[发明专利]压差原理倒流防止器的双室控制机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种管网控制阀门，特别涉及一种压差原理倒流防止器的双室控制机构。

背景技术

在给排水及各供水领域中，安装倒流防止器是规范中强制性的规定，它是安装在生活饮用水和非生活饮用水管网交叉连接处的水力控制设备。严格控制有压饮用水只能单向流动，保证零倒流，确保供水安全，保障人民身体健康。

如图3及图4，现有的国内外倒流防止器的典型结构都是由进口止回阀4’、出口止回阀5’和泄水阀6’所组成，代表性的国内外产品标准有三个：美标ANSI/AWWA C511《减压原理倒流防止器组件》、欧盟标准EN12729:2002《用于由饮用水倒流而产生的污染-可控制减压原理倒流防止器—B类—A型》和国家标准标GB/T25178—2010《减压型倒流防止器》。其中都规定当流速3m/s时，允许水头损失为0.1MPa(即10m水头损失)。其共同特点除结构形式外，其设计和工作原理都采用了减压原理，介质流速3m/s时，允许水头损失都为0.1MPa(即10m水头损失)。

其工作原理是：进口压力P₁在任何工况下都必须大于中间腔压力P₂，而达到零倒流的目的。这也符合“水往低处流的自然规律。”且为了防止倒流，标准中都规定了：在进口腔压力P1和中间腔压力P2之间必须保持P1－P2＞14KPa(即1.4m水头)。为此在进口止回中都设计了阻力弹簧，使进口压力水流经阀瓣进入中间腔时克服弹簧阻力而减压，来满足P1－P2＞14KPa防倒流要求。

现有的防倒流器虽然可实现了零倒流的目的，但是，其在工作时需要通过消耗P1的4m水头损失来克服弹簧阻力进入中间腔，以实现P1–P2＞14KPa的防倒流之目的，这种防倒流方式不够节能，进水口弹簧的预压损失要大于14KPa，并且随着阀瓣开度增加，弹簧压缩量也增加，根据虎克定律，这种阻力与压缩量造成的机械损失也成线性增加，工作时的损耗可达40KPa(4m.H2O)，加上介质在阀体中的过流损失，实际应用中，局部水头损失均在8m以上。但这么大的能量耗损已成为国内外难以解决和期盼解决的技术难题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供了一种结构紧凑合理、节能水头损失小的压差原理倒流防止器的双室控制机构。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：压差原理倒流防止器的双室控制机构，其设于倒流防止器的阀腔内用于控制倒流防止器的启闭，包括进口阀瓣、控制室、活塞、弹簧、弹簧座及阀杆，所述进口阀瓣、控制室、活塞、弹簧、弹簧座依次通过阀杆串成一体，所述进口阀瓣可左右滑移的设于控制室的左侧外部并通过紧固件固定在阀杆的左侧自由端上，所述进口阀瓣沿径向均布有通水孔，所述活塞固定在阀杆的左侧并可滑动的设于控制室内将控制室分为左右两个控制室，所述弹簧座固定在控制室右侧内部，弹簧座与活塞之间设有弹簧，活塞通过弹簧抵制于进口阀瓣的右侧，所述阀杆靠近弹簧座的那一自由端上还设有可限制阀杆滑移行程的限位卡台。

进一步改进的是：所述控制室与进口阀瓣之间设有控制室密封圈。

进一步改进的是：所述活塞与控制室内壁之间设有活塞密封圈。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明双室控制机构利用已有的供水压差，在双室控制机构活塞右侧设计了压力大于14KPa的弹簧，此时双室控制室右侧的总压力为P2加弹簧压力N，当活塞左侧的压力P1大于右侧时，通过活塞向右运动将进口阀瓣开启，介质从进口阀瓣外侧四周流向中间腔，整个过程中进口腔压力水无须克服弹簧阻力流向中间腔，节省了进口压力P1为克服弹簧机械损失4m水头能量而节能。且保证了P1–P2＞14KPa的规定，满足防止倒流的压差要求。

局部水头损失的理论公式如下：

hf=ζV22g...(1)]]>

式中：h_f－局部水头损失(m)

ζ－局部阻力系数(无量纲)

V－介质平均流速(m/s)