Válvula de segurança de vapor Válvulas de segurança com ajuste de controle de pressão

Válvulas de segurança consulte acessórios de proteção. Eles são necessários para proteger o sistema de dutos contra o aumento excessivo de pressão no sistema de dutos, bem como caldeiras a vapor, tanques e outros recipientes. Se a pressão for ultrapassada, eles liberam parte do fluido de trabalho no meio ambiente ou em um tubo de saída especial. Trabalhar em modo automático.

Projeto da válvula de segurança (usando o exemplo de uma mola Flamco Prescor S 960)

Princípio de funcionamento das válvulas de segurança

O carretel da válvula é conectado a uma mola ajustada para uma certa compressão a uma certa pressão. EM em bom estado pressão, a mola pressiona firmemente o carretel contra a sede, a válvula de segurança é fechada e não permite a passagem do meio de trabalho. Sob a influência pressão alta, atuando no carretel, a mola é comprimida, permitindo que o carretel se afaste da sede e libere o fluido de trabalho pelo canal de drenagem.

Para evitar que o carretel grude na sede (e isso pode acontecer muitas vezes se o meio de trabalho da tubulação for vapor ou água superaquecida), é necessário abri-lo periodicamente à força. Isso é chamado de “sopro de válvula”. Para fazer isso, instale alças para controle manual.

Você pode aprender mais sobre o projeto e o princípio de operação de uma válvula de segurança de mola no vídeo

Tipos de válvulas de segurança

Todos os tipos de válvulas de segurança operam segundo o mesmo princípio descrito acima. Mas eles são divididos em subespécies de acordo com vários parâmetros.

De acordo com o tipo de dispositivo que exerce contrapressão na válvula

Primavera

O mais difundido válvulas de mola pela facilidade de uso e não tamanhos grandes. Possuem uma mola que regula a pressão de abertura da válvula.

Existem válvulas de segurança de mola proporcionais e de elevação total.

• Em proporcional, a liberação do meio ocorre suavemente em proporção ao aumento da pressão.
• Nas válvulas full-lift, quando a pressão de ajuste é atingida, a válvula abre imediata e completamente, até uma distância maior ou igual à seção transversal da abertura de entrada. O excesso de meio de trabalho é rapidamente descarregado.

Alavanca - carga.

Válvula de segurança com peso de alavanca

Nas válvulas de segurança com peso de alavanca, a pressão máxima é regulada por uma alavanca e um peso montado na alavanca. Quanto maior o peso e a alavanca, mais pressão será necessária para abrir a válvula e liberar o fluido. Eles são usados ​​​​com muito menos frequência do que os de mola, pois são grandes em tamanho, peso e criam vibrações. Não usado em sistemas móveis e onde a vibração da tubulação é possível. Eles são usados ​​​​em salas de caldeiras com caldeiras a vapor estacionárias.

De acordo com a altura de elevação do carretel

Quanto mais alto o carretel for capaz de subir acima do assento, maior será seu rendimento e eficiência. É muito importante prestar atenção a este parâmetro da válvula de segurança, pois válvulas com o mesmo diâmetro (DN), mas elevadores diferentes, possuem características diferentes.

• Elevação baixa. Válvulas nas quais o carretel sobe de 1/40 a 1/20 do tamanho da seção da válvula. São as válvulas de segurança mais simples utilizadas em sistemas sem grande necessidade de vazão, trabalhando principalmente com água e outros líquidos.
• Elevação média. O carretel nessas válvulas de segurança aumenta 1/10 - 1/6 do tamanho da válvula. Com um design complexo, eles ainda não oferecem capacidade total de cross-country, portanto esse tipo não é muito popular.
• Alto levantamento. Eles garantem a capacidade total de cross-country elevando o carretel a uma altura igual ou superior ao diâmetro do orifício de entrada.

Por tipo de redefinição do ambiente de trabalho

• Válvulas de segurança tipo aberto. Eles liberam o ambiente de trabalho diretamente para o mundo exterior.
• Válvulas de segurança tipo fechado. Eles são vedados ao meio ambiente e descarregam o meio de trabalho através de um canal de saída especial.

De acordo com o método de operação da válvula

• Válvulas de ação direta. A abertura/fechamento da válvula é influenciada diretamente pelo meio de trabalho, atuando diretamente no carretel. Este é um tipo confiável de operação. Infelizmente, não pode ser usado para grandes tubulações com alta pressão.
• Válvulas de ação de pulso. Tenha em seu design dispositivo adicional– válvula de pulso. Neste tipo de válvula, o meio de trabalho é liberado somente após um comando da válvula pulsante. Aplicável para grandes diâmetros e pressão.

