Thiết bị van an toàn lò xo. Van an toàn
Van an toàn là Thiết bị bảo vệ, ngăn chặn dòng chảy ngược của chất qua đường ống và giải phóng lượng dư thừa của nó vào khu vực áp lực thấp hoặc bầu không khí. Đây là một thiết bị không thể thiếu vì nó cho phép bạn tiết kiệm máy bơm, thiết bị và đường ống trong trường hợp khẩn cấp.
Có những loại van an toàn nào?
Thiết kế của thiết bị càng đơn giản càng tốt: một bộ phận khóa và một điểm đặt cung cấp điện áp nguồn cho nó. Phần tử khóa lần lượt bao gồm một bu lông và một chỗ ngồi.
Có một số loại van:
- van an toàn lò xo - áp suất của chất làm việc bị cản trở bởi lực của lò xo nén. Lượng áp suất được xác định bởi lực nén và phạm vi cài đặt van có thể được xác định bởi độ đàn hồi của bộ phận;
- đòn bẩy - chất làm việc được hạn chế bằng cơ cấu đòn bẩy. Kích thước, áp suất và phạm vi tác động tổng thể được xác định bởi trọng lượng của tải và chiều dài của đòn bẩy;
- lực nâng thấp - bu lông chỉ tăng 0,05 đường kính ghế. Cơ chế mở tỷ lệ thuận. Những thiết bị như vậy được phân biệt bởi thông lượng thấp, chi phí thấp và cấu trúc đơn giản;
- nâng hoàn toàn - bu-lông tăng lên bằng chiều cao của đường kính ghế hoặc hơn một chút. Cơ chế này là hai vị trí. Thường được lắp đặt trên đường ống mang hơi nước hoặc khí nén. Nó được phân biệt bởi khả năng truyền một lượng lớn chất làm việc và chi phí cao hơn.
Ưu điểm của thiết bị an toàn là gì?
- cấu trúc đơn giản nhất - đảm bảo sự dễ dàng và tốc độ sửa chữa và thay thế các bộ phận bị mòn;
- kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ;
- phạm vi giá rộng, cho phép bạn mua sản phẩm với mức giá thuận lợi nhất.
Van an toàn cho phép đường ống hoạt động hiệu quả trong điều kiện áp suất cao và thay đổi áp suất đột ngột.
Để giảm áp suất dư thừa vào khí quyển, người ta sử dụng van an toàn lò xo, là các phụ kiện đường ống đặc biệt cung cấp bảo vệ đáng tin cậyđường ống khỏi sự cố và hư hỏng cơ học. Thiết bị có nhiệm vụ tự động xả chất lỏng, hơi nước và khí dư thừa ra khỏi bình và hệ thống cho đến khi áp suất trở lại bình thường.
Mục đích của van lò xo
Áp suất dư thừa nguy hiểm trong hệ thống xảy ra do các yếu tố bên ngoài và bên trong. Sự gia tăng này là do việc thu thập các mạch cơ nhiệt không chính xác, gây ra trục trặc trong hoạt động của thiết bị, nhiệt xâm nhập vào hệ thống từ các nguồn bên ngoài và các quá trình vật lý nội bộ hệ thống không lường trước được. Điều kiện tiêu chuẩn hoạt động diễn ra định kỳ trong hệ thống.
Sản phẩm an toàn là một phần thiết yếu của bất kỳ hộ gia đình hoặc hệ thống công nghiệp, làm việc dưới áp lực. Việc lắp đặt các cơ chế an toàn được thực hiện trên đường ống trong trạm máy nén, trong nồi hấp và trong phòng nồi hơi. Van thực hiện chức năng bảo vệ trên các đường ống qua đó không chỉ chất khí mà cả chất lỏng được vận chuyển.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van lò xo
Van bao gồm một thân thép, khớp nối phía dưới được sử dụng làm bộ phận kết nối giữa nó và đường ống. Nếu áp suất trong hệ thống tăng lên, môi chất sẽ được thải ra qua khớp nối bên. Một lò xo được điều chỉnh tùy thuộc vào áp suất trong hệ thống đảm bảo rằng ống cuộn được ép vào ghế. Lò xo được điều chỉnh bằng một ống lót đặc biệt, được vặn vào nắp trên nằm trên thân thiết bị. Nắp nằm ở phần trên được thiết kế để bảo vệ ống lót khỏi bị phá hủy do ứng suất cơ học. Sự hiện diện của một chiếc tai đặc biệt để bịt kín cho phép bạn bảo vệ hệ thống khỏi sự can thiệp từ bên ngoài.
Đối với các van trong đó lò xo đóng vai trò là cơ cấu cân bằng thì lực của phần tử làm việc được chọn. Nếu các thông số được chọn chính xác, ở trạng thái bình thường của hệ thống, ống chịu trách nhiệm giải phóng áp suất dư thừa từ đường ống phải được ép vào ghế. Khi hiệu suất tăng đến mức tới hạn, tùy thuộc vào loại thiết bị lò xo, ống cuộn sẽ di chuyển lên một độ cao nhất định.
