Fjeder sikkerhedsventiler. Fjedersikkerhedsventiler - alt om design og installation Speciel fjedersikkerhedsventil

Fjedersikkerhedsventil (PPV)– en type rørledningsfittings designet til automatisk at beskytte udstyr og rørledninger mod overtryk over en forudbestemt værdi ved at frigive overskydende arbejdsvæske og sikre, at udledningen stopper, når lukketrykket genoprettes, og driftstrykket genoprettes.

Hovedventilsamlinger og dele:

1 - krop, 2 - sæde, 3 - spole, 4 - låg, 5 - stang, 6 - møtrik, 7 - stift, 8 - fjeder, 9 - bælge (monteret i bælgventiler), 10 - låseskrue, 11 - justerings bøsning, 12 - styrebøsning, 13 - skillevæg, 14 - justeringsskrue, 15 - hætte, 16 - gevindflange.

Funktionsprincip. Ved normalt driftstryk presser kraften fra den komprimerede fjeder spolen mod sædet (passagen til aflastning af arbejdsmediet er lukket). Når trykket stiger over den indstillede værdi, begynder en modsat rettet kraft at virke på spolen, som komprimerer fjederen, og spolen hæver sig og åbner en passage til udledning af arbejdsmediet. Efter at trykket foran ventilen er faldet til lukketrykket, presses spolen under påvirkning af fjederen igen mod sædet, hvilket stopper udledningen af ​​mediet.

Installationsposition – lodret, hætten op.

Lukker tæthed– klasse “B” GOST R 54808. På kundens anmodning er det muligt at fremstille med andre tæthedsklasser.

Mulige ventildesign:

• En forseglet hætte med en enhed med tvungen åbning og uden en.
• Balancebælge.
• Termisk barriere.
• "Åben" låg.
• Et låseelement, der forhindrer ventilen i at fungere.

Rørledningsforbindelse:

• flanget;
• til linsepakning (flange i henhold til GOST 9399);
• montering;
• tsapkovoe.

Ventiler med bælg.

Bælgen er en mekanisme, der kompenserer for effekten af ​​modtryk ved ventilens udløb. Bælgen er designet til at beskytte ventilfjederen fra skadelige virkninger aggressivt arbejdsmiljø ved høje eller lave temperaturer. Bælgventiler er lavet af stålkvaliteterne 12Х18Н9ТЛ og 12Х18Н12МЗТЛ og er beregnet til arbejdsmiljøer med temperaturer fra minus 60 °С og derunder. Betegnelse for bælgventiler: KPP4S, KPPS.

Designet af tætningsfladerne og forbindelsesdimensionerne af ventilflangerne er i overensstemmelse med GOST 12815-80, række 2, face-to-face længder er i overensstemmelse med GOST 16587-71.

Ventiler DN 25 PN 100 kgf/cm2 kan fremstilles med tilslutningsender for tilslutning til rørledningen i overensstemmelse med GOST 2822-78, samt med flangeforbindelse i henhold til GOST 12815-80, række 2.

Sikkerhedsventiler med nominelt tryk PN 250 kgf/cm2 og PN 320 kgf/cm2 er ligesom andre modeller designet til at beskytte udstyr mod uacceptabelt overtryk ved automatisk at frigive overskydende arbejdsvæske. Anvendes på udstyr med flydende og gasformige arbejdsmedier, der ikke forårsager korrosion af kropsdele større end 0,1 mm.

Sikkerhedsventiler med stemplet svejset krop kan fremstilles med individuel face-to-face længde (L og L1), højde (H) og forbindende dimensioner flanger, hvilket gør det muligt at bruge dem som erstatning for importerede fittings uden at ændre allerede installeret udstyr og rørledninger.

Beregning af ventilkapacitet - i henhold til GOST 12.2.085-2002.

Indstillingstryk, pH– det højeste overtryk ved indløbet til sikkerhedsventilen, hvorved ventilen lukkes, og ventilens specificerede tæthed sikres.

Åbningsstarttryk, Рн.о.(starttryk; indstillet tryk) – overtryk ved indløbet til sikkerhedsventilen, hvor kraften, der har tendens til at åbne ventilen, udlignes af de kræfter, der holder låseelementet på sædet. Når åbningstrykket begynder, brydes den specificerede tæthed i ventilspjældet, og låseelementet begynder at stige.