Onde as válvulas de segurança são usadas?

A principal tarefa das válvulas de segurança é garantir a operação segura de equipamentos municipais, industriais e de energia, que podem ser encontrados nas indústrias de petróleo e gás, química, alimentícia e de habitação e serviços comunitários. Nas empresas onde é usado ar comprimido ou vapor, o sistema não pode funcionar sem válvulas de segurança.

As válvulas de segurança para dutos são especialmente relevantes em sistemas domésticos de abastecimento de gás, onde uma perda de pressão pode levar não apenas à falha do equipamento, mas a um desastre grave que pode ceifar muitas vidas. É por isso que as válvulas de segurança são produzidas de acordo com maiores requisitos de controle de qualidade.

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Às vezes, surgem circunstâncias desagradáveis ​​​​quando o sistema de aquecimento funciona mal e a pressão começa a flutuar. Se a pressão não for regulada, as consequências podem ser perigosas. Para evitar que isso aconteça, sistema de aquecimento e sistema de alimentação água quente devem ser equipados com válvulas de segurança. O que são e como funcionam – contaremos neste material.

Válvula de segurança no sistema de aquecimento desempenha uma função protetora para evitar alta pressão. Isto é especialmente importante para caldeiras a vapor.

A pressão arterial aumenta com mais frequência devido aos seguintes motivos:

• recusa sistemas automáticos ajuste de pressão;
• aumento repentino de temperatura ambiente e o aparecimento de vapor.

Os produtos de segurança são principalmente de dois tipos:

• primavera;
• carga de alavanca.

Nas estruturas de carga de alavanca, a ação da pressão no carretel é neutralizada por uma carga, sua força é transmitida através da alavanca para a haste. Ele se move ao longo do comprimento da alavanca, e desta forma você pode ajustar a força de pressão do carretel contra o assento. Em seguida, abre quando o meio de trabalho começa a pressionar a parte inferior do carretel com uma força maior que a força da pressão da alavanca e a água sai pelo tubo.

E as unidades de segurança da mola funcionam usando uma unidade eletromagnética. Uma mola exerce pressão na haste do carretel e o ajuste ocorre alterando o grau de compressão da mola.

Pequenos sistemas de aquecimento são melhor combinados com produtos de mola; suas vantagens, neste caso, são as seguintes:

• compacidade;
• a configuração só pode ser alterada durante o uso das ferramentas;
• a haste do carretel pode ter posições diferentes;
• Possibilidade de combinação com outros produtos.

De acordo com o princípio de funcionamento, as válvulas de segurança são divididas em:

Uma válvula de segurança de ação direta só pode abrir sob pressão do meio de trabalho, enquanto uma válvula de segurança indireta só pode abrir sob a influência de uma fonte de pressão.

E de acordo com o tipo de levantamento da constipação, os aparelhos são:

• levantamento baixo;
• levantamento médio;
• levantamento completo.

Materiais de fabricação

Produtos de segurança pode ser feito dos seguintes materiais:

• latão;
• aço;
• aço galvanizado;
• aço inoxidável

Características do mecanismo e design

Latão de segurança válvula de acoplamento pois a caldeira está equipada com roscas em ambos os lados, existe uma junta no lado da entrada. O mecanismo é acionado por mola. A pressão externa pode aumentar o bloqueio. Após a montagem da estrutura ela é pressurizada, portanto esse tipo de válvula é muito confiável e acessível.

Válvula de corte de segurança também pode trabalhar em sistema de esgoto para proteger contra a pressão de refluxo.

Características das válvulas de três vias

A finalidade e o princípio de funcionamento das válvulas de segurança de três vias são um pouco diferentes de outras opções e, portanto, suas principais diferenças:

Essas válvulas são mais frequentemente usadas em sistemas de aquecimento que incluem “pisos quentes”. Desta forma, a água para aquecimento dos pisos ficará muito mais fria que a água do radiador.

Para a fabricação de válvulas de segurança de três vias é utilizado:

• aço;
• latão;
• ferro fundido.

Estruturas de latão são mais comuns na instalação de sistemas de aquecimento doméstico, enquanto o aço e o ferro fundido são mais comuns para instalações industriais maiores.

