之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用,現(xiàn)在介紹安全泄壓閥設(shè)計選型安全閥是承擔(dān)設(shè)備(鍋爐、壓力容器和壓力管道等)的超壓安全保護(hù)裝置。隨著現(xiàn)代大機(jī)組的發(fā)展,高參數(shù)、高性能安全閥的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)安全泄壓閥通常由彈簧直啟或主安全閥、沖量閥以及進(jìn)、出口信號管系等組成,如下圖所示。系統(tǒng)存在龐大、泄露隱患多,性能不可調(diào)節(jié),壓力損失較大,泄壓保護(hù)遲緩等現(xiàn)象。 安全泄壓閥設(shè)計選型各種安全閥應(yīng)用的分析 根據(jù)使用工況和參數(shù)的不同要求,傳統(tǒng)安全閥很難適應(yīng)現(xiàn)代高參數(shù)設(shè)備的發(fā)展和高性能的需求。彈簧式安全閥雖然具有良好的性能,但難以滿足大排量的需要。而先導(dǎo)式安全閥由于使用非金屬元件作為密封元件,雖然能滿足大排量工況的需要,但不能滿足高溫工況的的需要。為此,通過理論分析和實際應(yīng)用,結(jié)合大量的動態(tài)模擬試驗,設(shè)計了一種新型的安全泄壓閥。這種新型安全泄壓閥在技術(shù)上運(yùn)動了氣流動力學(xué)的原理,在結(jié)構(gòu)上運(yùn)用了主、副閥的控制系統(tǒng)和單位面積的壓力差作用系統(tǒng),使整個系統(tǒng)取消了龐大的彈簧作用結(jié)構(gòu)或杠桿沖量和連接管系,如下圖所示: 本安全泄壓閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)獨立,啟閉迅速,安全可靠等特點。超過壓力不大于3%整定壓力,啟閉壓差小于7%~10%整定壓力。 安全泄壓閥可適用于不同的工況場合,尤其在高溫介質(zhì)帶背壓的工況,系統(tǒng)具有*的*性。可動件的啟閉、重復(fù)和膨脹活塞環(huán)的研制,安全卸壓系統(tǒng)啟動偏差小,活塞推力摩擦損失小,是一種實現(xiàn)了重復(fù)啟閉的節(jié)能、環(huán)保、綠色安全泄壓系統(tǒng)。當(dāng)給水管網(wǎng)存在短時超壓工況,且短時超壓會引起使用不安全時,應(yīng)設(shè)置泄壓閥。泄壓閥的設(shè)置應(yīng)符合下列要求: 1泄壓閥前應(yīng)設(shè)置閥門; 2泄壓閥的泄水口應(yīng)連接管道,泄壓水宜排入非生活用水水池,當(dāng)直接排放時,可排入集水井或排水溝。 注:泄壓閥的泄流量大,給水管網(wǎng)超壓是因管網(wǎng)的用水量太少,使向管網(wǎng)供水的水泵的工作點上移而引起的,泄壓閥的泄壓動作壓力比供水水泵的供水壓力小,泄壓時水泵仍不斷將水供入管網(wǎng),所以泄壓閥動作時是要連續(xù)泄水,直到管網(wǎng)用水量等于泄水量時才停止泄水復(fù)位。泄壓閥的泄水流量要按水泵H~Q特性曲線上泄壓壓力對應(yīng)的流量確定。 生活給水管網(wǎng)出現(xiàn)超壓的情況,只有在管網(wǎng)采用額定轉(zhuǎn)速水泵直接供水時(尤其是直接串聯(lián)供水時)出現(xiàn)。泄壓水排入非生活用水水池,既可利用水池存水消能,也可避免水的浪費(fèi);如直接排入雨水道,要有消能措施,防止沖壞連接管和檢查井。 3.4.12安全泄壓閥設(shè)計選型安全閥閥前不得設(shè)置閥門,泄壓口應(yīng)連接管道將泄壓水(氣)引至安全地點排放。 注:安全閥的泄流量很小,適用于壓力容器因超溫引起的超壓泄壓,容器的進(jìn)水壓力小于安全閥的泄壓動作壓力,故在泄壓時沒有補(bǔ)充水進(jìn)入容器,所以安全閥只要泄走少量的水,容器內(nèi)的壓力即可下降恢復(fù)正常。