Устройство предохранительного клапана пружинного: Предохранительный пружинный клапан

alexxlab | 11.08.1986 | 0 | Разное

Устройство и принцип работы пружинного предохранительного клапана

Валерий Пушкарь Арматура 29.05.2018 0

На рынке предохранительной арматуры для котлов и систем отопления основную нишу занимают пружинные предохранительные клапана. Многие производители изготавливают модели самых разных диаметров и на различные диапазоны настройки. Основным назначением предохранительного клапана является защита трубопроводных систем и котлов от превышения давления. Достоинством данного оборудования является его работа в автоматическом режиме. При превышении настроечного давления теплоносителя клапан открывается и начинает сбрасывать излишки теплоносителя в отводной трубопровод. Когда давление опускается в рабочие пределы, то клапан автоматически закрывается и прекращает сброс теплоносителя.

Устройство пружинного предохранительного клапана

Предохранительный клапан пружинного типа представляет собой изготовленный из латуни или бронзы корпус, внутри которого находится предохранительный пружинный механизм. В основе данного механизма лежит стальная пружина, защищенная от внешнего воздействия пластиковым колпачком, который также выполняет функцию проверочной ручки. Проверочная ручка позволяет в случае необходимости в ручном режиме осуществить принудительное открытие клапана для проверки его работоспособности. Для надежной защиты пружинного механизма от попадания в него теплоносителя имеется мембрана, изготовленная из этилпропиленовой резины.Устройство пружинного предохранительного клапана Valtac VT 490: 1 — латунный корпус; 2 — пластиковая крышка корпуса; 3 — пластиковая проверочная ручка; 4 — пластиковая заглушка; 5 — алюминиевая шильда; 6 — латунный шток; 7 — нейлоновая втулка подстройки; 8 — стальной фиксатор штока; 9 — стальная пружина; 10 — каучуковая золотниковая обойма; 11 — пластиковый золотник

Принцип работы пружинного предохранительного клапанаПринцип действия пружинного предохранительного клапана

В основе принципа работы предохранительного клапана лежит взаимное противодействие на затворе давления воды, стремящегося открыть клапан и усилия пружины, направленного на удержание затвора в закрытом положении. Предохранительный клапан будет закрыт до тех пор, пока давление воды на затворе не превысит усилие пружины. Необходимо отметить, что клапан начинает срабатывать уже при давлении примерно на 3% меньшем, чем настроечное. Если давление в системе продолжает расти, то это приводит к дальнейшему подъёму затвора (пропорционально давлению теплоносителя) и равномерному увеличению объёма сбрасываемой воды. Полное открытие предохранительного клапана наступает при давлении примерно 110-115% от настроечного (в зависимости от модели). После сброса излишков теплоносителя давление в системе начнёт снижаться и как только усилие пружины предохранительного клапана преодолеет статическое и динамическое давление вытекающей воды, затвор закроется. Полное закрытие предохранительного клапана наступит при снижении давления в системе до 80% от настроечного.

Настройка пружинного предохранительного клапана

Настройка предохранительного клапана выполняется по месту установки, после завершения всех монтажных работ и промывки отопительной системы.

Настройку давления в пружинном предохранительном клапане выполняют вращением специального регулировочного винта, сжимающего пружину, которая прижимает затвор к седлу. После этого проверяется давления срабатывания клапана, полного его открытия и закрытия.

В некоторых предохранительных клапанах производителем в заводских условиях уже настроено и зафиксировано давление срабатывания, поэтому самостоятельная регулировка давления в них уже невозможна. В них имеется специальная неснимаемая крышка, которая защищает от перенастройки клапана. Фирмы-изготовители для удобства пользования вводят цветовую маркировку крышек в соответствии с давлением настройки: черный цвет – 1,5 бар, красный – 3 бар, желтый – 6 бар (предохранительные клапана Valtec VT 490).

Производители рекомендуют периодически прочищать предохранительные клапана в случаях, когда система отопления работает стабильно, без превышения давления. Это обусловлено тем, что клапан находится без работы в течение длительного времени, что может стать причиной его засорения различными загрязнениями. Для прочистки предохранительного клапана («подрыва») необходимо провернуть колпачок по направлению стрелки до характерного щелчка. Данная процедура позволяет избежать течей, большая часть которых вызвана именно засорением и последующим неплотным прилеганием затвора к седлу клапана.