Também vale a pena prestar atenção à válvula de segurança contra explosão, que pode evitar a explosão de gases inflamáveis ​​ou pó de carvão. Eles são feitos de forma que, em caso de explosão da substância, apenas a membrana da estrutura seja danificada e a tubulação permaneça ilesa.

Este tipo de produto funciona automaticamente. Dependendo da pressão, seu Existem vários tipos deles:

• com pressão de até 2 kPa;
• até 40 kPa;
• 150kPa inclusive.

Como escolher a válvula de segurança certa

Ao escolher uma válvula de segurança, há um grande número de fatores a serem considerados. Em particular, certifique-se de levar em consideração a pressão operacional ambiente. Se esta pressão for superior ao normal, então você precisa escolha um produto para 2 bar, que pode suportar tais condições operacionais do produto. Além disso, você pode escolher uma opção com a capacidade de ajustar a pressão para poder ajustar o modo desejado e descobrir os parâmetros exatos, em particular o diâmetro nominal.

Existem vários padrões relativos à realização de cálculos; você também pode encontrar programas de cálculo especiais na Internet. Você pode prescindir de cálculos e pegar uma estrutura com diâmetro não inferior ao diâmetro do tubo de saída da sua caldeira, mas tal cálculo não será preciso e não pode garantir alto nível segurança e desempenho.

Em geral, para escolher o produto certo, você deve considere os seguintes parâmetros:

• decidir sobre o tipo de produto;
• com tamanho tal que a pressão no sistema não ultrapasse os limites permitidos;
• É melhor escolher produtos do tipo mola para sua casa;
• dispositivos abertos são adequados apenas se a água for para a atmosfera, e dispositivos fechados - se for para a tubulação de saída;
• após os cálculos, você pode determinar se uma válvula de baixa elevação ou uma válvula de elevação total é adequada;
• calcule seu orçamento.

Os preços das válvulas de segurança variam dependendo do material e outras características. Por exemplo, uma estrutura de membrana fabricada na Itália pode ser compre por cerca de 4 USD., e latão – a partir de 12 USD. Existem também alguns modelos de válvulas cujo custo excede US$ 100.

Recursos de instalação de válvula de segurança

Ao instalar a válvula, você deve seguir rigorosamente todas as regras listadas em documentação regulatória produtos. Além disso, a instalação deve ser realizada levando em consideração a potência e a pressão de operação.

Mas Os principais princípios de instalação são:

Também não devemos esquecer que é necessário regular e verificar a pressão pelo menos uma vez por ano antes da estação de aquecimento.

Como configurar uma válvula de segurança

A válvula deve ser ajustada no local de instalação após a conclusão trabalho de instalação e depois que o sistema for lavado. Defina a pressão de ajuste, verifique a pressão de abertura e fechamento do produto.

As configurações devem ser definidas um pouco acima da pressão máxima de operação permitida durante a operação normal da estrutura. UM pressão de abertura total não deve ser superior ao nível mínimo do elemento mais fraco do sistema. A pressão de fechamento deve exceder o valor mínimo permitido.

Ajuste a pressão em projeto de primavera necessário girando um parafuso especial que comprime a mola, e projeto de alavanca ajustado usando o peso desejado da carga.

Então, a válvula está pronta para operação, se conseguir garantir a estanqueidade da sobreposição, bem como a abertura e fecho completos da veneziana. Além disso, a pressão pode divergir dentro das oscilações permitidas, que são indicadas na ficha técnica do produto.

Hoje, a gama de conexões a vapor é representada por dezenas de tipos vários dispositivos. Os mecanismos diferem em design, bem como em um conjunto de outros parâmetros:

• matéria corporal. Os dispositivos utilizados em sistemas de circulação de vapor são geralmente feitos de ferro maleável, galvanizado de alta resistência ou aço inoxidável, bem como latão e outros metais. Dependendo do princípio de funcionamento do mecanismo, seu design também pode conter diversas vedações feitas de tipos especiais de borracha resistentes a altas temperaturas;
• princípio de gestão. Muitos tipos desses equipamentos possuem controle manual simples, realizado por meio de caixa de câmbio ou outros mecanismos. EM sistemas modernos Nos sistemas de aquecimento, são cada vez mais utilizados dispositivos automatizados, cujo funcionamento é assegurado por acionamento elétrico. Alguns mecanismos funcionam de forma autônoma;
• tipo de conexão. Em sistemas de circulação de vapor, via de regra, pressão alta. Considerando este fato, os acessórios neles utilizados raramente possuem conexão rosqueada, porque não fornece confiabilidade adequada. Normalmente, um sistema de vapor usa mecanismos conectados por meio de flanges ou soldagem.

