Устройство за пружинен предпазен клапан. Пружинни предпазни клапани
Пружинен предпазен клапан (PPV)- изглед тръбопроводна арматура, предназначен за автоматична защитаоборудване и тръбопроводи от превишаване на налягането над предварително определена стойност чрез освобождаване на излишния работен флуид и гарантиране, че изпускането спира, когато налягането при затваряне се възстанови и работното налягане се възстанови.
Основни вентилни възли и части:
1 - тяло, 2 - седло, 3 - макара, 4 - капак, 5 - прът, 6 - гайка, 7 - щифт, 8 - пружина, 9 - силфон (монтиран в клапани на силфони), 10 - заключващ винт, 11 - регулиране втулка, 12 - водеща втулка, 13 - преграда, 14 - регулиращ винт, 15 - капачка, 16 - фланец с резба.
Принцип на действие.При нормално работно налягане силата на компресираната пружина притиска макарата към гнездото (проходът за освобождаване на работната среда е затворен). Когато налягането се увеличи над зададената стойност, върху макарата започва да действа противоположно насочена сила, която компресира пружината и макарата се повдига, отваряйки проход за изпускане на работната среда. След като налягането пред клапана намалее до налягането на затваряне, макарата под действието на пружината отново се притиска към седлото, спирайки изпускането на средата.
Монтажно положение – вертикално, капачката нагоре.
Стегнатост на затвора– клас “В” ГОСТ Р 54808. По желание на клиента е възможно изработка и с други класове на плътност.
Възможни конструкции на клапани:
- Запечатана капачка с принудително отваряне и без такава.
- Балансиращи маншони.
- Термична бариера.
- "Отворен" капак.
- Заключващ елемент, който предотвратява работата на клапана.
Тръбопроводна връзка:
- фланцови;
- за уплътнение на лещите (фланец съгласно GOST 9399);
- монтаж;
- цапковое.
Клапани с маншони.
Маншонът е механизъм, който компенсира ефекта на обратното налягане на изхода на вентила. Силфонът е предназначен да предпазва пружината на клапана от вредни ефектиагресивна работна среда при високи или ниски температури. Силфонните вентили са изработени от стомана марки 12Х18Н9ТЛ и 12Х18Н12МЗТЛ и са предназначени за работна среда с температури от минус 60 °С и по-ниски. Обозначение на силфонни клапани: KPP4S, KPPS.
Конструкцията на уплътнителните повърхности и присъединителните размери на фланците на вентила са в съответствие с GOST 12815-80, ред 2, дължините лице в лице са в съответствие с GOST 16587-71.
Вентилите DN 25 PN 100 kgf/cm2 могат да се произвеждат със съединителни краища за свързване към тръбопровод съгласно GOST 2822-78, както и с фланцова връзка съгласно GOST 12815-80, ред 2.
Предпазните клапани с номинално налягане PN 250 kgf / cm2 и PN 320 kgf / cm2, подобно на други модели, са предназначени да предпазват оборудването от неприемливо свръхналягане чрез автоматично освобождаване на излишната работна течност. Използва се при оборудване с течни и газообразни работни среди, които не причиняват корозия на частите на тялото, по-голяма от 0,1 mm.
Предпазните клапани с щамповано заварено тяло могат да бъдат произведени с индивидуална дължина (L и L1), височина (H) и свързващи размерифланци, което им позволява да се използват като заместители на вносни фитинги, без да се променят вече инсталирани съоръжения и тръбопроводи.
Изчисляване на капацитета на клапана - съгласно GOST 12.2.085-2002.
Настройка на налягане, pH- най велик свръхналяганена входа на предпазния клапан, при което вентилът е затворен и се осигурява определената херметичност на клапана.
Начално налягане при отваряне, Рн.о.(пусково налягане; зададено налягане) – свръхналягане на входа на предпазния клапан, при което силата, стремяща се да отвори клапана, се балансира от силите, задържащи заключващия елемент върху седлото. Когато започне налягането на отваряне, зададената херметичност в затвора на клапана се нарушава и заключващият елемент започва да се издига.
Налягане при пълно отваряне, Рп.о.– свръхналягане на входа на предпазния клапан, при което клапанът се движи и се постига максимална производителност.