Van lò xo an toàn, đảm bảo giải phóng áp suất kịp thời, được làm bằng các vật liệu khác nhau:
- Thép carbon. Các thiết bị như vậy phù hợp với các hệ thống có áp suất nằm trong khoảng 0,1-70 MPa.
- Thép không gỉ. Van từ bằng thép không gỉđược thiết kế cho các hệ thống trong đó áp suất không vượt quá 0,25-2,3 MPa.
Phân loại và đặc điểm của van lò xo
Van an toàn lò xo có sẵn trong ba phiên bản:
- Thiết bị nâng thấp thích hợp cho hệ thống đường ống dẫn khí và hơi nước, áp suất không vượt quá 0,6 MPa. Chiều cao nâng của van như vậy không đạt quá 1/20 đường kính ghế
- Thiết bị nâng giữa, trong đó chiều cao nâng của ống chỉ từ 1/6 đến 1/10 đường kính vòi phun.
- Thiết bị nâng đầy đủ, trong đó chiều cao nâng van lên tới ¼ đường kính ghế.
Có một sự phân loại van đã biết dựa trên phương pháp mở chúng:
- Van lò xo không quay trở lại.Để điều khiển van một chiều lò xo, người ta sử dụng nguồn áp suất gián tiếp bên ngoài. Van kiểm tra lò xo, được gọi là thiết bị an toàn xung, có thể được vận hành bằng năng lượng điện.
- Van thẳng. Trong các thiết bị loại trực tiếp, áp suất vận hành của môi trường có ảnh hưởng trực tiếp đến ống chỉ, áp suất này tăng khi áp suất tăng.
Chỉ định van mở Và kiểu đóng. Trong trường hợp sử dụng thiết bị loại trực tiếp, khi mở van, môi trường sẽ được thải trực tiếp vào khí quyển. Van loại đóng vẫn được bịt kín hoàn toàn chống lại môi trường, giải phóng áp lực vào một đường ống đặc biệt.
Thuận lợi
Chỉ định các loại khác nhau thiết bị làm giảm áp suất dư thừa từ hệ thống, nhưng van an toàn lò xo được ưa chuộng do có những ưu điểm quan trọng:
- Sự đơn giản và độ tin cậy của thiết kế.
- Dễ dàng thiết lập các thông số vận hành và dễ dàng cài đặt.
- Đa dạng về kích thước, chủng loại và mẫu mã.
- Có thể lắp đặt sản phẩm an toàn ở cả vị trí ngang và dọc.
- Kích thước tổng thể tương đối nhỏ.
- Diện tích dòng chảy lớn.
Bởi nhược điểm van an toàn bao gồm sự hiện diện của các hạn chế về chiều cao nâng của ống chỉ, yêu cầu ngày càng tăng về chất lượng sản xuất lò xo cho van an toàn, có thể bị hỏng khi hoạt động trong môi trường khắc nghiệt hoặc tiếp xúc liên tục nhiệt độ cao.
Làm thế nào để chọn một van lò xo?
Khi chọn cầu chì, bạn nên dựa trên một số nguyên tắc quan trọng, việc xem xét nguyên tắc này quyết định hoạt động liên tục của hệ thống và khả năng thực hiện các chức năng cần thiết của cầu chì:
- Van lò xo an toàn có kích thước nhỏ nhất Do đó, so với các loại van an toàn khác, chúng nên được chọn trong trường hợp không có đủ không gian trống.
- Đặc điểm của việc sử dụng van có liên quan đến sự gia tăng độ rung, ảnh hưởng tiêu cực đến đặc tính hoạt động của thiết bị và có thể nhanh chóng khiến thiết bị không thể sử dụng được. Ví dụ, các thiết bị loại tải đòn bẩy dễ bị hỏng hơn do tiếp xúc với các rung động do thiết kế có cần gạt dài có trọng lượng và bản lề. Do đó, đối với các hệ thống quan sát thấy hiệu ứng rung động đáng kể, nên lựa chọn van an toàn lò xo.
- Tùy thuộc vào đặc điểm thiết kế của thiết bị, lò xo có thể thay đổi lực ép theo thời gian. Điều này là do sự gia tăng liên tục của ống chỉ gây ra những thay đổi trong cấu trúc của kim loại.
Sắc thái cài đặt
Van an toàn kiểu lò xo được lắp đặt tại bất kỳ điểm nào trong hệ thống chịu áp suất tăng cao và có nguy cơ hư hỏng cơ học. Thiết bị không cần nhiều không gian trống, đây là một lợi thế đáng kể so với các loại thiết bị an toàn khác.
Để tránh các sự cố khi vận hành, không lắp đặt bất kỳ van ngắt nào phía trước van an toàn. Để xả môi trường khí, chúng được lắp đặt thiết bị đặc biệt hoặc sự phóng điện xảy ra trực tiếp vào khí quyển. Để cảnh báo nhân viên, một chiếc còi đặc biệt được gắn cùng với các van lò xo, được đặt trên đường ống xả. Khi van được kích hoạt, một tiếng còi sẽ phát ra, cho biết áp suất trong hệ thống đã tăng lên và van đã mở để xả môi trường.
