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安全閥的定義、原理以及閥門的背壓?jiǎn)栴}簡(jiǎn)單介紹

來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表有限公司作者:發(fā)表時(shí)間:2018-09-10 12:52:53

 
    安全閥的主要功能是保護(hù)財(cái)產(chǎn)和生命。
   因?yàn)榘踩y通常是防止在壓力條件下發(fā)生災(zāi)難性故障的最后一種裝置,所以閥門必須始終工作,即必須100%可靠。
   安全閥應(yīng)安裝在可能超過(guò)系統(tǒng)或壓力容器的最大允許工作壓力的地方,特別是在系統(tǒng)中另一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障的故障條件下。
    壓力過(guò)??梢酝ㄟ^(guò)多種不同方式產(chǎn)生,包括:
    冷卻系統(tǒng)失效,導(dǎo)致蒸汽或流體膨脹;
    壓縮空氣或電力故障控制儀表;
    植物火災(zāi)。 
    在工廠的啟動(dòng)條件下
    術(shù)語(yǔ)“ 安全閥 ”和“ 安全閥 ”是描述各種減壓裝置的通用術(shù)語(yǔ)。根據(jù)應(yīng)用和所需的性能標(biāo)準(zhǔn),可提供多種產(chǎn)品。需要不同的設(shè)計(jì)才能滿足眾多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
    下圖顯示了安全閥故障(由于維護(hù)不良造成的)或尺寸,安裝或維護(hù)不正確的破壞性結(jié)果。
    圖--空氣接收器爆炸
總廠.1-1.jpg
    圖--高中鍋爐
總廠.1-2.jpg
    圖--工業(yè)鍋爐爆炸
 總廠.1-3.jpg
    定義:
    ASME / ANSI PTC 25.3標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó))
    減壓閥 - (這是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ),包括安全閥,安全閥和安全減壓閥。)
    彈簧式減壓閥,設(shè)計(jì)用于打開(kāi)以釋放過(guò)壓并重新閉合并防止流體進(jìn)一步流動(dòng)正常情況恢復(fù)后。其特征在于快速打開(kāi)“爆裂”動(dòng)作或以通常與打開(kāi)壓力上的壓力增加成比例的方式打開(kāi)。根據(jù)設(shè)計(jì),調(diào)整或應(yīng)用,它可用于可壓縮或不可壓縮的流體。
    安全閥 - 由入口靜壓驅(qū)動(dòng)的減壓閥,其特點(diǎn)是快速打開(kāi)或彈出動(dòng)作。
    安全閥 - 由入口靜壓驅(qū)動(dòng)的壓力釋放裝置,其具有通常與打開(kāi)壓力上的壓力增加成比例的逐漸升高。
    安全減壓閥 - 一種減壓閥,其特征在于快速打開(kāi)或彈出動(dòng)作,或者通過(guò)與打開(kāi)壓力上的壓力增加成比例地打開(kāi),取決于應(yīng)用,并且可以用于液體或可壓縮流體。
    歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 4126-1
    安全閥 - 一種閥門,在沒(méi)有任何能量輔助的情況下自動(dòng)地排出有關(guān)流體的能量,排出一定量的流體,以防止超過(guò)預(yù)定的安全壓力,并且設(shè)計(jì)用于重新關(guān)閉并進(jìn)一步防止恢復(fù)正常壓力服務(wù)條件后的流體流動(dòng)。
 
    標(biāo)準(zhǔn)閥門
    下圖顯示了國(guó)內(nèi)著名制造商的標(biāo)準(zhǔn)安全閥和標(biāo)準(zhǔn)安全閥。每個(gè)制造商的工作略有不同,但所有基本組件和操作原理都是相同的。如前所述,安全閥與安全閥的不同之處在于,一旦達(dá)到設(shè)定壓力,安全閥就會(huì)迅速打開(kāi)。對(duì)于相同的入口尺寸和閥門處于關(guān)閉位置,入口側(cè)壓力看到的表面積是相同的。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力并且閥門開(kāi)始打開(kāi)時(shí),安全閥上的圓盤(pán)較大(參見(jiàn)下圖),因此相同的壓力會(huì)看到更大的表面積,因此力會(huì)大大??增加,導(dǎo)致閥門打開(kāi)快速,因此特征性的流行動(dòng)作。
 