Налягане при затваряне, Рз(reseating pressure) – свръхналягане на входа на предпазния клапан, при което след изпускане на работната среда заключващият елемент ляга върху седлото, осигурявайки определената херметичност на клапана. Налягане на затваряне на клапана, Рз – не по-малко от 0,8 Рн.
Обратно налягане– свръхналягане на изхода на фитингите (по-специално от предпазния клапан).
Обратното налягане е сумата от статичното налягане в изпускателната система (ако затворена система) и налягането, произтичащо от съпротивлението му по време на потока на работната среда.
Задължителен минимална информацияза поръчка.
Когато поръчвате вентили, трябва да попълните въпросник (Приложение B):
- вид на продукта, обозначение, обозначение на типа (според таблицата с фигури);
- номинален диаметър на входната тръба, DN, mm;
- номинално налягане, PN, kgf / cm2;
- регулиращо налягане (Рн, kgf/cm2) или номер на пружината (когато е посочен само номерът на пружината, вентилът се настройва на минималната стойност от диапазона на зададената пружина);
- материал на тялото;
- наличието на блок за ръчна детонация в конструкцията на клапана;
- наличието на силфон в конструкцията на клапана.
Пример за обозначение при поръчка на пружинен предпазен клапан:
Пример за обозначение при поръчка на пружинен предпазен клапан DN 50 PN 16 kgf/cm2 от стомана 12Х18Н9ТЛ с ръчен детонационен блок, регулиращо налягане – Рн=16 kgf/cm2, модел KPP4R съгласно TU 3742-005-64164940-2013:
Предпазен клапан KPP4R 50-16 DN 50 PN 16 kgf/cm2, pH=16 kgf/cm2, 17нж17нж. При поръчка се уточнява необходимостта от окомплектоване на вентилите с подходящи части (съответстващи фланци, уплътнения, шпилки, гайки; за вентили DN 25 PN 100 - нипели с холендърни гайки и уплътнения).
Всички съдове, работещи под повишено налягане, трябва да бъдат оборудвани с предпазни устройства срещу повишено налягане. За целта използваме:
компютри с лостово натоварване;
предпазни устройства със сгъваеми мембрани;
Компютрите с лостово натоварване не са разрешени за използване на подвижни плавателни съдове.
Принципни диаграми на основните типове персонални компютри са показани на фигури 6.1 и 6.2. Тегло на клапаните с тежести на лоста (вижте фиг. 6.1,6) трябва да бъде надеждно фиксиран в определеното положение на лоста след калибриране на вентила. Конструкцията на пружинния компютър (виж фиг. 6.1, c) трябва да изключва възможността за затягане на пружината над установената стойност и да осигурява устройство за
Ориз. 6.1. Принципни диаграми на основните типове предпазни клапани:
проверка на правилната работа на вентила в работно състояние чрез принудително отваряне по време на работа. Конструкцията на пружинния предпазен клапан е показана на фиг. 6.3. Броят на персоналните компютри, техните размери и пропускателна способност трябва да бъдат изчислени така, че на фиг. 6.2. Предпазната мембрана при спукване не надвишава повече от 0,05 MPa за съдове с налягане до 0,3 MPa, при
15% - за съдове с налягане от 0,3 до 6,0 MPa, с 10% - за съдове с налягане над 6,0 MPa. При работа с персонални компютри се допуска превишаване на налягането в съда с не повече от 25%, при условие че това превишение е предвидено от проекта и е отразено в паспорта на съда.
Пропускателната способност на компютъра се определя съгласно GOST 12.2.085.
При определяне на размера на секциите на потока и броя на предпазните клапани е важно да се изчисли капацитетът на вентила за G (в kg/h). Извършва се по методиката, описана в ССБТ. За водната пара стойността се изчислява по формулата:
G=10B 1 B 2 α 1 F(P 1 +0.1)
Ориз. 6.3. Пружинно устройство
предпазен клапан:
1 - тяло; 2 - макара; 3 - пружина;
4 - изходящ тръбопровод;
5 - защитен съд
Където би - коефициент, който отчита физикохимичните свойства на водната пара при работни параметри пред предпазния клапан; може да се определи чрез израз (6-7); варира от 0,35 до 0,65; коефициентът, отчитащ съотношението на налягането пред и зад предпазния клапан, зависи от адиабатния индекс к и индикатор β, с β<β кр =(2-(k+1)) k/(k-1) коэффициент B 2 = 1, показатель β вычисляют по фор муле (6.8); коэффициент B 2 варира от 0,62 до 1,00; α 1 - коефициентът на потока, посочен в информационните листове за предпазните клапани, за модерни конструкции на клапани с ниско повдигане α 1 = 0,06-0,07, клапани с високо повдигане - α 1 = 0,16-0,17, Е- площ на потока на клапана, mm 2; Р 1 - максимално свръхналягане пред вентила, MPa;B 1 =0,503(2/(k+1) k/(k-1) * 
Където V\ - специфичен обем пара пред вентила при параметри P 1 и T 1, ) m 3 /kg - температура на средата пред вентила при налягане Pb °C.