Nguyên nhân có thể gây hư hỏng van an toàn
Van an toàn là thiết bị bền và đáng tin cậy giúp bảo vệ liên tục hệ thống khỏi quá áp. Van lò xo đảo chiều hoặc trực tiếp bị hỏng vì một số lý do:
- Sự hiện diện của rung động tăng lên;
- Tiếp xúc liên tục với môi trường khắc nghiệt trên cuộn cảm an toàn.
- Lắp đặt van tiết lưu hoặc van lò xo an toàn không đúng.
Để tránh tai nạn và trục trặc trong hoạt động của hệ thống, van an toàn phải được kiểm tra định kỳ để phát hiện trục trặc. Van được kiểm tra độ bền, độ kín trước khi đưa vào sử dụng. Kiểm tra định kỳ cũng được thực hiện để xác định độ kín của bề mặt bịt kín và các kết nối đệm.
Tại đưa ra lựa chọn đúng đắn các thiết bị an toàn có tính đến các thông số hệ thống, kiểm tra định kỳ và xử lý sự cố kịp thời, van an toàn lò xo sẽ đảm bảo hệ thống hoạt động đáng tin cậy và bảo vệ không gặp sự cố chống quá áp trong thời gian dài.
Van an toàn- một loại phụ kiện đường ống được thiết kế để bảo vệ hệ thống sưởi ấm khỏi áp suất dư thừa. Van an toàn là một phụ kiện hành động trực tiếp, I E. các phụ kiện hoạt động trực tiếp dưới sự kiểm soát của chính môi trường làm việc (cũng như bộ điều chỉnh áp suất tác động trực tiếp).
| Chỉ định ảnh | Tên | Du, mm | Áp lực vận hành(kgf/cm2) | Vật liệu nhà ở | Môi trường làm việc | Kiểu kết nối | Giá, chà | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 16 | đồng | nước, hơi nước | khớp nối | 3800 | ||||
| Van an toàn lò xo | 25 | 16 | đồng | nước, hơi nước, khí đốt | phù hợp với công đoàn | 12000 | |||
| Van an toàn lò xo nâng thấp | 15-25 | 16 | Thép | amoniac, freon | kiểu ghim | 1200-2000 | |||
| Van an toàn bằng thép | 50 | 16 | Thép | môi trường không xâm lấn dạng lỏng hoặc khí, amoniac | mặt bích | 6660-10800 | |||
| 50-80 | 25 | Thép | mặt bích | 6000 | |||||
| van an toàn đòn bẩy đôi | 80-125 | 25 | Thép | Nước, không khí, hơi nước, amoniac, khí tự nhiên, sản phẩm dầu mỏ | mặt bích | 9000-19000 | |||
| Van an toàn lò xo nâng hoàn toàn | 25 | 40 | Thép | nước, không khí, hơi nước, amoniac, dầu, sản phẩm dầu mỏ lỏng | mặt bích | 20000 | |||
| Van an toàn góc | 50-80 | 16 | Thép | nước, hơi nước, không khí | mặt bích | 12500-16000 | |||
| Van an toàn đòn bẩy đơn | 25-100 | 16 | gang thép | nước, hơi nước, khí đốt | mặt bích | 1500-7000 | |||
| Van an toàn đòn bẩy đôi | 80-150 | 16 | gang thép | nước, hơi nước, khí đốt | mặt bích | 6000-30000 | |||
| Van an toàn lò xo | 15-25 | 25 | Thép | freon, amoniac | phù hợp với công đoàn | 5000-7000 | |||
| Van an toàn nâng thấp VALTEC | 15-50 | 16 | thau | nước, hơi nước, không khí | khớp nối | 860-10600 | |||
| van an toàn | 34-52 | 0,7 | Thép | nước, hơi nước | mặt bích | 15000 | |||
| Van an toàn lò xo | 50-150 | 16 | Thép | mặt bích | 20200-53800 | ||||
| Van an toàn lò xo | 50-150 | 40 | Thép | nước, không khí, hơi nước, amoniac, khí tự nhiên, dầu, sản phẩm dầu mỏ | mặt bích | 20000-53800 | |||
| Van an toàn lò xo | 50-150 | 16 | Thép | nước, không khí, hơi nước, amoniac, khí tự nhiên, dầu, sản phẩm dầu mỏ | mặt bích | 20200-53800 | |||
| Van an toàn lò xo góc. | 50 | 100 | Thép | khí, nước, hơi nước, ngưng tụ | mặt bích | 37900 | |||
| 80 | 100 | Thép | khí, nước, hơi nước, ngưng tụ | mặt bích | 39450 | ||||
| Van an toàn lò xo có giảm chấn góc | 50 | 64 | Thép | hơi nước | mặt bích | 37300 | |||
| Van an toàn lò xo có giảm chấn góc. | 80 | 64 | Thép | khí, nước, hơi nước, ngưng tụ | mặt bích | 46500 | |||
Phân loại van an toàn:
Theo tính chất độ cao của cơ quan đóng:
- van tác động tỷ lệ (được sử dụng trên phương tiện không nén được);
- van bật/tắt;
Theo chiều cao nâng của cơ quan đóng:
- độ nâng thấp (chiều cao nâng của bộ phận khóa (ống, tấm) không vượt quá 1/20 đường kính ghế);
- lực nâng trung bình (chiều cao nâng tấm từ 1/20 đến ¼ đường kính yên);
- nâng hoàn toàn (chiều cao nâng bằng 1/4 đường kính yên trở lên);
Theo loại tải trên ống chỉ:
- mùa xuân
- hàng hóa hoặc tải trọng đòn bẩy
- lò xo đòn bẩy
- lò xo từ tính
Trong các van nâng thấp và nâng trung bình, lực nâng của ống chỉ phía trên ghế phụ thuộc vào áp suất của môi trường, đó là lý do tại sao chúng còn được gọi là van hành động tỷ lệ. Các van như vậy chủ yếu được sử dụng cho chất lỏng khi không cần số lượng lớn. thông lượng. Trong các van nâng hoàn toàn, việc mở xảy ra đồng thời, đó là lý do tại sao chúng còn được gọi là van hành động bật/tắt. Các van như vậy có hiệu suất cao và được sử dụng cho cả môi trường lỏng và khí.