泄壓口接管將泄壓水(汽)引至安全地點排放,是為了防止高溫水(汽)燙傷人。 由于新型安全泄壓閥的設(shè)計理念是自動運(yùn)作并重復(fù)作用,所以整個系統(tǒng)是不借助外力來完成泄壓保護(hù),自動控制技術(shù)含量高,需要依賴于大量的建模試驗研究,目前高性能高參數(shù)安全泄壓系統(tǒng)的技術(shù)仍依賴于引進(jìn)。 上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥新型安全泄壓系統(tǒng)的研究,將原始的主安全閥+沖量安全閥的組合式龐大結(jié)構(gòu),不利于整機(jī)的動態(tài)試驗和較低的性能指標(biāo)等得到*地解決,高溫高壓工況中啟閉件的密封性、可動件的動作可靠性得到了大幅提高。利用活塞和閥瓣的面積差將壓力信號的引入調(diào)節(jié)和放大解決了安全泄壓系統(tǒng)的獨立,緊湊、適用于高性能高參數(shù)帶背壓的各種場合。
安全泄壓閥設(shè)計選型閥門設(shè)計 新型安全泄壓閥是運(yùn)用氣流動力學(xué)科和壓力作用在單位面積上的推力等技術(shù),將受保護(hù)的壓力源作為動力源,通過安全泄壓系統(tǒng)自動地實現(xiàn)完成控制啟閉,從而達(dá)到安全泄壓保護(hù)作用。新型安全泄壓閥是從被保護(hù)的主壓力源中引入信號源,由導(dǎo)閥控制信號調(diào)節(jié)放大。主壓力源用于主閥作用在閥芯單位面積上有可能的密封比壓,信號源作用在設(shè)定的有面積差的單位面積上實現(xiàn)氣流推力,采用氣流動力升力的科學(xué)計算,得出推力和啟閉升力的差值,終實現(xiàn)較小的啟閉壓差,起到了能耗損失小的目的。 結(jié)構(gòu)原理圖如下所示: 外形圖如下所示: 新型安全泄壓系統(tǒng)與被保護(hù)的承壓設(shè)備直接串連,系統(tǒng)的入口由閥座噴嘴組成主壓力源的取壓點,由閥座噴嘴形成一個閥門的入口腔,噴嘴的縮口處設(shè)置閥芯,閥芯與閥座形成可靠的密封副。同時在入口腔設(shè)置一壓力信號源取壓口,分解成信號源和主壓力源均來之于被保護(hù)的承壓設(shè)備,使得安全泄壓系統(tǒng)的動作源處于同一源頭。當(dāng)設(shè)定的導(dǎo)閥信號控制調(diào)節(jié)放大提供給動力源的活塞缸內(nèi)時,整個安全泄壓系統(tǒng)迅速啟動,在氣動中借助于設(shè)計的建模結(jié)構(gòu),系統(tǒng)形成啟閉回路,來完成超壓保護(hù)。 結(jié)論 新型安全泄壓閥通過測試以及超壓保護(hù)工況中的實際運(yùn)行,系統(tǒng)性能指標(biāo)已達(dá)到理想效果。系統(tǒng)設(shè)置主閥與導(dǎo)閥的組合一體式,消除了壓力損失和壓差帶來的整定壓力偏差,特別在可收縮膨脹的活塞環(huán)上解決了摩擦和泄露帶來的推力損失,使系統(tǒng)的啟閉*提高。在導(dǎo)閥的旁路系統(tǒng)設(shè)置了控制調(diào)節(jié)閥,使系統(tǒng)的排放和回座性能可控可調(diào),即提高了性能指標(biāo),又解決了傳統(tǒng)安全泄壓閥龐大的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低了成本。尤其突出的是本系統(tǒng)通過可動件的研發(fā),可有效適用于高溫蒸汽場合,設(shè)置止回旁路,適用于出口背壓的大排量工況場合。與本文相關(guān)的論文:自力式煤氣調(diào)壓閥組
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