(6.7)β = (P 2 + 0,1)/(P 1 +0,1), (6,8)
Където П2 - максимално свръхналягане зад клапана, MPa.
Адиабатен показател к зависи от температурата на водните пари. При температура на парата 100 °C к = 1.324, при 200 "C к = 1.310, при 300 °C к= 1.304, при 400 "C к= 1.301, на 500 ° Ck= 1,296.
Общата производителност на всички инсталирани предпазни клапани не трябва да бъде по-малка от максималния възможен авариен поток на среда в защитения съд или апарат.
Предпазните диафрагми (вижте фигури 6.2 и 6.4) са специално отслабени устройства с точно изчислен праг на пропадане на налягането. Те са прости по дизайн и в същото време осигуряват висока надеждност на защитата на оборудването. Мембраните напълно запечатват изпускателния отвор на защитения съд (преди задействане), евтини са и лесни за производство. Техните недостатъци включват необходимостта от подмяна след всяко задействане, невъзможността за точно определяне на налягането на задействане на мембраната, което налага увеличаване на границата на безопасност на защитеното оборудване.
Мембранни предпазни устройства могат да бъдат монтирани вместо лостови и пружинни предпазни клапани, ако тези клапани не могат да се използват в определена среда поради тяхната инерция или други причини. Монтират се и пред компютъра в случаите, когато компютърът не може да работи надеждно поради особеностите на влиянието на работната среда в съда (корозия, кристализация, залепване, замръзване). Мембраните също се монтират паралелно с компютъра, за да се увеличи капацитетът на системите за освобождаване на налягането. Мембраните също се монтират паралелно с компютъра, за да се увеличи производителността на системите за освобождаване на налягането. Мембраните могат да се спукат (виж Фиг. 6.2), да се счупят, да се разкъсат (Фиг. 6.4), да се срязват, да се откъсват. Дебелината на разрушаващи се дискове A (в mm) се изчислява по формулата:
П.Д./(8σ vr К T )((1+(δ/100))/(1+((δ/100)-1)) 1/2
Където д - работен диаметър; Р-налягане на отговор на мембраната, σ BP - якост на опън на материала на мембраната (никел, мед, алуминий и др.); ДА СЕ 1 - температурен коефициент варира от 0,5 до 1,8; δ е относителното удължение на материала на мембраната при разкъсване, %.
За откъсващите се мембрани стойността, определяща налягането на реакция, е
е диаметърът д з (виж фиг. 6.4), което се изчислява като
D n =D(1+P/σ време) 1/2
Не се допуска монтиране на спирателни кранове между съда и предпазното устройство, както и зад него. Освен това предпазните устройства трябва да бъдат разположени на места, удобни за поддръжката им.
Защитни устройства. Предпазните устройства (клапани) трябва автоматично да предотвратяват повишаване на налягането над допустимото ниво чрез изпускане на работната течност в атмосферата или системата за изхвърляне. Трябва да се монтират поне две предпазни устройства.
На парни котли с налягане 4 MPa трябва да се монтират само импулсни предпазни клапани.
Диаметър на прохода (условен), монтиран на котли с лост; натоварването и пружинните клапани трябва да са най-малко 20 mm. Допустимото отклонение е този проход да се намали до 15 mm за котли с паропроизводителност до 0,2 t/h и налягане до 0,8 MPa при инсталиране на два вентила.