Вам необходимо включить JavaScript, чтобы проголосовать

Расскажите о нас друзьям:

Предохранительный клапан: устройство, типы, принцип работы

Содержание:

• 1 Конструкция
• 2 Принцип работы предохранительного клапана
• 3 Регулировка предохранительного клапана
• 4 Рычажно-грузовые предохранительные клапаны
• 5 Видео

Превышение номинального давления в системе отопления приводит не только к выходу из строя отдельных элементов системы (разрыв труб, радиаторов,…), но также представляет угрозу для жизни и здоровья человека. Поэтому любая закрытая отопительная система должна обладать защитой от превышения давления. В качестве такой защиты выступает предохранительный клапан.

Мембранный предохранительный клапан Watts SVH ½.

Предохранительный клапан – устройство, обеспечивающее защиту системы отопления от превышения избыточного давления.

Конструкция

Предохранительный сбросной клапан представляет собой корпус, выполненный из латуни или бронзы, внутри которого расположен предохранительный пружинный механизм. В основе механизма лежит стальная пружина, защищенная от внешнего воздействия пластиковым колпачком-рукояткой. В случае необходимости, рукоятка позволяет вручную открыть клапан. Пружинный механизм защищен от попадания в него теплоносителя мембраной из этилпропиленовой резины.

Конструкция предохранительного клапана Valtec VT.0490 диаметром ½.

1. Латунный корпус.
2. Пластиковая крышка корпуса.
3. Пластиковая проверочная ручка.
4. Пластиковая заглушка.
5. Алюминиевая шильда.
6. Латунный шток.
7. Нейлоновая втулка подстройки.
8. Стальной фиксатор штока.
9. Стальная пружина.
10. Каучуковая золотниковая обойма.
11. Пластиковый золотник.

Существуют модели, позволяющие регулировать давление, при котором срабатывает клапан, но также существуют модели, не допускающие самостоятельной регулировки давления (оно настраивается производителем в заводских условия и защищено от перенастройки неснимаемой крышкой).

Клапан сброса избыточного давления Flamco Prescor IС с встроенной сбросной воронкой.

Рекомендации к сбросной (дренажной) трубе:

• Длина сбросной трубы не должна превышать 2 м и иметь более 2 изгибов;
• Диаметр выходного отверстия клапана и диаметр отводящей трубы должны быть одинаковыми;
• Не рекомендуется выводить трубу из помещения сразу на улицу, т.к. в зимнее время года это может привести к появлению конденсата и образованию льда внутри трубы;
• Соединение клапана и дренажной трубы рекомендуется осуществлять с прерыванием потока теплоносителя, для чего используется специальная сбросная воронка, как правило, изготовленная из латуни, углеродистой стали или пластика. Это устройство позволяет осуществлять визуальный контроль за сбросом теплоносителя, а также обеспечивает работу клапана в случае засорения дренажной трубы.

Латунная воронка Flamco Funnel (Нидерланды) с подсоединением к клапану диаметром ½ или ¾ дюйма.

Принцип работы предохранительного клапана

Циркулирующий в системе теплоноситель оказывает давление на пружину, которая срабатывает (сжимается) при превышении давления настройки и теплоноситель сбрасывается через отводящий патрубок. После того, как давление в системе снизилось до настроечного, клапан закрывается и спуск теплоносителя прекращается.

Примечание! Сбросной клапан срабатывает примерно на 3% раньше, чем достигается давление настройки. Полностью клапан открывается, когда давление превышает настроечное на 10-14% (в зависимости от модели). Устройство полностью закрывается только по достижению давления на 10-20% меньше, чем настроечное, т.к. выходящий теплоноситель создает дополнительное динамическое давление.

Регулировка предохранительного клапана

Настройка устройства осуществляется после завершения монтажных работ и промывки отопительной системы. Регулировка давления клапана с пружинным механизмом производится при помощи поворота регулировочного колпачка, сжимающего стальную пружину. Регулировка давления у рычажно-грузового клапана осуществляется перемещением груза по рычагу.

Предохранительный клапан в системе отопления.

Совет! Если система отопления функционирует стабильно, без сбоев и превышения давления, тогда сбросной предохранительный клапан остается без «работы» в течении длительного периода времени и может засоряться различными загрязнениями. Поэтому рекомендуется периодически его прочищать, для чего необходимо повернуть колпачок по направлению стрелки. Такая процедура позволяет предотвратить появление течей, большая часть которых вызвана именно засорением клапана.

Одной из наиболее распространенных причин срабатывания клапана является чрезмерная подпитка системы.

Примечание! Не рекомендуется использование в системах отопления двухпозиционных клапанов. Это связано с их конструкцией, которая при достижении давления настройки, обеспечивает моментальное полное открытие устройства, что вызывает резкое снижение давления. Помимо этого, после сброса излишнего давления, клапан также быстро закрывается, что вызывает гидроудар.