Fuldt åbningstryk, Рп.о.– overtryk ved indløbet til sikkerhedsventilen, hvorved ventilen bevæger sig og maksimal gennemstrømning opnås.

Lukketryk, Рз(gentilslutningstryk) – overtryk ved indløbet til sikkerhedsventilen, hvorved låseelementet, efter at arbejdsmediet er udtømt, sidder på sædet, hvilket sikrer den specificerede tæthed af ventilen. Ventillukketryk, Рз – ikke mindre end 0,8 Рн.

Rygpres– overtryk ved udgangen af ​​fittings (især fra sikkerhedsventilen).

Modtryk er summen af ​​det statiske tryk i udstødningssystemet (hvis lukket system) og det tryk, der opstår fra dets modstand under strømmen af ​​arbejdsmediet.

Obligatoriske minimumsordreoplysninger.

Ved bestilling af ventiler skal du udfylde et spørgeskema (bilag B):

• produkttype, betegnelse, typebetegnelse (ifølge tabellen med figurer);
• indløbsrørets nominelle diameter, DN, mm;
• nominelt tryk, PN, kgf/cm2;
• indstillingstryk (Рн, kgf/cm2) eller fjedernummer (når kun fjedernummeret er angivet, justeres ventilen til minimumsværdien fra området for den specificerede fjeder);
• kropsmateriale;
• tilstedeværelsen af ​​en manuel detonationsenhed i ventildesignet;
• tilstedeværelsen af ​​en bælg i ventildesignet.

Eksempel på betegnelse ved bestilling af fjedersikkerhedsventil:

Et eksempel på betegnelse ved bestilling af fjedersikkerhedsventil DN 50 PN 16 kgf/cm2 af stål 12Х18Н9ТЛ med manuel detonationsenhed, indstillingstryk – Рн=16 kgf/cm2, model KPP4R iht. TU 3742-005-64164940:-2

Sikkerhedsventil KPP4R 50-16 DN 50 PN 16 kgf/cm2, pH=16 kgf/cm2, 17nzh17nzh. Ved bestilling er behovet for at komplettere ventilerne med matchende dele (matchende flanger, pakninger, tappe, møtrikker; for ventiler DN 25 PN 100 - nipler med omløbermøtrikker og pakninger) specifikt angivet.

En kontraventil er et element i et rørledningssystem, der tillader bevægelse af arbejdsmediet i kun én retning. Dens brug er obligatorisk for autonom pumpestationer og andet udstyr, der kan svigte, når væskestrømmen bevæger sig i den modsatte retning.

En fjederkontraventil er en af ​​typerne af afspærringselementer. Den tilhører kategorien af ​​direkte virkende ventiler og aktiveres automatisk af energien fra arbejdsmiljøet, hvilket forhindrer udstyrsfejl i tilfælde af strømafbrydelse eller andre funktionsfejl.

Designfunktioner

Fjederventilen er strukturelt sammensat af tre elementer:

1. Et legeme normalt lavet af messing og udstyret med elementer til fastgørelse til rørledningen (kobling, gevind). Kroppen er også lavet af stål, støbejern og polypropylen. Valget af materiale bestemmes af parametrene for arbejdsmiljøet og rørledningens diameter.
2. Arbejdselementet, som repræsenterer en bevægelig spole, inkluderer to plader med en speciel forseglet pakning mellem dem og en stang.
3. En aktuator, der repræsenterer en fjeder placeret mellem arbejdselementpladerne og sædet. Giver automatisk afbrydelse af væskestrømmen, når trykket falder eller ændrer retning. Minimumstrykket af arbejdsmediet, ved hvilket ventilen automatisk åbner, afhænger af fjederens stivhed.

Fordele kontraventiler forår:

• Mulighed for installation i enhver position;
• enkelhed af design;
• alsidighed.

Samtidig er ventilen følsom over for forurenende stoffer i vandet, som fører til slid på tætningspladerne, så det er tilrådeligt at installere et filter foran. Det anbefales også at montere ventilen på let tilgængelige steder for at forenkle installationen. Vedligeholdelse og udskiftninger.