Общият капацитет на предпазните устройства, монтирани на парни котли, не трябва да бъде по-малък от номиналния капацитет на котела. Изчисляването на капацитета на ограничителните устройства на парни и водогрейни котли трябва да се извършва съгласно 14570 „Предпазни клапани на парни и водогрейни котли. Технически изисквания".
Определят се местата за монтаж на предпазните устройства. По-специално, в котлите за гореща вода те се монтират на изходящите колектори или барабана.
Методът и честотата на регулиране на предпазните клапани на котлите са посочени в инструкциите за монтаж и инструкциите. Клапаните трябва да предпазват съдовете от превишаване на налягането в тях с повече от 10% от изчисленото (разрешеното) налягане.
Кратък отговор:Всички съдове, работещи под повишено налягане, трябва да бъдат оборудвани с предпазни устройства срещу повишено налягане. За целта използваме:
пружинни предпазни клапани (SC);
компютри с лостово натоварване;
импулсни предпазни устройства, състоящи се от главен компютър и импулсен контролен клапан с директно действие;
предпазни устройства с разкъсващи се мембрани;
други предпазни устройства, чието използване е одобрено от Госгортехнадзор на Русия.
За облекчаване на излишното налягане в атмосферата се използват пружинни предпазни клапани, които са специални тръбопроводни фитинги, които осигуряват надеждна защита на тръбопровода от неизправности и механични повреди. Устройството отговаря за автоматичното изхвърляне на излишните течности, пара и газ от съдовете и системите до нормализиране на налягането.
Предназначение на пружинен клапан
Опасно свръхналягане в системата възниква в резултат на външни и вътрешни фактори. Увеличението се причинява както от неправилно сглобяване на термично-механични вериги, което причинява неизправности във функционирането на оборудването, топлина, навлизаща в системата от външни източници, така и вътресистемни физически процеси, които не са предвидени от стандартните работни условия, които периодично се появяват в системата.
Продуктите за безопасност са съществена част от всяка битова или индустриална система под налягане. Монтирането на предпазни механизми се извършва на тръбопроводи в компресорни станции, в автоклави и в котелни помещения. Клапаните изпълняват защитни функции на тръбопроводи, през които се транспортират не само газообразни, но и течни вещества.
Устройство и принцип на действие на пружинни клапани
Клапанът се състои от стоманено тяло, чийто долен фитинг се използва като свързващ елемент между него и тръбопровода. Ако налягането в системата се увеличи, средата се изпуска през страничния фитинг. Пружина, регулирана в зависимост от налягането в системата, осигурява притискане на макарата към седалката. Пружината се регулира с помощта на специална втулка, която се завинтва в горния капак, разположен на тялото на устройството. Капачката, разположена в горната част, е предназначена да предпазва втулката от разрушаване в резултат на механично напрежение. Наличието на специално ухо за запечатване ви позволява да защитите системата от външна намеса.
За клапани, в които пружината действа като балансиращ механизъм, се избира силата на работния елемент. Ако параметрите са избрани правилно, в нормалното състояние на системата макарата, която е отговорна за освобождаването на излишното налягане от тръбопровода, трябва да бъде притисната към седалката. Когато производителността се увеличи до критично ниво, в зависимост от вида на пружинното устройство, макарата се придвижва до определена височина.
Предпазният пружинен клапан, който осигурява своевременно освобождаване на налягането, е изработен от различни материали:
- Въглеродна стомана.Такива устройства са подходящи за системи, в които налягането е в диапазона от 0,1-70 MPa.
- Неръждаема стомана.Вентилите от неръждаема стомана са предназначени за системи, в които налягането не надвишава 0,25-2,3 MPa.
Класификация и характеристики на пружинните клапани
Пружинният предпазен клапан се предлага в три версии:
- Устройства с ниско повдиганеподходящ за газо- и паропроводни системи, чието налягане не надвишава 0,6 MPa. Височината на повдигане на такъв клапан не достига повече от 1/20 от диаметъра на седлото
- Устройства за средно повдигане, при които височината на повдигане на макарата е от 1/6 до 1/10 от диаметъра на дюзата.
- Пълни асансьорни устройства, при които височината на повдигане на клапана достига до ¼ от диаметъра на седлото.
Има известна класификация на клапаните въз основа на метода на отварянето им:
- Клапан с възвратна пружина.За управление на пружинни възвратни клапани се използва индиректен външен източник на налягане. Пружинните възвратни клапани, наречени импулсни предпазни устройства, могат да се управляват от електричество.