 總廠.1-4.jpg
圖1 - 提升桿(3),彈簧(4),主軸(17),閥蓋(6),進(jìn)口體(12),圓盤(pán)(9),彈簧支架(16)
 
    下圖顯示了拆卸的上述安全閥和安全閥。1英寸(DN25)安全閥上的圓盤(pán)直徑僅比安全閥上的圓盤(pán)直徑大7毫米,它聽(tīng)起來(lái)不是很多,但是當(dāng)您計(jì)算區(qū)域時(shí)它增加了36%。
 總廠.1-5.jpg
    基本安全閥原理
    該圖表示最簡(jiǎn)單形式的安全閥。作用在盤(pán)的入口側(cè)的力抵抗由彈簧施加的力加上由盤(pán)的頂部上的背壓施加的力。
 
 總廠.1-6.jpg
圖2
 
    當(dāng)(PI x Ab)<Fs +(PB x At)時(shí),閥門保持關(guān)閉,當(dāng)(PI x Ab)= Fs +(PB x At)時(shí),閥門保持平衡,當(dāng)(PI x Ab)> Fs +(PB x)時(shí),閥門打開(kāi)At)是PI =入口壓力,PB =背壓,At =磁盤(pán)區(qū)域頂部,Ab =磁盤(pán)區(qū)域底部。從這種設(shè)計(jì)中要注意的是,如果PB相對(duì)于PI是可變的并且相當(dāng)大,那么這將導(dǎo)致閥打開(kāi)的壓力變化,這是不希望的。以下兩種設(shè)計(jì)(圖3和圖4)可以消除背壓對(duì)設(shè)定壓力的影響。
 
 總廠.1-7.jpg
圖3--配有下方
 
總廠.1-8.jpg
 
圖4--活塞設(shè)計(jì)
 
    波紋管防止背壓作用在盤(pán)的頂側(cè)。關(guān)于活塞,在閥的主體內(nèi)沒(méi)有頂側(cè),因此背壓不會(huì)影響設(shè)定壓力。在需要非常精確的設(shè)定壓力的關(guān)鍵應(yīng)用中,波紋管失效是一個(gè)重要問(wèn)題。在這些情況下,將實(shí)施一些檢測(cè)過(guò)程介質(zhì)從頂部通風(fēng)口泄漏的機(jī)制。活塞設(shè)計(jì)通常不在傳統(tǒng)的安全閥中找到,但在先導(dǎo)式安全閥中更常見(jiàn)。
 
    關(guān)于何時(shí)使用波紋管的指導(dǎo)
    實(shí)踐指南:當(dāng)壓力超過(guò)10%時(shí),組合背壓大于設(shè)定壓力的10%時(shí),通常不應(yīng)使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 4126:當(dāng)閥門以認(rèn)證容量放電時(shí),組合背壓應(yīng)限制在設(shè)定壓力的10%。
 
    其他背壓?jiǎn)栴}
    大的PB也會(huì)在打開(kāi)時(shí)影響閥門的流量。
    總背壓由兩個(gè)組件產(chǎn)生,疊加背壓和組合背壓
    疊加背壓:關(guān)閉閥門出口側(cè)存在的靜壓。
    組合背壓:閥門排出時(shí)在出口側(cè)產(chǎn)生的額外壓力。
    在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中(無(wú)波紋管),疊加背壓將影響開(kāi)啟特性和設(shè)定值,但組合背壓將改變關(guān)閉(排污)和重新安裝值。