Van an toàn đòn bẩy (đòn bẩy), nguyên lý hoạt động:
|
Tải tới 17s18nzh, 17h18br |
|||
|
|
|
|
|
Nguyên lý hoạt động của van an toàn tải đòn bẩy là chống lại lực tác động lên ống cuộn từ áp suất của môi trường làm việc – lực từ tải trọng truyền qua đòn bẩy đến thân van. Cơ sở của cơ chế thuộc loại này van là một đòn bẩy và một tải trọng treo trên nó. Hoạt động của thiết bị phụ thuộc vào trọng lượng của tải và vị trí của nó trên cần gạt. Trọng lượng càng lớn và càng dồn về phía đòn bẩy thì áp suất hoạt động của van càng cao. Van đòn bẩy được điều chỉnh theo áp suất mở bằng cách di chuyển một vật nặng dọc theo cần gạt (trọng lượng của tải có thể thay đổi). Đòn bẩy cũng được sử dụng để thanh lọc van bằng tay. Van đòn bẩy bị cấm sử dụng trên các thiết bị sưởi ấm di động.
Cấu trúc bên trong của van an toàn đòn bẩy:
1.Đầu vào; 2. Ổ cắm; 3. Ghế van; 4. Ống chỉ; 5. Hàng hóa; 6. Đòn bẩy.
Việc bịt kín các ghế có đường kính lớn đòi hỏi phải có trọng lượng nặng trên cánh tay dài, có thể gây rung lắc nghiêm trọng cho thiết bị. Trong những trường hợp này, van được sử dụng, bên trong van có tiết diện xả trung bình được tạo thành bởi hai ghế, được đóng lại bằng hai ống cuộn bằng hai đòn bẩy có trọng lượng (xem ví dụ:,). Việc sử dụng van hai đòn bẩy này với hai cổng giúp giảm trọng lượng tải và chiều dài của đòn bẩy, đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.
Việc điều chỉnh van trọng lượng đòn bẩy, như đã lưu ý ở trên, được thực hiện bằng cách di chuyển trọng lượng dọc theo đòn bẩy. Sau khi điều chỉnh áp suất yêu cầu, tải được cố định bằng bu lông, bọc vỏ bảo vệ và khóa lại. Điều này được thực hiện để ngăn chặn những thay đổi trái phép đối với cài đặt. Mặt bích thường được sử dụng làm trọng lượng.
Đặc điểm của van đòn bẩy:
Van đòn bẩy là phụ kiện đường ống được phát triển trước những năm 40 của thế kỷ trước. Đây là một loại van lỗi thời, chỉ được mua để bảo trì các điểm lò hơi và các cơ sở tương tự từ thời Liên Xô.
Điểm đặc biệt của van là cần phải mài trực tiếp các bề mặt làm việc (vòng đệm bằng đồng ép ống và đế) ngay tại vị trí lắp đặt van. Lapping có nghĩa là xử lý mặt ngồi bằng đồng bằng vật liệu mài mòn để đạt được sự tiếp xúc chặt chẽ hơn giữa ống cuộn và mặt ngồi. Ống trong thân van không được cố định chắc chắn và trong quá trình vận chuyển, chất tải, bề mặt làm việc của nó dễ bị hư hỏng. Một van không có nắp sẽ không được bịt kín.
Ưu điểm của van an toàn đòn bẩy:
- Đơn giản của thiết kế;
- Khả năng bảo trì;
- Điều chỉnh hoạt động của van bằng tay;
Nhược điểm của van an toàn đòn bẩy:
- Sự cần thiết phải mài trên bề mặt làm việc;
- Tuổi thọ van ngắn;
- Thiết kế cồng kềnh;
Van an toàn lò xo, nguyên lý hoạt động:
|
van an toàn |
|||
|
|
|
|
Nguyên lý hoạt động của van an toàn lò xo là chống lại lực lò xo – lực tác dụng lên ống cuộn từ áp suất của môi chất làm việc (chất làm mát). Chất làm mát tác dụng áp lực lên lò xo, lò xo sẽ bị nén lại. Khi vượt quá áp suất cài đặt, ống cuộn tăng lên và chất làm mát được xả qua ống xả. Sau khi áp suất trong hệ thống giảm xuống mức áp suất đã đặt, van sẽ đóng lại và quá trình thoát nước làm mát dừng lại.