- Прав клапан.В устройствата от директен тип работното налягане на средата има пряк ефект върху макарата, която се издига с увеличаване на налягането.
Маркирайте отворени клапаниИ затворен тип. В случай на използване на устройство с директен тип, когато вентилът е отворен, средата се изхвърля директно в атмосферата. Клапаните от затворен тип остават напълно изолирани към околната среда, освобождавайки налягането в специален тръбопровод.
Предимства
Има различни видове оборудване, които осигуряват облекчаване на излишното налягане от системата, но пружинните предпазни клапани са популярни поради наличието на важни предимства:
- Простота и надеждност на дизайна.
- Лесна настройка на работните параметри и лесна инсталация.
- Разнообразие от размери, видове и дизайни.
- Монтажът на предпазния продукт е възможен както в хоризонтално, така и във вертикално положение.
- Сравнително малки габаритни размери.
- Голяма площ на потока.
Недостатъците на предпазните клапани включват наличието на ограничения във височината на повдигане на макарата, повишени изисквания за качеството на производството на пружина за предпазни клапани, които могат да се повредят при работа в агресивна среда или постоянно излагане на високи температури.
Как да изберем пружинен клапан?
Когато избирате предпазител, трябва да се основавате на няколко важни принципа, отчитането на които определя непрекъснатата работа на системата и способността на предпазителя да изпълнява необходимите функции:
- Пружинните предпазни клапани имат най-малки размери в сравнение с други видове предпазни клапани, така че те трябва да бъдат избрани в случаите, когато няма достатъчно свободно пространство.
- Характеристиките на използването на клапани са свързани с наличието на повишени вибрации, които влияят негативно на експлоатационните характеристики на устройството и могат бързо да го направят неизползваем. Например устройствата с лостово натоварване са по-податливи на повреди поради излагане на вибрации поради наличието на дълъг лост с тежест и панти в дизайна. Следователно, за системи, в които се наблюдават значителни вибрационни ефекти, струва си да изберете пружинен предпазен клапан.
- В зависимост от конструктивните характеристики на устройството, пружината може да промени силата на натиск с течение на времето. Това се дължи на факта, че постоянното издигане на макарата причинява промени в структурата на метала.
Инсталационни нюанси
Предпазен клапан от пружинен тип се монтира във всяка точка на системата, която е подложена на повишено налягане и има риск от механични повреди. Устройството не изисква много свободно пространство, което е значително предимство в сравнение с други видове предпазни устройства.
За да избегнете проблеми при работа, не монтирайте никакви спирателни вентили пред предпазния клапан. За изхвърляне на газообразната среда се монтират специални устройства или изхвърлянето става директно в атмосферата. За предупреждение на персонала, заедно с пружинните клапани е монтирана специална свирка, която е поставена на изпускателната тръба. Когато вентилът се активира, ще прозвучи свирка, което показва, че налягането в системата се е увеличило и вентилът се е отворил, за да освободи средата.
Възможни причини за повреда на предпазния клапан
Предпазните клапани са издръжливи и надеждни устройства, които осигуряват постоянна защита на системите от свръхналягане. Директен или обратен пружинен клапан се проваля поради няколко причини:
- Наличие на повишени вибрации;
- Постоянно излагане на агресивна среда на предпазния дросел.
- Неправилно инсталиране на предпазна пружина на дросел или клапан.
За да се избегнат аварии и неизправности във функционирането на системите, предпазните клапани се подлагат на периодични проверки за неизправности. Вентилите се тестват за здравина и херметичност преди пускане в експлоатация. Извършват се също така периодични проверки за определяне на херметичността на уплътнителните повърхности и връзките на салниците.
С правилния избор на предпазни устройства, като се вземат предвид параметрите на системата, периодични проверки и навременно отстраняване на неизправности, пружинните предпазни клапани ще осигурят надеждна работа на системата и безпроблемна защита срещу свръхналягане за дълго време.