Det er tilrådeligt at installere ventilen i en lodret position, så fjederens blokeringskraft falder sammen med tyngdekraften. Til korrekt installation det er nødvendigt at fokusere på pilen, der er markeret på ventilhuset, som viser arbejdsmediets strømningsretning igennem.

Anvendelsesområde

Fjederkontraventiler er meget udbredt i systemer autonom vandforsyning, interne netværk af multi-lejlighedsbygninger. De er installeret på sugeledninger af pumper, foran lagertanke, kedler, vandmålere og andet udstyr.

Sikkerhedsventiler- en type rørledningsfittings designet til at beskytte varmesystemet mod overtryk. Sikkerhedsventilen er en direkte virkende ventil, dvs. armaturer, der opererer direkte under styring af selve arbejdsmediet (samt direkte virkende trykregulatorer).

Klassificering af sikkerhedsventiler:

Afhængig af arten af ​​højden af ​​lukkeorganet:

• proportionalaktionsventiler (bruges på inkompressible medier);
• on/off ventiler;

I henhold til højden af ​​løfteorganet til lukkeorganet:

• lavt løft (løftehøjden af ​​låseelementet (spole, plade) overstiger ikke 1/20 af sædets diameter);
• medium-løft (pladeløftehøjde fra 1/20 til ¼ af sadlens diameter);
• fuldt løft (løftehøjden er 1/4 af sadlens diameter eller mere);

Efter type belastning på spolen:

• forår
• last eller løftestangsbelastning
• løftestangsfjeder
• magnetisk fjeder

I lavtløftede og mellemløftende ventiler afhænger løftet af spolen over sædet af mediets tryk, hvorfor de også kaldes ventiler proportional handling. Sådanne ventiler bruges hovedsageligt til væsker, når der ikke er behov for stor gennemstrømning. I full-lift ventiler sker åbningen samtidigt, hvorfor de også kaldes ventiler on/off handling. Sådanne ventiler er højtydende og bruges til både flydende og gasformige medier.

Håndtag (håndtagsvægt) sikkerhedsventiler, driftsprincip:

Princippet for betjening af en løftestangs-sikkerhedsventil er at modvirke kraften på spolen fra trykket fra arbejdsmediet - kraften fra belastningen, der overføres gennem håndtaget til ventilstammen. Grundlaget for mekanismen for denne type ventil er et håndtag og en belastning ophængt på den. Enhedens funktion afhænger af vægten af ​​lasten og dens placering på håndtaget. Jo større vægt og jo længere den er på håndtaget, jo mere højt blodtryk ventilen er aktiveret. Håndtagsventiler justeres til åbningstrykket ved at flytte en vægt langs håndtaget (vægten af ​​lasten kan ændre sig). Håndtag bruges også til manuelt at rense ventilen. Håndtagsventiler er forbudt til brug på mobile varmeapparater.

Indvendig struktur af håndtagssikkerhedsventil:

1. Indløb; 2. Udtag; 3. Ventilsæde; 4. Spole; 5. Last; 6. Håndtag.

Forsegling af sæder med stor diameter kræver tung vægt på lange arme, hvilket kan forårsage alvorlige vibrationer af enheden. Under disse omstændigheder anvendes ventiler, inden for hvilke det medium udløbstværsnit er dannet af to sæder, som lukkes af to spoler ved hjælp af to håndtag med vægte (se f.eks.:,). Brugen af ​​disse to-grebsventiler med to porte, som reducerer vægten af ​​lasten og længden af ​​håndtagene, sikrer normal drift af systemet.

Justering af vægtstangsventilen, som nævnt ovenfor, udføres ved at flytte vægten langs håndtaget. Efter at det nødvendige tryk er blevet justeret, fastgøres lasten med bolte, dækkes med et beskyttelseshus og låses. Dette gøres for at forhindre uautoriserede ændringer af indstillingerne. Flenger bruges ofte som vægte.

Funktioner af vægtstangsventiler:

Håndtagsventiler er rørledningsfittings, der blev udviklet før 40'erne i forrige århundrede. Dette er en forældet ventil, der kun er købt for at vedligeholde kedelpunkter og lignende faciliteter fra den sovjetiske offentlige forsyningsæra.

