阀门新产品研发设计的全新理念探讨

叶 颖 涂志金 王中梁

(温州金鑫生化阀门有限公司，浙江温州 325024）

目前各个阀门企业都非常重视新产品的研发和设计，使之更加适应各种不同产业和各种不同工艺条件的要求，因此，产品的品种繁多，性能各异。从更深和更广的角度上讲，对阀门的发展趋势和产品研发设计应该进行综合的全新的分析和思考。努力研发和设计出具有我国自主知识产权的高新技术高附加值的高端阀门新产品，是当务之急。

阀门是医药工业生产装置中不可或缺的配套设备，主要应用于气体、液体等物料的输送。对于保证工艺过程的安全运行起着十分重要的作用。研发新的阀门产品，就必须满足与之紧密关联的生产工艺的需求，因此，对配套的阀门在结构上、功能上也相应的提出了更新、更高的要求，尤其是为特定工艺流程“量身定做”的各类专用阀门是新产品开发的重要任务之一。下面就我公司最新研发设计的离心泵专用“三通式止回、半球组合阀” 进一步阐述研发设计的全新理念。此阀就是一种专为制药行业提取、合成、回收工艺溶媒等液体输送装置中“量身定做”的新型组合式阀门（申请专利号：200910152627·8）。

1 现有工艺配管的缺点

图1这是一种最常见的输送液体物料的配管方法。由图1可见，这种配管方式在管路中需要安装3个阀门，不但安装成本高费时、费力又不利于工人的操作，并且若是工人操作不当或是突然断电，极易损坏离心泵。同时大大增加了维修人员的工作量。

现就图1进一步说明其弊漏所在。

（1）在输送物料时应首先打开2、3、4阀门，然后再起泵，在实际生产过程中还要按着工艺要求反复调整3、4阀用以达到最佳工艺要求。尤其是在输送液体溶媒时，流量的调整更为重要，众所周知液体溶媒在管道中的流速是有限制的，超速就会产生静电，易发生严重的安全事故。

图1 现有工艺配管示意图

（2）若工人在操作时如果不慎忘记了打开2、3、4阀门就起泵，则会使泵的压力升高，造成憋压导致离心泵的损坏。

（3）工作完毕后，在关停离心泵的过程中，按操作规程要求是首先完全打开4阀门，让物料全回流，再关闭3阀门，然后关停离心泵。但是由于操作繁锁，工人往往总是先去停泵再去关阀门，这将会造成管道中的余料急速反回到泵腔中，使叶轮高速反转，叶轮螺母开脱，叶轮脱离泵轴。轻则叶轮损坏，泵腔磨损，重则泵轴弯曲变形，机械密封损坏失效。每台不锈钢机械密封价值都在2-3千元左右。这会造成极大的浪费，由于离心泵经常损坏，不但给维修人员带来大量繁重、重复的工作，还影响了生产的正常运行。

（4）若忽然遇到停电，物料也会极速返回到泵腔中，从而造成离心泵的损坏。

2 本实用新型配管的优点

为了克服和消除上述配管中的不足和主要缺点，我们研发设计了一种结构更为合理、更为完善的新型三通止回、半球组合式阀门。

图2 本实用新型配管示意图

现就图2和新式组合阀的装配图说明其优势所在：

（1）从工艺配管图2可见，1个新型组合阀可完全替代图1中的2、3、4三个阀门，并且操作起来非常简单、方便。

（2）由于以一代三，不但大大降低了制造成本和客户的投入成本，同时又节约了大量的贵重金属材料。

（3）由总装图可见，新型组合阀是一个由半球阀（实际上是一个四分之一的球瓣）和一个升降式止回阀组合而成。两阀合一，阀中有阀，各司其职，构造紧凑新颖，简单明了，经济实用。

（4）此设计在使用过程中，无论半球阀瓣在任何位置上，均可不用先调整阀门再起泵打料，对泵毫无损害。需要调整流量时，只须调整手柄同时观察流量计，即可达到理想的分流分压的效果，对离心泵起到了绝对的保护作用。

（5）当突然停电时，输料管中的物料就会随着升降式止回阀的关闭而停滞在管道中或沿着回流管口流回到泵的前腔，绝不会对离心泵造成损坏。从而减轻了大量的维修工作，同时又节约了大量的离心泵备件，延长了泵的使用寿命。