Cấu trúc bên trong của van an toàn lò xo:
1 - cơ thể; 2 - vòi phun; 3 - ống điều chỉnh phía dưới; 4, 5 - vít khóa; 6, 19, 25, 29 - miếng đệm; 7 - tay áo điều chỉnh phía trên, 8 - gối; 9 - ống chỉ; 10 - ống dẫn hướng; 11 - đai ốc đặc biệt; 12 - phân vùng; 13 - bìa; 14 - thanh; 15 - mùa xuân; 16 - vòng đệm hỗ trợ; 17 - vít điều chỉnh; 18 - đai ốc khóa; 20 - nắp; 21 - cam; 22 - ống dẫn hướng; 23 - đai ốc; 24 - phích cắm; 25 - trục cam; 27 - phím; 28 - đòn bẩy; 30 - bóng.
Áp suất phản ứng của van an toàn lò xo được thiết lập bằng cách trang bị cho van nhiều lò xo khác nhau. Nhiều van được sản xuất với cơ chế đặc biệt (đòn bẩy, nấm, v.v.) để kích nổ thủ công nhằm kiểm soát việc làm sạch van. Điều này được thực hiện để kiểm tra chức năng của van, vì nhiều vấn đề khác nhau có thể phát sinh trong quá trình vận hành, chẳng hạn như ống chỉ bị dính hoặc đóng băng vào ghế. Tuy nhiên, trong các ngành sử dụng môi trường khắc nghiệt và độc hại, nhiệt độ và áp suất cao, việc thổi kiểm soát có thể rất nguy hiểm. Vì vậy, đối với van lò xo được sử dụng trong các ngành công nghiệp như vậy, khả năng thổi thủ công không được cung cấp và thậm chí còn bị cấm.
Khi làm việc với môi trường hóa học mạnh, lò xo được cách ly với môi trường làm việc bằng cách sử dụng một miếng bịt dọc theo thanh bằng hộp nhồi, ống thổi hoặc màng đàn hồi. Vòng đệm ống thổi cũng được sử dụng trong trường hợp không được phép rò rỉ môi chất vào khí quyển, ví dụ như tại các nhà máy điện hạt nhân. Nhiệt độ hoạt động tối đa của van lò xo an toàn lên tới +450°C, áp suất lên tới 100 bar.
Van an toàn giảm áp mở ra trước khi đạt đến áp suất cài đặt. Van mở hoàn toàn khi áp suất vượt quá áp suất cài đặt từ 10-15% (tùy theo model). Thiết bị chỉ đóng hoàn toàn khi áp suất thấp hơn 10-20% so với áp suất cài đặt, bởi vì chất làm mát thoát ra tạo thêm áp suất động.
Nếu hệ thống sưởi hoạt động ổn định, không bị hỏng hóc hoặc quá áp suất thì van an toàn giảm áp không “hoạt động” trong thời gian dài và có thể bị tắc. Vì vậy, nên vệ sinh định kỳ.
Ưu điểm của van lò xo :
- thiết kế thiết bị đơn giản;
- kích thước và trọng lượng nhỏ với phần lối đi lớn;
- khả năng lắp đặt ở cả vị trí thẳng đứng và nằm ngang;
- khả năng đạt được thông lượng cao.
Nhược điểm của van lò xo :
- lực của lò xo tăng mạnh khi bị nén trong quá trình nâng ống chỉ;
- khả năng bị sốc thủy lực khi đóng van;
Van an toàn lò xo từ, nguyên lý làm việc:
Van an toàn lò xo từ sử dụng bộ truyền động điện từ. Nam châm điện cung cấp thêm lực ép của ống chỉ vào ghế. Khi đạt đến áp suất phản ứng, nam châm điện sẽ tắt và chỉ có lò xo chống lại áp suất, van bắt đầu hoạt động giống như van lò xo thông thường. Ngoài ra, nam châm điện còn có thể tạo ra lực mở, tức là tác dụng lực lên lò xo và buộc van phải mở. Có những van trong đó truyền động điện từ cung cấp cả lực ép và lực mở bổ sung, trong trường hợp này, lò xo đóng vai trò là lưới an toàn trong trường hợp mất điện. Van lò xo từ thường được sử dụng trong các thiết bị an toàn xung phức tạp như van điều khiển hoặc van xung.
Van an toàn là phụ kiện đường ống có tác dụng bảo vệ thiết bị, đường ống áp suất cao khỏi hư hỏng cơ học và các loại phá hủy khác nhau do các tình huống khẩn cấp. Điều này đạt được bằng cách giải phóng một lượng dư thừa chất lỏng, khí hoặc hơi nước khỏi hệ thống, cũng như bình chứa trong đó áp suất quá mức được hình thành. Ngoài ra, van này ngăn cản việc giải phóng chất lỏng làm việc khi áp suất danh nghĩa được phục hồi.