Et særligt træk ved ventilen er behovet for at slibe arbejdsfladerne (spole og sæde - presset bronze tætningsring) direkte på ventilens installationssted. Lapping betyder at behandle bronzesædet med slibende materialer for at opnå tættere kontakt mellem spolen og sædet. Spolen i ventilhuset er ikke sikret og under transport og læsning beskadiges dens arbejdsflader let. En ventil uden lapning vil ikke blive forseglet.

Fordele ved håndtagssikkerhedsventiler:

• Enkelt design;
• Vedligeholdelse;
• Manuel justering af ventilaktivering;

Ulemper ved håndtagssikkerhedsventiler:

• Behovet for at slibe i arbejdsflader;
• Kort ventillevetid;
• omfangsrigt design;

Fjedersikkerhedsventiler, funktionsprincip:

Princippet for driften af ​​en fjedersikkerhedsventil er at modvirke fjederkraften - kraften på spolen fra trykket fra arbejdsmediet (kølevæsken). Kølevæsken udøver tryk på fjederen, som komprimeres. Når det indstillede tryk overskrides, stiger spolen, og kølevæsken udledes gennem udløbsrøret. Efter at trykket i systemet er faldet til det indstillede tryk, lukker ventilen, og kølevæskeafløbet stopper.

Indvendig struktur af fjedersikkerhedsventil:

1 - krop; 2 - dyser; 3 - nederste justeringsmuffe; 4, 5 - låseskrue; 6, 19, 25, 29 - pakning; 7 - øvre justeringsærme, 8 - pude; 9 - spole; 10 - styrehylster; 11 - speciel møtrik; 12 - partition; 13 - dæksel; 14 - stang; 15 - forår; 16 - støtteskive; 17 - justeringsskrue; 18 - låsemøtrik; 20 - hætte; 21 - cam; 22 - styrehylster; 23 - nødder; 24 - stik; 25 - knastaksel; 27 - nøgle; 28 - håndtag; 30 - bold.

Fjedersikkerhedsventilens reaktionstryk indstilles ved at udstyre ventilen med forskellige fjedre. Mange ventiler er fremstillet med en speciel mekanisme (håndtag, svamp osv.) til manuel detonation til kontrol af udrensning af ventilen. Dette gøres for at kontrollere ventilens funktionalitet, da der under drift kan være problemer forskellige problemer for eksempel fastklæbning, frysning af spolen til sædet. Men i industrier, der bruger aggressive og giftige miljøer, høje temperaturer og tryk, kan kontrolblæsning være meget farlig. For fjederventiler, der anvendes i sådanne industrier, er muligheden for manuel blæsning derfor ikke tilvejebragt og er endda forbudt.

Ved arbejde med aggressive kemiske medier isoleres fjederen fra arbejdsmiljøet ved hjælp af en tætning langs stangen med pakdåse, bælg eller elastisk membran. Bælgtætninger anvendes også i tilfælde, hvor udsivning af mediet til atmosfæren ikke er tilladt, for eksempel ved atomkraftværker. Maksimal temperatur arbejdsmiljø for sikkerhedsfjederventiler op til +450°C, tryk op til 100 bar.

Aflastningssikkerhedsventilen åbner, før det indstillede tryk er nået. Ventilen åbner helt, når trykket overstiger det indstillede tryk med 10-15 % (afhængig af model). Apparatet lukker først helt, når trykket er 10-20 % mindre end det indstillede tryk, pga den udstrømmende kølevæske skaber yderligere dynamisk tryk.

Hvis varmesystemet fungerer stabilt, uden fejl eller overtryk, forbliver sikkerhedsventilen uden at "fungere" i længere tid og kan blive tilstoppet. Derfor anbefales det at rengøre det med jævne mellemrum.

Fordele ved fjederventiler :

• simpelt udstyr design;
• lille størrelse og vægt med store flowsektioner;
• Mulighed for montering både lodret og indvendigt vandrette positioner;
• mulighed for at opnå høj gennemstrømning.

