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安全閥的工作原理及其分類

安全閥的工作原理及其分類

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2020-05-04

五金材料的分類。

當容器壓力超過設計規定時,安全閥自動開啟,排出氣體降低器內的過高壓,防止容器或管線破壞。而當容器內的壓力降至正常操作壓力時,即自動關閉避免因容器超壓排出全部氣體,從而造成浪費和生產中斷。安全閥主要由閥座、閥瓣(閥芯)和加載機構三部分組成。閥座有的和閥體是一個整體,有的是和閥體組裝在一起的,它與設備連通。

閥瓣常連帶有閥桿,它緊扣在閥座上。閥瓣上面是加載機構,載荷的大小可以調節。當設備內的壓力在一定的工作壓力范圍之內時,內部介質作用于閥瓣上面的力小于加載機構加在閥上面的力,兩者之差構成閥瓣與閥座之間的密封力,使閥瓣緊壓著閥座,設備的介質無法排出。當設備內的壓力超過規定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時,內部介質作用于鬧瓣上面的力大于加載機構施加在它上面的力,于是閥瓣離開閥座,安全閥開啟,設備內的介質即通過閥座排出、如果安全閥的排量大于設備的安全泄放量,設備內壓力即逐漸下降,而且通過短時間的排氣后,壓力即降回至正常工作壓力。此時內壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構施加在它上面的力,閥瓣又緊壓著閥座,介質停止排出,設備保持正常的工作壓力繼續運行。所以,安全閥是通過閥瓣上介質作用力與加載機構作用力的消長,自行關閉或開啟以達到防止設備超壓的目的。

二、分類

(1) 按使用介質分蒸汽用安全閥(通常以A48Y型為代表)空氣及其他氣體用安全閥(通常以A42Y型為代表)液體用安全閥(通常以A41H型為代表)

(2) 按公稱壓力分低壓安全閥:公稱壓力PN1.6Mpa的安全閥中壓安全閥:公稱壓力PN2.5-6.4Mpa的安全閥高壓安全閥:公稱壓力PN10.0-80.0Mpa的安全閥超高壓安全閥:公稱壓力PN〉100Mpa的安全閥

(3) 按適用溫度分超低溫安全閥:t-100℃的安全閥低溫安全閥:-100℃-40℃的安全閥。常溫安全閥:-40℃120℃的安全閥中溫安全閥:120℃450℃的安全閥特別要指出的是,鑒于國內彈簧制造的實際情況,當安全閥用于350℃以上工況條件時,大都采用加散熱器或將閥蓋做成花籃式,以便彈簧能更好的散熱,使彈簧始終保持能在350℃以下工作,確保其剛度不變,從而保證安全閥的正確開啟和回座及其他性能要求。

(4) 按連接方式分法蘭接連安全閥。安全閥進口和管道連接法蘭形式,出口形式靈活。螺紋接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋,出口形式靈活。焊接接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋,出口形式靈活。

(5) 按結構形式分根據結構特點或閥瓣最大開啟高度與閥座直徑之比(h/d),安全一般可以劃分為以下幾種:杠桿重錘式安全閥。彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力,并使其密封的安全閥。參見如A42Y16C型安全閥。脈沖式安全閥。脈沖式安全閥又稱為先導式安全閥。它把主閥和輔閥設計在一起,通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作。這種結構通常用于大口徑、大排量及高壓系統。脈沖式安全閥如WFXD型。微啟式安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/40∽1/20,如A27W-10T、A47H-16C安全閥。全啟式安全閥。如A47H-16C型安全閥。閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/4。全封閉安全閥。如A47H-16C型安全閥。半閉式安全閥。如A48Y-16C安全閥。敞開式安全閥。(A48Y-16C安全閥亦為敞開式)先導式安全閥。如WFXD型安全閥。

(6) 按密封副的分類硬質合金對硬質合金密封副。適用于高溫高壓的場合,尤其是高溫高壓的過熱蒸汽。 2Cr13對2Cr13r密封副。使用于一般場合下的飽和蒸汽和過熱蒸汽,或溫度低于450℃其他介質的容器或管道上。閥座密封面為2Cr13,閥瓣密封面為硬質合金。使用于高壓蒸汽及流速比較大、易對密封面造成沖刷的其它介質。閥座密封面為合金鋼,閥瓣密封面為聚四氟乙烯。適用于石油或天然氣介質,密封要求嚴格,但工作溫度低于150℃的場合。密封副為奧氏體不銹鋼。這種安全閥的閥體,閥蓋多為奧氏體不銹鋼,應用于介質中含有酸、堿等腐蝕性成分的場合。

(7) 按作用原理分類直接作用式安全閥。直接依靠介質壓力產生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械載荷使閥門開啟的安全閥。先導式安全閥。由主閥和導閥組成,主要依靠從導閥排出的介質來驅動或控制的安全閥。帶補充載荷式安全法。在進口壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加力,該附加力在達到閥門開啟壓力時可靠釋放的安全閥。

(8) 按動作特性分類比例作用式安全閥。開啟壓力隨壓力升高而逐漸變化的安全閥。兩段式安全閥。(突跳動作式安全閥)。開啟過程分為兩個階段,起初閥瓣隨壓力升高而比例開啟,在壓力升高一個不大的數值后,閥瓣在壓力幾乎不再升高的情況下急速開啟到規定的高度的安全閥。

(9) 安開啟高度分類微啟式安全法。開啟高度在1/40-1/20流到直徑范圍內的安全閥。全啟式安全閥。開啟高度不小于1/4流到直徑的安全閥。中啟式安全閥。開啟高度介于微啟式和全啟式之間的安全閥。

(10) 有無背壓平衡機構分類背壓平衡式安全閥。利用波紋管、活塞或膜片等平衡背壓作用的原件,使閥門開高前背壓對閥瓣上下兩側的作用相互平衡的安全閥。常規式安全法。不帶背壓平衡原件的安全閥。

(11) 按閥瓣加載方式分類重錘式或杠桿重錘式安全閥。利用重錘直接加載或利用重錘通過杠桿加載的安全閥。彈簧式安全閥。利用壓縮彈簧加載的安全閥。氣室式安全閥。利用壓縮空氣加載的安全閥。

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