Van an toàn là cơ cấu hoạt động tiếp xúc trực tiếp với môi trường làm việc cùng với các kết cấu khác thực hiện chức năng phụ kiện bảo vệ, trong đó có bộ điều chỉnh áp suất.
Các loại van chính và mục đích của chúng
Tất cả các sản phẩm an toàn có thể khác nhau về một số thông số, tùy thuộc vào tính năng thiết kế, cụ thể là:
- Loại van đóng:
- tỷ lệ thuận;
- hai vị trí.
- Theo chiều cao nâng của thân đóng:
- nâng thấp;
- nâng giữa;
- nâng đầy đủ.
- Tùy thuộc vào loại tải trên ống chỉ:
- mùa xuân;
- đòn bẩy;
- lò xo đòn bẩy;
- lò xo từ tính.
Ngoài ra, van an toàn có thể khác nhau về bản chất hoạt động và có thể là thiết bị tác động trực tiếp hoặc gián tiếp. Cái trước được coi là cơ chế an toàn cổ điển, trong khi cái sau thuộc loại thiết bị xung lực. Sửa đổi được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp là cuộn cảm an toàn góc kiểu lò xo.
Áp suất cao (hay đúng hơn là sự dư thừa của nó) có thể xảy ra trong hệ thống vì nhiều lý do do tác động vật lý gây ra. nhưng quy trinh nội bộ hoặc các yếu tố bên ngoài khác, chẳng hạn như:
Van an toàn loại lò xo
Van an toàn lò xo bảo vệ thiết bị và do đó ngăn ngừa sự phá hủy thiết bị do áp suất vượt quá định mức. Chúng được sử dụng trên nồi hơi, các loại bể chứa, bể chứa, đường ống khác nhau và thực hiện chức năng xả môi trường làm việc. Phần dư thừa có thể được thải vào khí quyển hoặc vào hệ thống đường ống xả đặc biệt. Sau khi áp suất trở lại bình thường, van sẽ đóng lại. Các đặc điểm chính của an toàn van lò xo là thông lượng của nó, cũng như giá trị của áp suất đáp ứng. Loại thứ hai được cấu hình trên thiết bị đặc biệt tại nhà máy và để kiểm tra hoạt động của thiết bị hoặc để loại bỏ bụi bẩn tích tụ trong quá trình vận hành, các van có một thiết bị cho phép bạn mở thiết bị này theo cách thủ công, mặc dù một số sửa đổi có thể thực hiện mà không cần đến nó. . Để vận hành van hiệu quả và đáng tin cậy trong môi trường khí, thiết kế của nó có thể chứa một thiết bị luồng khí cưỡng bức. Trong van lò xo, áp suất của môi chất lên cổng trái ngược với mức độ nén của lò xo. Chính cô ấy là người xác định lực tác động và phạm vi điều chỉnh phụ thuộc vào độ đàn hồi của lò xo được sử dụng. Van này đã trở nên phổ biến rộng rãi do thiết kế đơn giản, cài đặt dễ dàng và phạm vi rộng sản phẩm này. Tất cả điều này cho phép bạn chọn nhiều nhất mô hình phù hợpđể sử dụng trong những điều kiện cụ thể. Cuộn cảm an toàn được gắn theo chiều dọc. Bộ phận khóa trong thiết bị van lò xo là van bướm. Một thiết bị đặc biệt cùng với một lò xo sẽ đặt lực kẹp và trong trường hợp áp suất vượt quá, lực kẹp được công bố không đủ để giữ môi trường. Kết quả là, quá trình loại bỏ lượng dư thừa của nó khỏi hệ thống xảy ra cho đến khi mức áp suất được bình thường hóa về mức ban đầu. Bạn có thể tìm hiểu thêm về thiết kế và các tính năng thiết kế của một loại van lò xo cụ thể bằng cách nghiên cứu hộ chiếu của nó. Các thành phần chính của nó là thân khóa, bao gồm bu lông và ghế ngồi, cũng như một bộ định vị. Điểm đặt cho phép bạn điều chỉnh van. Điều rất quan trọng là ống chỉ phải vừa khít với ghế và tránh rò rỉ. Những điều chỉnh như vậy được thực hiện bằng cách sử dụng vít. Van, theo quy luật, đóng lại khi áp suất xuất hiện nhỏ hơn 10% so với áp suất vận hành.Van an toàn kiểu đòn bẩy
Van đòn bẩy là một thiết bị trong đó bộ phận ngắt được bịt kín bằng lò xo hoặc vật nặng. Mục đích của các van như vậy là không thay đổi - xả khối lượng dư thừa của môi trường làm việc trong trường hợp áp suất tăng quá mức. Điều chỉnh van đòn bẩy sao cho ở mức áp suất bình thường, vị trí cửa trập luôn đóng. Ống van chịu áp lực từ hai lực cùng một lúc - đây có thể là tải hoặc lò xo, cũng như chính chất làm việc. Trọng lượng được cố định trên tay đòn và trọng lượng của nó được truyền sang thân van. Với các thông số áp suất được xác định trước, lực ép van vào mặt ngồi phải lớn hơn lực ép của môi trường làm việc và theo đó, van được giữ ở vị trí đóng. Khi áp suất tăng lên, tại một thời điểm nhất định, lực ép xuống bằng với áp suất đó và chính lúc này van sẽ mở ra. Trong thời gian van mở, chất lỏng làm việc dư thừa được đưa vào, dẫn đến giảm áp suất trong hệ thống. Sau đó, màn trập lại được ấn vào ghế và van đóng lại. Phần lớn các van đòn bẩy được thiết kế dưới dạng thân góc cạnh (góc của các phụ kiện là 90 độ). Nhưng cũng có những thiết kế trong đó các phụ kiện được đặt trên cùng một trục. Tòa nhà này được gọi là lối đi qua. Mục đích chính của van đòn bẩy là bảo vệ khỏi mọi tình huống khẩn cấp. Vì điều này loại này phụ kiện được coi là một đơn vị quan trọng đặc biệt quan trọng. Giống như bất kỳ sản phẩm nào khác, van đòn bẩy phải đáp ứng một số yêu cầu nhất định:- khi xảy ra quá áp, việc vận hành phải được tiến hành nhanh chóng, không có biến chứng, nếu chỉ số của nó giảm xuống mức bình thường thì van phải trở về vị trí đóng;
- thông lượng của một van đơn phải đủ và bằng lượng chất lỏng làm việc được cung cấp.