Ulemper ved fjederventiler :

• en kraftig stigning i fjederkraften, når den komprimeres under processen med at løfte spolen;
• muligheden for at modtage en vandhammer, når ventilen lukkes;

Magnetiske fjedersikkerhedsventiler, funktionsprincip:

Magnetiske fjedersikkerhedsventiler bruger en elektromagnetisk aktuator. Elektromagneten giver yderligere presning af spolen til sædet. Når responstrykket er nået, slukker elektromagneten og kun fjederen modvirker trykket, og ventilen begynder at fungere som en almindelig fjederventil. Desuden kan elektromagneten skabe en åbningskraft, det vil sige modvirke fjederen og tvinge ventilen til at åbne. Der er ventiler, hvor det elektromagnetiske drev giver både ekstra tryk- og åbningskraft; i dette tilfælde tjener fjederen som et sikkerhedsnet i tilfælde af strømsvigt. Magnetisk fjederventiler normalt brugt i komplekse pulsapplikationer sikkerhedsanordninger ah som kontrol- eller pulsventiler.

For at aflaste overtryk i atmosfæren anvendes fjedersikkerhedsventiler, som er specielle rørledningsfittings, der giver pålidelig beskyttelse rørledning fra funktionsfejl og mekaniske skader. Enheden er ansvarlig for automatisk at udlede overskydende væsker, damp og gas fra beholdere og systemer, indtil trykket er normaliseret.

Formålet med en fjederventil

Farligt overtryk i systemet opstår som følge af eksterne og interne faktorer. En stigning skyldes både forkert samling af termisk-mekaniske kredsløb, hvilket forårsager funktionsfejl i udstyrets funktion, varme, der kommer ind i systemet fra fremmede kilder, og intra-systemet fysiske processer, som ikke er tilvejebragt af standarddriftsforhold, der periodisk forekommer i systemet.

Sikkerhedsprodukter er en væsentlig del af ethvert husligt eller industrielt tryksystem. Installation af sikkerhedsmekanismer udføres på rørledninger i kompressorstationer, i autoklaver og i kedelrum. Ventiler udfører beskyttende funktioner på rørledninger, hvorigennem ikke kun gasformige, men også flydende stoffer transporteres.

Design og princip for drift af fjederventiler

Ventilen består af et stållegeme, hvis nederste fitting bruges som et forbindelseselement mellem den og rørledningen. Hvis trykket i systemet stiger, udledes mediet gennem sidebeslaget. En fjeder tilpasset afhængigt af trykket i systemet sikrer, at spolen presses mod sædet. Fjederen justeres ved hjælp af en speciel bøsning, som skrues ind i topdækslet placeret på enhedens krop. Hætten placeret i den øvre del er designet til at beskytte bøsningen mod ødelæggelse som følge af mekanisk belastning. Tilstedeværelsen af ​​et specielt øre til forsegling giver dig mulighed for at beskytte systemet mod ekstern interferens.

For ventiler, hvor en fjeder fungerer som en balanceringsmekanisme, vælges kraften af ​​arbejdselementet. Hvis parametrene er valgt korrekt, i systemets normale tilstand, skal spolen, der er ansvarlig for at frigive overskydende tryk fra rørledningen, presses mod sædet. Når ydeevnen stiger til et kritisk niveau afhængigt af typen fjederanordning spolen bevæger sig op til en vis højde.

Sikkerhedsfjederventilen, som sikrer rettidig frigivelse af tryk, er lavet af forskellige materialer:

• Kulstofstål. Lignende enheder velegnet til systemer, hvor trykket er i området 0,1-70 MPa.
• Rustfrit stål. Ventiler fra af rustfrit stål designet til systemer, hvor trykket ikke overstiger 0,25-2,3 MPa.

Klassificering og egenskaber af fjederventiler

Fjedersikkerhedsventilen fås i tre versioner:

• Lavt løfteanordninger egnet til gas- og damprørledningssystemer, hvor trykket ikke overstiger 0,6 MPa. Løftehøjden af ​​en sådan ventil når ikke mere end 1/20 af sædets diameter
• Mid-lift enheder, hvor løftehøjden af ​​spolen er fra 1/6 til 1/10 af dysediameteren.
• Fuldløft enheder, hvor ventilløftehøjden når op til ¼ af sædets diameter.

Der er en kendt klassificering af ventiler baseret på metoden til at åbne dem:

• Kontrafjederventil. Til styring af fjederkontraventiler anvendes en indirekte ekstern trykkilde. Fjederkontraventiler, kaldet impulssikkerhedsanordninger, kan betjenes med elektrisk strøm.
• Lige ventil. I enheder direkte type Mediets driftstryk har en direkte effekt på spolen, som stiger i takt med at trykket stiger.