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны

Основой механизма данного типа клапанов является рычаг и подвешенный на него утяжелитель. Срабатывание устройства зависит от веса утяжелителя и его местонахождения на рычаге. Чем больше вес и чем дальше на рычаге он находиться, тем при более высоком давлении срабатывает клапан.

Устройство рычажно грузового предохранительного клапана.

Настройка рычажно-грузового клапана, как уже было отмечено выше, осуществляется при помощи перемещения груза по рычагу. После того, как необходимое давление было настроено, груз фиксируется болтами, накрывается защитным кожухом и закрывается на замок. Это делается для исключения несанкционированного изменения настроек.

Рычажно-грузовая конструкция так же надежна, как и пружинная, однако к ее недостаткам можно отнести более высокую стоимость, а также то, что рычажные предохранительные клапаны производятся только под фланцевое соединение диаметром от ДУ50 и выше.

Основные типы предохранительных клапанов: пружинный, рычажно-грузовой.

Видео

 

Большой〖обзор〗 защитной предохранительной арматуры – от научного сотрудника

Материал о предохранительных устройствах. Дана классификация, правила размещения, понятия давления, а также расчетные формулы пропускной способности и площади проходного сечения.
Рассказывает доцент кафедры ТМО УГНТО.

Елена Юрьевна Туманова

кандидат технических наук, доцент, руководитель отделения «Нефтегазовый инжиниринг»

Youtube

Елена Туманова ведет ютуб канал на тему “Конструирование и расчет технологического оборудования”

Задать вопрос

ПРЕДОЖЕНИЯ ОТ ПО АЛМАШ

ИЩИТЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ?

Выбрать клапан

Перейдите в каталог для выбора предохранительного клапана.

Полезные статьи

Экспертные материалы о предохранительной арматуре.

Заказать клапана

Отправьте быстрый запрос на необходимые клапана предохранительные.

Заказать

Содержание

Содержание +Свернуть —

Требования установки

Основные виды опасностей установлены в документе ТР ТС 032/2013. Это технический регламент таможенного союза – документ, устанавливающий требования безопасности к оборудованию, работающему при избыточном давлении. Перечень широкий, нл мы рассмотрим только 2 пункта опасности –

• превышение давления
• неисправность предохранительных устройств.

То есть превышение давления является опасностью, которая требует установку предохранительных устройств, но и неисправность предохранительных устройств также является опасностью. То есть, если устройство не сработает ввиду своей неисправности, тогда мы вернемся к пункту один – превышение давления.

В связи с этим элемент оборудования, внутренний объем которого ограничен запорной арматурой и в котором давление может повыситься сверх допустимого, оснащается предохранительными устройствами. Они автоматически предотвращают повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

Классификация предохранительной арматуры

Предохранительная арматура разделяется на 3 группы.

• предохранительные клапаны
• импульсные предохранительные устройства
• мембранные разрывные устройства.

Далее более подробно будут приведены их конструкции. Сейчас отметим, что по названию, мембранные разрывные устройства, видно что они являются одноразовыми. После того, как устройство сработает, приходится заменять его рабочий орган.

Предохранительные клапаны и импульсные предохранительные устройства – это многоразовые устройства, они могут срабатывать несколько раз и у них есть схожие элементы.

Импульсные предохранительные устройства обеспечивают большую пропускную способность, по сравнению с предохранительными клапанами.

Состоят из 2 элементов.

Предохранительные клапаны применяют чаще всего на оборудование. Их можно классифицировать по следующим признакам:

1. По высоте подъема запирающего элемента. Это зависит от пропускной способности:
   • малоподъемные,
   • среднеподьемные,
   • полуоподъемные.
2. По виду нагрузки на запирающий элемент.  То есть по тому приспособлению, которое удерживает запирающий элемент в седле до тех пор, пока давление не превысит установленного.
3. По характеру подъема замыкающего элемента. Они бывают пропорциональные и двухпозиционные.
4. По способу выпуска избыточной среды. Бывает открытый и закрытый. То есть по способу организации того, куда выходит избыточная среда. Либо она выходит в закрытую систему и сбрасывается на факел, либо она сбрасывается в атмосферу, но не напрямую ,а через свечу просеивания например. Либо сразу напрямую в атмосферу.

Конструкции предохранительных клапанов

Клапаны предохранительные устройство

Предохранительные клапаны прямого действия рычажно-грузовые и пружинные.

