升降式止回阀的设计和应用

升降式止回阀是阀瓣沿着与阀座孔轴线平行方向移动的止回阀。阀瓣位于阀座的密封面之上，阀瓣在介质的推动下，能够沿阀门本体垂直中心线上下自由移动，其工作特点是介质从下向上推开阀瓣，一旦阀瓣底部压力小于顶部压力时，阀瓣就会借助介质的压力和自重分力而自动复位。图2.9为直通式升降止回阀。

图2.9　升降式止回阀

1—阀盖；2—弹簧；3—阀体；4—阀芯；5—阀瓣

和其他结构的止回阀进行比较，这种止回阀的上升行程很短，所以能够实现快速复位，但是当杂物进入流道可能会导致阀瓣卡塞。升降式止回阀具有结构简单、结实耐用、磨损少以及快速关闭等优点，但阀门开启角度较小，要求流体具有一定压力才能使得阀门开启，流阻系数较大，由于流体流经止回阀的通道狭窄，升降式止回阀的流量受到的限制大，容易发生卡塞。

2.2.1.1　升降式止回阀阀瓣结构分析

升降式止回阀的阀瓣就如同一个活塞，升降式止回阀也被称作“活塞式止回阀”，当介质流动时会向上推动阀瓣，使得阀瓣离开阀座，流道得以打开；当介质停止流动时，阀瓣在重力的作用下复位以阻断介质流动。根据整体结构及阀瓣结构的不同，有直通式、直流式、立式止回阀及升降式底阀。

图2.10为普通升降止回阀，其阀瓣在介质作用下沿阀座中心线作往返运动，以完成启闭过程，其阀体和截止阀阀体相同，在设计时可以参考。从图中可以看出，其阀瓣是水平布置，运动方向为上下往复运动，这种阀瓣结构及布置形式使得升降止回阀的流阻系数大，开启角度较小，通常安装在水平管路中。

图2.10　升降止回阀及其阀瓣结构图

1—阀体；2—弹簧；3—阀芯(www.xing528.com)

为了满足管路使用需要，对普通升降止回阀的阀瓣进行改进，可以在其阀瓣中间部位加设弹簧，阀瓣受介质推动而开启，在弹簧作用下而关闭，这种止回阀可以安装于任何管路中，即立式止回阀，结构图及阀瓣图如图2.11所示。

增加弹簧的升降式止回阀虽然适用面得以拓展，但是其阀瓣在启闭过程中需要较大压力，受阀瓣结构限制，立式止回阀流量受限，流体阻力较大，有时还会出现卡塞现象。

升降式底阀的主要零部件有阀体、阀瓣、密封装置及过滤网，安装过滤网的目的是阻止杂物进入管道中，避免阀门“卡塞”，确保水泵机组不被破坏。这是一种专门设计的止回阀，在阀瓣的作用下，其能够防止水泵及管道中的介质逆流，确保水泵机组能够正常启动并运行，其结构如图2.12所示。

图2.11　立式止回阀及其阀瓣结构图

1—阀体；2—阀芯；3—阀瓣；4—法兰

图2.12　底阀结构图

从图2.12中可以看出，升降式底阀的阀瓣与直通式止回阀的类似，在介质作用下作上下往复运动，这种升降式止回阀虽然有效解决了“卡塞”问题，起到了畅通抽水的作用，但其开启过程中角度较小，流阻较大，很难达到全开。

升降式止回阀阀瓣开启角度较小，很难达到全开状态，流阻较大，能量损失较大，部分止回阀还存在“卡塞”问题。