Gama de equipamentos a vapor

Uso de sistemas de aquecimento modernos vários tipos acessórios para vapor, cada um com características e finalidade próprias.

• Armadilhas de vapor. Esse tipo de equipamento proporciona a retirada automática da água gerada durante a troca de calor entre os meios ou durante o aquecimento do sistema de tubulação, o que faz com que o vapor se transforme em líquido.
• Bombas de condensado. A tarefa dessas conexões a vapor é bombear um meio vaporoso em caso de falta de eletricidade. A temperatura do condensado pode ultrapassar o nível estabelecido para bombas centrífugas.
• Válvulas de segurança. Tais acessórios garantem a liberação do excesso de vapor ou outro fluido de trabalho através dos bicos, a fim de proteger a tubulação, equipamentos da caldeira, recipientes e outros elementos contra danos por alta pressão.
• Válvulas de corte e controle. Este tipo de conexão a vapor permite o controle de certos parâmetros do ambiente de trabalho. Por exemplo, pode ser usado para controlar e alterar a concentração, temperatura, pressão ou fluxo de substâncias em qualquer seção da tubulação.
• Válvulas de retenção. Tais acessórios desempenham, em primeiro lugar, uma função protetora. Recursos de design permitir evitar a formação de fluxo reverso de vapor nas tubulações, o que pode causar acidente no sistema de aquecimento.
• Válvulas de esfera. Este tipo conexões de vapor são usadas para bloquear o fluxo do meio de trabalho em certas áreas do sistema. Via de regra, o dispositivo opera apenas em dois modos, proporcionando fechamento ou abertura total.

A válvula de segurança é uma parte essencial de uma máquina a vapor. Especialmente para um estranho onde não existem instrumentos ou ferramentas de medição. Portanto, para não aprender a voar, antes do primeiro lançamento da máquina a vapor é preciso cuidar dos testes válvula de vapor. Em geral, a válvula de segurança é a única parte de uma máquina a vapor que deve estar constantemente em funcionamento.

Até o início do século 19, a explosão de uma caldeira a vapor era uma ocorrência bastante comum. Naquela época, a termodinâmica era pouco compreendida e os materiais não eram tão bons. Para não ser atingido por sua própria máquina a vapor, a vítima precisa criar uma válvula de segurança funcional que alivie a pressão na caldeira caso algo aconteça.

Existem poucos requisitos para a válvula. O principal é a confiabilidade. Portanto, não há necessidade de ser inteligente no design. Havia até válvulas com controle eletromagnético que abriam sob comando - mas sempre houve uma clássica válvula de mola paralela a essa válvula.
E é por isso que não há trabalho com arquivo, tudo deve ser processado torno com a precisão necessária. E não deve haver materiais quebráveis ​​(como o amianto). Apenas aço, apenas hardcore. Bem, ou cobre, embora ainda seja necessária uma mola de aço.

O próximo requisito é garantir o rendimento do projeto. Por que você precisa de uma válvula que, quando aberta, a pressão continue aumentando?

E por último, a válvula deve ser instalada fora do ambiente onde as pessoas estão. Na locomotiva a vapor ele está sempre no telhado, no navio a vapor ele é levado para o convés, mesmo nas fábricas ele é levado mais alto e além dentro de casa. Caso contrário, assim que funcionar, será difícil até sair correndo da oficina, o nevoeiro acaba sendo pior do que o de “Hedgehog in the Fog”.

O design de tudo é bastante simples - a pressão do vapor deve superar a mola e abrir a própria válvula. O elemento chave aqui é a mola, mas o design é tal que se a mola quebrar, o vapor escapará e a caldeira não explodirá.

Vou apenas mostrar os desenhos.
Aqui estão as válvulas domésticas:

E aqui estão os americanos de 1910:

Na verdade, este artigo não foi escrito tanto sobre um detalhe técnico, mas sobre um detalhe que requer atenção especial.
Além disso, quando a finalidade da válvula se torna conhecida pelos habitantes locais, ela é uma peça potencial para sabotagem. E como ficará localizado fora...
Em geral - atenção e atenção novamente!