Tất cả các tàu hoạt động dưới áp suất tăng phải được trang bị thiết bị an toàn chống tăng áp. Đối với điều này, chúng tôi sử dụng:
PC có đòn bẩy;
thiết bị an toàn có màng đóng mở;
Máy tính có đòn bẩy không được phép sử dụng trên tàu di động.
Sơ đồ nguyên lý của các loại PC chính được thể hiện trong Hình 6.1 và 6.2. Trọng lượng trên van đòn bẩy (xem hình. 6.1,6) phải được cố định chắc chắn ở vị trí quy định trên cần gạt sau khi hiệu chỉnh van. Thiết kế của PC lò xo (xem Hình 6.1, c) phải loại trừ khả năng siết chặt lò xo vượt quá giá trị đã thiết lập và cung cấp một thiết bị để
Cơm. 6.1. Sơ đồ các loại van an toàn chính:
kiểm tra hoạt động bình thường của van trong điều kiện làm việc bằng cách buộc nó mở trong quá trình vận hành. Thiết kế của van an toàn lò xo được thể hiện trong hình. 6.3. Số lượng PC, kích thước và thông lượng của chúng phải được tính toán sao cho trong Hình. 6.2. Màng an toàn chống nổ không vượt quá 0,05 MPa đối với bình có áp suất lên tới 0,3 MPa, ở
15% - đối với bình có áp suất từ 0,3 đến 6,0 MPa, bằng 10% - đối với bình có áp suất lớn hơn 6,0 MPa. Khi vận hành PC, được phép vượt quá áp suất trong tàu không quá 25%, với điều kiện mức vượt quá này được thiết kế quy định và được phản ánh trong hộ chiếu tàu.
Thông lượng PC được xác định theo GOST 12.2.085.
Khi xác định kích thước các đoạn dòng chảy và số lượng van an toàn, điều quan trọng là phải tính toán công suất van trên G (kg/h). Nó được thực hiện theo phương pháp được nêu trong SSBT. Đối với hơi nước, giá trị được tính theo công thức:
G=10B 1 B 2 α 1 F(P 1 +0,1)
Cơm. 6.3. Thiết bị lò xo
van an toàn:
1 - cơ thể; 2 - ống chỉ; 3 - mùa xuân;
4 - đường ống thoát nước;
5 - tàu được bảo vệ
Ở đâu bi - hệ số xét đến tính chất hóa lý của hơi nước ở các thông số vận hành trước van an toàn; có thể được xác định bằng biểu thức (6-7); thay đổi từ 0,35 đến 0,65; hệ số xét đến tỷ số áp suất trước và sau van an toàn, phụ thuộc vào chỉ số đoạn nhiệt k và số mũ β, cho β<β кр =(2-(k+1)) k/(k-1) коэффициент B 2 = 1, показатель β вычисляют по фор муле (6.8); коэффициент B 2 thay đổi từ 0,62 đến 1,00; α 1 - hệ số lưu lượng được chỉ định trong bảng dữ liệu van an toàn, đối với các thiết kế hiện đại của van nâng thấp α 1 = 0,06-0,07, van nâng cao - α 1 = 0,16-0,17, F- diện tích cửa van, mm 2 ; R 1 - áp suất cực đại trước van, MPa;B 1 \u003d 0,503 (2 / (k + 1) k / (k-1) * 
Ở đâu V.\ - thể tích riêng của hơi trước van ở thông số P 1 và T 1, ) m 3 /kg - nhiệt độ trung bình trước van ở áp suất Р b °С.
