Предохранительный клапан СППК: типы и сфера применения
Возникновение внештатных ситуаций в системах, работающих под давлением, имеет высокую вероятность возникновения, следовательно, такие системы нуждаются в защите от чрезмерных перегрузок в давлении. Действенным решением является использование предохранительных клапанов. Конструкции и общие характеристики элементов могут разниться в зависимости типа установки (жидкостная или газовая). Вследствие этого, нужно подобрать соответствующую арматуру.
Назначение предохранительных клапанов
Предохранительный клапан служит для обеспечения защиты системы от чрезмерного, повышенного давления и предотвращения разрушений или повреждений системы. При превышении предельного уровня напора, клапан сбрасывает излишки за пределами значения рабочей среды. После того, как давление нормализуется, клапан закрывается, а осуществление сброса прекращается.
Принцип работы
Запирающий элемент, под воздействием пружины, прижимается к седлу. Так, как давление растёт, оно превозмогает общую силу сжатия этой пружины. Запорный элемент отодвигается от седла посредством сжимания. В освободившееся пространство устремляются все излишки газа или жидкости. В момент освобождения от излишков, напор начинает снижаться, а запорный элемент отжимается в обратную сторону под воздействием пружины.
После закрытия устройства, оно готово для следующего цикла. Порог сжатия и сила сжатия регулируется специальным винтом.
Предохранительные клапаны и их классификация
Классификация устройства осуществляется по ряду параметров.
По основам принципа действия:
- Прямой принцип действия – механический, классический клапан;
- Непрямого принципа действия — здесь используются: дистанционно-управляемый вентиль, автоматика управления и датчик давления Вентиль и датчик могут находиться в противоположных местах конструкции;
По методу открытия затвора:
- Двухступенчатые (для газов);
- Пропорционального (в молосжиаемых рабочих средах);
По тому способу, как нагружен золотник:
- Магнитно-пружинные;
- Пружинные;
- Рычажно-грузовые;
Также, в наличии имеется множество других типов аварийных предохранительных устройств.
Особенности и различия в конструкции
Большинство клапанов выпускаются только с одним седлом, хотя некоторые элементы могут иметь два седла или два штока с наличием пружин.
Различия могут быть обнаружены в высоте подъёма в запорном элементе по отношению к диаметру:
- Полный подъём – свыше 1/4;
- Малый подъём – свыше 1/4;
- Средний подъём – до 1/20;
Устройство сработает намного быстрее, если степень подъёма будет выше. Малоподъёмные клапаны используются в местах, где нет необходимости в сбросах больших объёмов жидкости. Там высота подъёма будет аналогична объёму среды. Полноподъёмный элемент имеет два положения «Закрыто» и «Открыто» и они называются двухпозиционные. Такие устройства предназначены:
- Газов;
- Жидкостных систем с высоким давлением;
Данные конструкции применяются на особых и ответственных участках.
Пружинные клапаны
Пружинный клапан распространён в системах отопления, нагрева воды и водопроводных системах. Золотник прижимается непосредственно к седлу сжатой пружины. Посредством винта, пружина может быть настроена на разные, предельные значения. Некоторые устройства снабжены рычагом принудительного затвора, для его быстрого открытия в случае внештатных ситуаций и проверки работоспособности. Это исключено на вредных производствах. Элементы клапана покрываются специальным антикоррозийным покрытием.
Шток, который проходит через корпус, уплотняется посредством двойного сальника и предотвращает проникновение вредных веществ.
Рычажно-грузовые клапаны
Такие элементы могут монтироваться в исключительно отведённом положении относительно горизонта. Такое положение строго регламентировано производителем. Они не предназначены для установки и работы на движимых объектах. Основой принципа их работы является использование земного притяжения для противодействия силе напора.
Такой рычаг может входить в резонанс и создавать вибрации. Общие габариты грузов и рычагов могут увеличиться, если значение напора будет высоким. Двухседельный клапан поможет избавиться от вибрации. В них отсутствует старение пружин, а параметры работы крайне стабильны.
Магнито-пружинные клапаны
Это изделия непрямого действия. Солиноид приводится в действие запорным элементом. Магнит прижимает соленоид седлу, а при достижении предельного уровня напора автоматика сама отключает напряжение. Затвор открывается посредством давления среды и отжимания золотника. В другой разновидности конструкции отжимание происходи посредством пружины и включением соленоида, когда предельное значение достигнуто. Есть и другие виды этого клапана.
Преимущество изделия заключается в том, что в нём отсутствует задание порогового значения посредством доступа к арматуре. В управлении изменяются настройки программы в зависимости от стадии технологического процесса. Такие устройства стоят дороже аналогов, но окупают себя при использовании на производстве.
Технические требования
Требование к устройству основывается на чёткости в срабатывании и надёжности в использовании. Это может быть достигнуто посредством:
- Гарантия герметичности;
- Быстрое открытие;
- Чёткое закрытие;
- Высокая пропускная способность;
- Безотказность в работе;
Предохранительный клапан прямого действия АО ОЗНО
Арматура регулярно испытывается на целостность, работоспособность, а также проверяется качество уплотнений. Поверка осуществляется в испытательном центре или специализированной лаборатории. Проверка на месте может быть произведена в отношении элементов работающих в сложных условиях и комплексных установках. Здесь производится метод испытания в действии.
Стандарты и правила
Арматура применяется на основе правил эксплуатации, отраслевыми стандартами и правилами в эксплуатации.
В местах, где сосуды осуществляют работу под давлением, применяются документы:
- Гост 24570-81 Национальный стандарт в отношении предохранительных клапанов;
- ПБ 53-576-03;
- «Boiler & Pressure Vessel Code»;
Выбор арматуры
При выборе элемента необходимо определить основные предельные значения в давлении. Следует учитывать такие параметры:
- Особенность циркуляции:
- Производительность насоса или бойлера;
- Рабочая температура и объём рабочей среды;
На основе этих параметров, специалисты делают выбор, какой именно клапан следует установить. Берутся во внимание технические характеристики элемента. Так, пружинный клапан идеально подойдёт для отопительной системы. Изделия среднего и низкого подъёма идеально подойдут для жидкостных сред. Пропускная способность должна давать возможность сброса напора до желаемых величин. Для сброса излишков в окружающую среду подойдут клапаны открытого типа, а если используется дренаж, то нипельного или резьбового.
Строго запрещено покупать элемент с завышенным порогом срабатывания. Такое устройство может привести к поломке всей системы, так как существует риск, что оно не откроется в нужный момент.