Предпазни клапани- вид тръбопроводна арматура, предназначена да предпазва отоплителната система от свръхналягане. Предпазният клапан е клапан с директно действие, т.е. фитинги, работещи директно под контрола на самата работна среда (както и регулатори на налягане с директно действие).
| Снимка Обозначение | Име | Ду, мм | Работно налягане (kgf/cm2) | Материал на корпуса | Работна среда | Вид на връзката | Цена, търкайте | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 16 | бронз | вода, пара | съединителен щифт | 3800 | ||||
| Пружинен предпазен клапан | 25 | 16 | бронз | вода, пара, газ | съединителен монтаж | 12000 | |||
| Пружинен предпазен клапан с ниско повдигане | 15-25 | 16 | стомана | амоняк, фреон | щифтов тип | 1200-2000 | |||
| Стоманен предпазен клапан | 50 | 16 | стомана | течна или газообразна неагресивна среда, амоняк | фланец | 6660-10800 | |||
| 50-80 | 25 | стомана | фланец | 6000 | |||||
| двулостов предпазен клапан | 80-125 | 25 | стомана | Вода, въздух, пара, амоняк, природен газ, петролни продукти | фланец | 9000-19000 | |||
| Пружинен предпазен клапан с пълно повдигане | 25 | 40 | стомана | вода, въздух, пара, амоняк, масло, течни петролни продукти | фланец | 20000 | |||
| Ъглов предпазен клапан | 50-80 | 16 | стомана | вода, пара, въздух | фланец | 12500-16000 | |||
| Едноръкохватков предпазен клапан | 25-100 | 16 | излято желязо | вода, пара, газ | фланец | 1500-7000 | |||
| Двулостов предпазен клапан | 80-150 | 16 | излято желязо | вода, пара, газ | фланец | 6000-30000 | |||
| Пружинен предпазен клапан | 15-25 | 25 | стомана | фреон, амоняк | съединителен монтаж | 5000-7000 | |||
| Предпазен клапан за ниско повдигане VALTEC | 15-50 | 16 | месинг | вода, водна пара, въздух | съединител | 860-10600 | |||
| предпазен клапан | 34-52 | 0,7 | стомана | вода, пара | фланец | 15000 | |||
| Пружинен предпазен клапан | 50-150 | 16 | стомана | фланец | 20200-53800 | ||||
| Пружинен предпазен клапан | 50-150 | 40 | стомана | вода, въздух, пара, амоняк, природен газ, нефт, петролни продукти | фланец | 20000-53800 | |||
| Пружинен предпазен клапан | 50-150 | 16 | стомана | вода, въздух, пара, амоняк, природен газ, нефт, петролни продукти | фланец | 20200-53800 | |||
| Предпазен клапан с ъглова пружина. | 50 | 100 | стомана | газ, вода, пара, кондензат | фланец | 37900 | |||
| 80 | 100 | стомана | газ, вода, пара, кондензат | фланец | 39450 | ||||
| Пружинен предпазен клапан с ъглов демпфер | 50 | 64 | стомана | пара | фланец | 37300 | |||
| Пружинен предпазен клапан с ъглов демпфер. | 80 | 64 | стомана | газ, вода, пара, кондензат | фланец | 46500 | |||
Класификация на предпазните клапани:
Според естеството на повдигането на затварящия орган:
- вентили с пропорционално действие (използвани върху несвиваеми среди);
- Вентили за включване/изключване;
Според височината на повдигане на затварящия орган:
- ниско повдигане (височината на повдигане на заключващия елемент (макара, плоча) не надвишава 1/20 от диаметъра на седалката);
- средно повдигане (височина на повдигане на плочата от 1/20 до ¼ от диаметъра на седлото);
- пълно повдигане (височината на повдигане е 1/4 от диаметъра на седлото или повече);
По вид натоварване на макарата:
- пролет
- товар или лостово натоварване
- лост-пружина
- магнитна пружина
При вентилите с ниско и средно повдигане повдигането на макарата над седлото зависи от налягането на средата, поради което се наричат още вентили пропорционално действие. Такива вентили се използват главно за течности, когато не се изисква голяма производителност. При вентилите с пълно повдигане отварянето става едновременно, поради което се наричат още клапани действие за включване/изключване. Такива вентили са с висока производителност и се използват както за течни, така и за газообразни среди.