(6.7)β = (P 2 + 0,1)/(P 1 +0,1), (6,8)
Ở đâu P2 - áp suất vượt mức tối đa phía sau van, MPa.
số mũ đoạn nhiệt k phụ thuộc vào nhiệt độ của hơi nước. Ở nhiệt độ hơi nước 100°C k = 1.324, ở 200"C k = 1.310, ở 300°C k= 1.304, ở 400"C k= 1.301, ở mức 500 ° Ck= 1,296.
Tổng lưu lượng của tất cả các van an toàn được lắp đặt phải không nhỏ hơn lưu lượng khẩn cấp tối đa có thể có của môi trường vào bình hoặc thiết bị được bảo vệ.
Màng chắn an toàn (xem Hình 6.2 và 6.4) là thiết bị được làm suy yếu đặc biệt với ngưỡng lỗi áp suất được tính toán chính xác. Chúng có thiết kế đơn giản, đồng thời mang lại độ tin cậy cao trong việc bảo vệ thiết bị. Các màng này bịt kín hoàn toàn lỗ xả của bình được bảo vệ (trước khi vận hành), rẻ tiền và dễ sản xuất. Nhược điểm của chúng bao gồm nhu cầu thay thế sau mỗi lần truyền động, không có khả năng xác định chính xác áp suất truyền động của màng, điều này khiến cần phải tăng giới hạn an toàn của thiết bị được bảo vệ.
Các thiết bị an toàn dạng màng có thể được lắp đặt thay cho van an toàn dạng đòn bẩy và lò xo nếu các van này không thể sử dụng được trong một môi trường cụ thể do quán tính của chúng hoặc các lý do khác. Chúng cũng được lắp đặt phía trước PC trong trường hợp PC không thể hoạt động đáng tin cậy do đặc thù ảnh hưởng của môi trường làm việc trong tàu (ăn mòn, kết tinh, dính, đóng băng). Các màng lọc cũng được lắp đặt song song với PC để tăng công suất cho hệ thống giảm áp. Các màng này cũng được lắp đặt song song với PC để tăng thông lượng của hệ thống giảm áp. Màng có thể bị vỡ (xem Hình 6.2), vỡ, rách (Hình 6.4), bị rách, bong ra. Chiều dày của đĩa nổ A (mm) được tính theo công thức:
PD/(8σ vr K t )((1+(δ/100))/(1+((δ/100)-1)) 1/2
Ở đâu D - đường kính làm việc; R-áp suất phản ứng của màng, σ BP - độ bền kéo của vật liệu màng (niken, đồng, nhôm, v.v.); ĐẾN 1 - hệ số nhiệt độ thay đổi từ 0,5 đến 1,8; δ là độ giãn dài tương đối của vật liệu màng khi đứt, %.
Đối với màng xé, giá trị xác định áp suất đáp ứng là
là đường kính D H (xem hình 6.4), được tính như sau
D n =D(1+P/σ thời gian) 1/2
Không được phép lắp đặt bất kỳ van ngắt nào giữa bình và thiết bị an toàn cũng như phía sau nó. Ngoài ra, các thiết bị an toàn phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc bảo trì.
Thiết bị an toàn. Các thiết bị (van) an toàn phải tự động ngăn áp suất tăng cao hơn mức cho phép bằng cách xả chất lỏng làm việc vào khí quyển hoặc hệ thống xử lý. Phải lắp đặt ít nhất hai thiết bị an toàn.
Trên các nồi hơi có áp suất 4 MPa chỉ lắp đặt van an toàn xung.
Đường kính lối đi (có điều kiện) được lắp đặt trên nồi hơi kiểu đòn bẩy; van tải và lò xo phải có kích thước tối thiểu là 20 mm. Dung sai là giảm khoảng cách này xuống còn 15 mm đối với nồi hơi có công suất hơi lên tới 0,2 t/h và áp suất lên tới 0,8 MPa khi lắp đặt hai van.
Tổng công suất của các thiết bị an toàn lắp đặt trên nồi hơi không được nhỏ hơn công suất định mức của nồi hơi. Việc tính toán công suất các thiết bị giới hạn nồi hơi, nồi hơi nước nóng phải thực hiện theo 14570 “Van an toàn nồi hơi, nồi hơi nước nóng. Yêu cầu kỹ thuật”.
Vị trí lắp đặt các thiết bị an toàn được xác định. Đặc biệt, trong nồi hơi nước nóng, chúng được lắp đặt trên ống góp hoặc trống đầu ra.
Phương pháp và tần suất điều chỉnh van an toàn trên nồi hơi được nêu trong hướng dẫn lắp đặt và hướng dẫn, van phải bảo vệ bình khỏi áp suất trong đó vượt quá 10% áp suất tính toán (cho phép).
Câu trả lời ngắn: Tất cả các tàu hoạt động dưới áp suất tăng phải được trang bị thiết bị an toàn chống tăng áp. Đối với điều này, chúng tôi sử dụng:
van an toàn lò xo (SC);
PC có đòn bẩy;
thiết bị an toàn xung bao gồm PC chính và van điều khiển xung tác động trực tiếp;
thiết bị an toàn có màng vỡ;
các thiết bị an toàn khác, việc sử dụng chúng đã được Gosgortekhnadzor của Nga phê duyệt.
