多泵并联高压管路的水锤问题及解决策略

止回阀又称为逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这类阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力而自动开启和关闭的，属于一种自动阀门。止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及其驱动电动机反转，以及容器内介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过主系统压力的辅助系统提供补给的管路上。

止回阀根据材质的不同，可以适用于各种介质的管路上。

止回阀安装在管路上，即成为这一完整管路的流体部件之一，其阀瓣启闭过程就要受它所处系统瞬变流动状态所影响；反过来，阀瓣的关闭特性又对流体流动状态产生反作用。止回阀的工作特点是载荷变化大，启闭频率小，一投入关闭或开启状态，使用周期便很长，且不要求运动部件运动。但一旦有“切换”要求，则必须动之灵活，这一要求较常见的机械运动更为苛刻。由于止回阀在大多数实际使用中，定性地被确定用于快速关闭，而在止回阀关闭的瞬间，介质是反向流动的，随着阀瓣的关闭，介质从最大倒流速度迅速降至零，而压力则迅速升高，即产生可能对管路系统有破坏作用的“水锤”现象。对于多台泵并联使用的高压管路系统，止回阀的水锤问题就更加突出。水锤是压力管道中瞬变流动中的一种压力波，它是由于压力管道中流体流速的变化而引起的压力升跃或下降的水力冲击现象。其产生的物理原因是流体的不可压缩性、流体运动惯性与管材弹性的综合作用结果。为了防止管道中的水锤隐患，多年来，人们在止回阀的设计中，采用了一些新结构、新材料，在保证止回阀使用性能的同时，将水锤的冲击力减至最小方面取得了可喜的进展。

２０世纪７０年代初，在旋启式止回阀基础上发展的一种结构新颖的蝶形止回阀，其正向流动时阻力损失小，逆流时蝶板关闭迅速，可以有效地降低水锤压力。

２０世纪７０年代末，一种升降式结构的止回阀，因其阀瓣的行程约为阀瓣直径的１/３，大大减小了阀瓣关闭所需时间，从而更有效地降低了止回阀的水锤压力。此外，后期升降式止回阀出现的一些新的结构设计，如弹簧载荷升降式止回阀、弹簧载荷环形阀瓣升降式止回阀、多环形流道的升降式止回阀，由于其弹簧载荷的作用和其具有最小的阀瓣行程，关闭更为迅速，对减小水锤的压力更为有利。(www.xing528.com)

２０世纪８０年代，一种带缓闭装置和阻尼机构的止回阀出现了。该类阀门止回时在阀门上设有缓冲装置或阻尼机构，利用管路内介质进行缓冲，从而达到消除或减小水击、保护管路和防止泵倒转的作用。

２０世纪９０年代，无磨损球形止回阀、高效无声止回阀，对夹消声止回阀等新结构的相继问世，对进一步消除水锤、降低噪声起到了更有效的作用。

近年来，人们不仅研究出了止回阀防水锤所采用的一些新结构，而且在减小止回阀的流阻上也找到了一些可行的合理的措施，如改进阀腔的形状设计，减小阀门通道的收缩比，注意流道设计的顺畅，减小介质通过阀门时的涡流、扰动等。为了进一步减小止回阀的体积、重量、振动，消除水锤、噪声、流阻，提高密封性，止回阀将向管道化和带阻尼机构的方向发展。