Лостови (лостови) предпазни клапани, принцип на действие:
|
Заредете до 17с18нж, 17х18бр |
|||
|
|
|
|
|
Принципът на действие на предпазния клапан с лостово натоварване е да противодейства на силата върху макарата от налягането на работната среда - силата от товара, предавана през лоста към стеблото на клапана. Основата на механизма на този тип клапан е лост и товар, окачен върху него. Работата на устройството зависи от теглото на товара и разположението му върху лоста. Колкото по-голямо е теглото и колкото по-далеч е върху лоста, толкова по-високо е налягането, което работи клапанът. Лостовите клапани се регулират спрямо налягането на отваряне чрез преместване на тежест по лоста (теглото на товара може да се промени). Лостовете се използват и за ръчно прочистване на клапана. Лостовите вентили са забранени за използване на мобилни отоплителни уреди.
Вътрешна структура на лостов предпазен клапан:
1.Вход; 2. Изход; 3. Седло на клапана; 4. Макара; 5. Карго; 6. Лост.
Запечатването на седалки с голям диаметър изисква големи тежести върху дълги рамена, което може да причини силни вибрации на устройството. При тези обстоятелства се използват клапани, вътре в които напречното сечение за изпускане на средата е образувано от две седла, които се затварят от две макари с помощта на два лоста с тежести (вижте например:,). Използването на тези двулостови кранове с две порти, което намалява теглото на товара и дължината на лостовете, осигурявайки нормална работа на системата.
Регулирането на клапана за тежест на лоста, както е отбелязано по-горе, се извършва чрез преместване на тежестта по протежение на лоста. След регулиране на необходимото налягане товарът се закрепва с болтове, покрива се със защитен кожух и се заключва. Това се прави, за да се предотвратят неоторизирани промени в настройките. Фланците често се използват като тежести.
Характеристики на клапаните с лостово тегло:
Лостовите вентили са тръбопроводни фитинги, разработени преди 40-те години на миналия век. Това е остарял вентил, закупуван само за поддръжка на бойлерни точки и подобни съоръжения от времето на съветските комунални услуги.
Специална характеристика на вентила е необходимостта от смилане на работните повърхности (макара и седло - пресован бронзов уплътнителен пръстен) директно на мястото на монтаж на клапана. Прилепването означава обработка на бронзовото гнездо с абразивни материали за постигане на по-тесен контакт между макарата и гнездото. Макарата в тялото на клапана не е закрепена и при транспортиране и товарене работните й повърхности лесно се повреждат. Вентил без припокриване няма да бъде запечатан.
Предимства на лостовите предпазни клапани:
- Простота на дизайна;
- Ремонтопригодност;
- Ръчно регулиране на задействането на клапана;
Недостатъци на лостовите предпазни клапани:
- Необходимостта от смилане на работни повърхности;
- Кратък живот на клапана;
- Обемист дизайн;
Пружинни предпазни клапани, принцип на действие:
|
предпазен клапан |
|||
|
|
|
|
Принципът на действие на пружинния предпазен клапан е да противодейства на силата на пружината - силата върху макарата от налягането на работната среда (охлаждащата течност). Охлаждащата течност упражнява натиск върху пружината, която се компресира. Когато зададеното налягане бъде превишено, макарата се издига и охлаждащата течност се изпуска през изходната тръба. След като налягането в системата падне до зададеното налягане, вентилът се затваря и изтичането на охлаждащата течност спира.
Вътрешна структура на пружинния предпазен клапан:
1 - тяло; 2 - дюзи; 3 - долна регулираща втулка; 4, 5 - заключващ винт; 6, 19, 25, 29 - уплътнение; 7 - горна регулираща втулка 8 - възглавница; 9 - макара; 10 - направляваща втулка; 11 - специална гайка; 12 - преграда; 13 - капак; 14 - прът; 15 - пружина; 16 - опорна шайба; 17 - регулиращ винт; 18 - контрагайка; 20 - капачка; 21 - гърбица; 22 - направляваща втулка; 23 - гайка; 24 - щепсел; 25 - разпределителен вал; 27 - ключ; 28 - лост; 30 - топка.
Налягането на реагиране на пружинния предпазен клапан се задава чрез оборудване на клапана с различни пружини. Много вентили се произвеждат със специален механизъм (лост, гъбичка и др.) за ръчно детониране за контролно продухване на клапана. Това се прави, за да се провери функционалността на клапана, тъй като по време на работа могат да възникнат различни проблеми, като залепване или замръзване на макарата към седалката. Въпреки това, в индустрии, използващи агресивни и токсични среди, високи температури и налягания, контролираното продухване може да бъде много опасно. Следователно за пружинните клапани, използвани в такива индустрии, възможността за ръчно издухване не е предвидена и дори е забранена.
