工程采用点 截污 方式, 设 计截 污点 达 !’& 多个, 管线 长度约 ( &&&), 管径 #$*&& + #$( &&, 管材 采用 玻璃 纤维缠 绕 夹砂管。工程于 *&&( 年 , 月 !% 日开工, 于 *&&’ 年 - 月完工。 在凤塘河截 污工 程 施工 过 程 中, 施工 人 员 发现 * 号、 % 号、 !! 号截污点排污井内污水管管位虽然低于截污井雨 水管 管位, 但有时 会有 排 污井 井内 水 位高 于 截污 井内 水 位的 情 况, 如不采取措施 , 势必造成污水倒流, 导致污 水不但没 有截 掉, 反而增加了雨 水管中的污水。经检查发现 是排污井 比较 接近凤塘河污水泵站所致。原来泵站为 节省成本, 避免 泵组 频繁起动, 将起动水位调 得较 高, 导致附 近污 水管 线内经 常 出现积水情况。为解 决凤塘 河污 水泵站 停泵 期间的 污水 倒 流问题, 经有 关单位研究, 决 定在 截污点 截污 管线上 加装 柔 性橡胶止回阀解决污水倒流问题, 其中在 * 号 截污点截 污管 上加装的柔性橡 胶止 回阀管 径 #$(&& , 在 % 号、 !! 号 截污 点 截污管上加装的柔性橡胶止 回阀管 径 #$.&&, 两者 均选用 加 拿大宜华 ( /01) 公司产品, 型式为 安装极 为方便的 不锈钢 套 箍式。安装形式为水平 井内安 装 (见图 !* ) 。 经过 一年多 的 运行检验, 证明开关自如, 防倒灌效果良好。 * 南京金川河防汛排涝泵站 该泵站是南京最大的雨污泵站, 规模为 ( &). 2 3。 *&&( 年 ’ 月安装 泰 兴蓝 阀 公 司 45& * 2 #$!%&& 型 鸭 嘴阀 ( 只, 45&* 2 使用情况良好。安 #$!*&& 型 只。用户认为达到设计要求, 装现场照片见图 !. , 使用现场见图 !( 、 图 !’。 柔性橡胶止回阀的安装要求 ) 套箍式 止回阀在阀体安装部位采用套筒 设计, 套入匹配的 连接 管道, 管道与套筒内壁 可涂加 水工 胶密封, 并 采用 不锈钢 卡 箍。卡箍卡口之间应适当加垫垫片, 拼紧 联接螺栓。若 采用 辅助 衬管, 联接时, 辅 助衬管 与预留管 道密封 焊牢。注意 当 公称直径大于 #$%&& 时, 由于 阀体 重量较 大, 加之 工作时 阀 体腹腔中大量水及 水流冲 击, 须增 加一支 承拉 杆, 将阀体 长 期稳固吊起 ( #$%&& 以上阀体都留有吊环) 。 * 法兰式 止回阀由橡胶 法兰、 阀体 及鸭嘴 一体 制作 而成, 并带 有 衬垫金属法兰, 可以与金属法兰自然连接, 直接 安装于罐体、 管道及围堰上。安 装连 接时, 法兰 与连接 法兰 尺寸 相对应, 法兰与连接法兰之间应视具体情况加 防水胶, 保证联接 紧固 后绝对密封, 还 要注 意不 能 碰坏 橡胶 排 污止 回阀 的 法兰 唇 边。 (内置) 式 + 在线 止回阀由橡胶法兰阀体及鸭嘴一 体制作而 成, 并带 有衬 垫法兰及金属外套, 可 以与金 属法 兰自然 连接, 将 阀体安 装 于管路中间或端部, 法 兰应按 法兰 尺寸连 接, 法兰 应视具 体 #E 广 东 水 利 电 力 职 业 技 术 学 院 学 报 第’ 卷 图 ! 风塘河截污工程 # $ 截污点平面布置示意图 图 !% 南京金川泵站鸭嘴阀安装现场 图 !& 直嘴型鸭嘴阀使用现场 图 !’ 弯 嘴型鸭嘴阀使用现场 !#$%&’’ ()*#$ +,’-* ,./ 012 344’&#,1&5. !#$ %&’( ( )&’( ) *+,-./0-. 1+23+,- 4,526 7280+6928 ,-/ :3/60; 026 =-.-226-. ?0-8+@5-. ?0A;,-3 B *+,-.CD0+ ’!E!’E B ?D-, F 3%216,#1 7 GD8 52H5 ;6 282-58 5D2 562,5A2-5 0I 82,.2 ;60J295 D9D D,8 ,;;@2/ K+9LM@@ ?D29L N,@O2 50 P2-. 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