Fremhæv ventiler åbne Og lukket type . Ved brug af en direkte anordning, når ventilen åbnes, udledes mediet direkte i atmosfæren. Lukkede ventiler forbliver helt tætte miljø, frigivelse af tryk i en speciel rørledning.

Fordele

Fremhæv forskellige slags udstyr, der aflaster overskydende tryk fra systemet, men fjedersikkerhedsventiler er populære på grund af tilstedeværelsen af ​​vigtige fordele:

• Enkelhed og pålidelighed af design.
• Nem indstilling af driftsparametre og nem installation.
• Forskellige størrelser, typer og designs.
• Installation af sikkerhedsproduktet er mulig i både vandret og lodret position.
• Relativt små overordnede mål.
• Stort flowområde.

Ulemperne ved sikkerhedsventiler inkluderer tilstedeværelsen af ​​begrænsninger i løftehøjden af ​​spolen, øgede krav til kvaliteten af ​​fremstillingen af ​​fjederen til sikkerhedsventiler, som kan svigte under drift under forhold aggressivt miljø eller konstant udsættelse for høje temperaturer.

Hvordan vælger man en fjederventil?

Når du vælger en sikring, bør du basere den på flere faktorer: vigtige principper, hvoraf den uafbrudte drift af systemet og sikringens evne til at udføre de nødvendige funktioner afhænger af:

• Fjedersikkerhedsventiler har de mindste dimensioner sammenlignet med andre typer sikkerhedsventiler, så de bør vælges i tilfælde, hvor Fri plads ikke nok.
• Funktioner ved brugen af ​​ventiler er forbundet med tilstedeværelsen af ​​øgede vibrationer, som påvirker negativt præstationsegenskaber enhed og kan hurtigt gøre den ubrugelig. For eksempel er enheder af vægtstangsbelastningstype mere modtagelige for nedbrud på grund af udsættelse for vibrationer på grund af tilstedeværelsen af ​​et langt håndtag med vægt og hængsler i designet. Derfor, for systemer, hvor der observeres betydelige vibrationseffekter, er det værd at vælge en fjedersikkerhedsventil.
• Afhængigt af enhedens designfunktioner kan fjederen ændre trykkraften over tid. Dette skyldes det faktum, at den konstante stigning af spolen forårsager ændringer i metallets struktur.

Installationsnuancer

En sikkerhedsventil af fjedertypen er installeret på ethvert punkt i systemet, der udsættes for højt blodtryk og er i fare for mekanisk skade. Enheden kræver ikke meget ledig plads, hvilket er en væsentlig fordel sammenlignet med andre typer sikkerhedsanordninger.

For at undgå driftsproblemer må der ikke installeres afspærringsventiler foran sikkerhedsventilen. For at udlede det gasformige medium er der installeret specielle anordninger, eller udledningen sker direkte i atmosfæren. For at advare personalet er der monteret en speciel fløjte sammen med fjederventilerne, som er placeret på afgangsrøret. Når ventilen aktiveres, lyder en fløjte, der indikerer, at trykket i systemet er steget, og ventilen er åbnet for at frigive mediet.

Mulige årsager til sikkerhedsventilfejl

Sikkerhedsventiler er holdbare og pålidelige enheder, der giver konstant beskyttelse af systemer mod overtryk. En direkte eller omvendt fjederventil fejler af flere årsager:

• Tilstedeværelsen af ​​øgede vibrationer;
• Konstant udsættelse for et aggressivt miljø på sikkerhedschokeren.
• Forkert installation af sikkerhedsfjedergasspjæld eller ventil.

For at undgå ulykker og funktionsfejl i systemernes funktion gennemgår sikkerhedsventiler periodisk kontrol for funktionsfejl. Ventiler testes for styrke og tæthed, inden de tages i brug. Der udføres også periodiske kontroller for at bestemme tætheden af ​​tætningsflader og forskruninger.

På træffe det rigtige valg sikkerhedsanordninger under hensyntagen til systemparametre, periodiske inspektioner og rettidig fejlfinding, fjedersikkerhedsventiler vil sikre pålidelig drift af systemet og problemfri beskyttelse mod overtryk i lang tid.