При работа с агресивни химически среди пружината се изолира от работната среда с помощта на уплътнение по дължината на пръта със салникова кутия, маншон или еластична мембрана. Силфонните уплътнения се използват и в случаите, когато не се допуска изтичане на среда в атмосферата, например в атомни електроцентрали. Максималната работна температура за предпазните пружинни клапани е до +450°C, налягане до 100 bar.
Предпазният предпазен клапан се отваря преди достигане на зададеното налягане. Вентилът се отваря напълно, когато налягането надвиши зададеното налягане с 10-15% (в зависимост от модела). Устройството се затваря напълно само когато налягането е с 10-20% по-малко от зададеното налягане, т.к изтичащата охлаждаща течност създава допълнително динамично налягане.
Ако отоплителната система работи стабилно, без повреди или свръхналягане, предпазният предпазен клапан остава без „работа“ за дълъг период от време и може да се задръсти. Затова се препоръчва периодично да се почиства.
Предимства на пружинните клапани :
- прост дизайн на оборудването;
- малък размер и тегло с големи секции на потока;
- Възможност за монтаж както във вертикално, така и в хоризонтално положение;
- възможност за постигане на висока производителност.
Недостатъци на пружинните клапани :
- рязко увеличаване на силата на пружината, когато се компресира по време на процеса на повдигане на макарата;
- възможността за получаване на воден чук при затваряне на клапана;
Предпазни клапани с магнитна пружина, принцип на действие:
Предпазните клапани с магнитна пружина използват електромагнитен задвижващ механизъм. Електромагнитът осигурява допълнително притискане на макарата към седалката. Когато се достигне налягането на реакция, електромагнитът се изключва и само пружината противодейства на налягането, а клапанът започва да работи като обикновен пружинен клапан. Също така, електромагнитът може да създаде отваряща сила, тоест да противодейства на пружината и да принуди клапана да се отвори. Има клапани, в които електромагнитното задвижване осигурява едновременно допълнителна сила на натискане и отваряне; в този случай пружината служи като предпазна мрежа в случай на прекъсване на захранването. Магнитните пружинни клапани обикновено се използват в сложни импулсни предпазни устройства като контролни или импулсни вентили.
Предпазният клапан е предпазно устройство, което предотвратява обратното връщане на вещество през тръбопровод и изпуска излишъка в зона с ниско налягане или атмосфера. Това е незаменимо устройство, тъй като ви позволява да запазите помпи, оборудване и самия тръбопровод в случай на извънредни ситуации.
Какви видове предпазни клапани има?
Дизайнът на устройството е възможно най-прост: заключващ елемент и зададена точка, която осигурява захранващо напрежение към него. Заключващият елемент от своя страна се състои от болт и седло.
Има няколко вида клапани:
- пружинен предпазен клапан - на налягането на работното вещество се противопоставя силата на компресирана пружина. Размерът на налягането се определя от силата на компресия, а обхватът на възможните настройки на клапана се определя от еластичността на частта;
- лост - работното вещество се задържа с помощта на лостов механизъм. Размерът, натискът и общият обхват на действие се определят от теглото на товара и дължината на лоста;
- ниско повдигане - болтът се издига само на 0,05 от диаметъра на седлото. Механизмът на отваряне е пропорционален. Такива устройства се отличават с ниска производителност, ниска цена и проста структура;
- пълно повдигане - болтът се издига до височината на диаметъра на седалката или малко повече. Механизма е двупозиционен. Обикновено се инсталира на тръбопроводи, през които се движи пара или сгъстен въздух. Отличава се със способността си да пропуска голямо количество работно вещество и по-високата си цена.
Какви са предимствата на предпазните устройства?
- най-проста конструкция - гарантира лекота и бързина на ремонт и подмяна на износени части;
- малък размер и леко тегло;
- широк ценови диапазон, който ви позволява да закупите продукта на най-изгодната цена.
Предпазният клапан позволява на тръбопровода да функционира ефективно при условия на високо налягане и резки промени в налягането.