Чаще всего используются пружинные клапаны. Я думаю, что вы встречали их и знакомы с этой конструкцией. Отличаются от рычажно-грузовых тем приспособлением, которое удерживает золотник в седле. То ли это система грузов на рычаге, то ли пружина. Соответственно давление, которое создается в аппарате должно преодолеть силы сжатия пружины, чтобы поднять золотник из седла, либо преодолеть вес грузов.

На пружинных клапанах также есть рычаг, но он дополнительный, то есть не является основным элементом срабатывания. Здесь рычаг предназначен для ручного подъема. Для ручной сработки, когда необходимо в ручном режиме обеспечить сработку клапана.

Клапан предохранительный рычажныйКлапан предохранительный пружинный фланцевый

Импульсные предохранительные устройства.

Принцип работы такой же. Есть седло, есть золотник и импульсные предохранительные устройства, предназначенные для большей пропускной способности. То есть у них площадь прохождения избыточной среды гораздо больше. Соответственно за меньшее время давление сбрасывается быстрее.

Но если у нас большая площадь золотника для сброса большого давления потребовалась бы либо значительная масса груза, чтобы удерживать седло в золотнике либо слишком большая пружина. Поэтому в данном случае принцип срабатывания следующий: рабочая среда и ее давление наоборот удерживает золотник в седле, то есть прижимает. Но когда давление в системе превышает установленное, срабатывает маленький клапан. Он как раз может быть рычажно-грузовым либо пружинным. Он срабатывает и тогда избыточное давление в системе поступает сверху на главный предохранительный и, давя сверху воздействует против давления в системе и открывает его. То есть изначально давление в системе прижимает золотник в седло.

Но когда давление повышается, срабатывает импульсный клапан и это давление начинает давить в противоположном направлении и открывает седло в золотнике, тем самым выпуская рабочую среду. Казалось бы, на золотник у нас действует одинаковое давление одной и той же системы, но срабатывание происходит за счет разности площадей. То есть в верхней части площадь воздействия больше чем в нижней части.

1 – клапан предохранительный, 2 – клапан импульсный, 3 – защищаемый объект, 4 – трубопровод выхлопа, 5 – дренажная линия, 6- импульсная линия, 7 – регулирующий клапан 10с-5-1-2Принцип работы ИПУ на примере клапана предохранительного типа 7с и клапана импульсного типа 8с

Мембранные предохранительные устройства.

Как уже было сказано, она является разрывным устройством. То есть устанавливается мембрана в специальном приспособлении, которое ее удерживает. Когда давление превышает установленное, мембрана разрывается, открывая всю площадь проходного сечения и пропуская избыточную среду в нужном направлении. Пока давление не превысило допускаемые значения для срабатывания мембраны, она перекрывает проходное сечение, удерживает и герметизирует среду в нужном пространстве. После того, как мембранное предохранительное устройство сработало, придется разобрать устройство и поменять мембрану. Она является одноразовым устройством.

Размещение предохранительных устройств

В каких случаях устанавливают на сосудах

Предохранительные устройства размещаются на сосудах, в которых возможно превышение рабочего давления. Превышение рабочего давления может произойти:

• от  питающего источника,
• вследствие химической реакции,
• из-за нагрева подогревателя,
• из-за солнечной радиации,
• в случае возникновения пожара рядом с сосудом.

Это различные причины, но не все, могут быть еще. Но на сосудах, в которых возможно превышение давления мы устанавливаем предохранительные устройства

Как устанавливают на сосудах

Клапаны на вертикальных сосудах устанавливают на верхнем днище. На горизонтальных – на верхней образующей в зоне газовой или паровой фазы.

На взрывоопасных объектах

Для пожаро- и взрывоопасных опасных веществ, а также веществ 1-го и 2-го класса опасности следует предусматривать систему клапанов, состоящую из рабочего и резервного клапанов.

На аппаратах колонного типа

На аппаратах колонного типа, а мы помним, что это вертикальные аппараты и казалось бы необходимо предохранительный клапан установить на верхнем днище. Но для аппаратов колонного типа с большим числом тарелок зачастую больше 40, при возможности резкого увеличения их сопротивления предохранительные клапаны устанавливают и в зоне паровой фазы куба аппарата. То есть, если в колонне большое число тарелок, то в нижней, кубовой части колонны давление может повыситься значительно больше допускаемого.

Мы помним с вами, что давление в колонне неравномерно:

• давление в верхней части колонны меньше,
• давление в нижней части колонны больше из-за гидравлического сопротивления тарелок.

Поэтому для колонных аппаратов со значительным числом тарелок и в зоне паровой фазы куба также следует устанавливать предохранительные клапаны.

Указание данных в паспорте сосуда

Сведения о предохранительных устройствах, основной арматуре, контрольно-измерительных приборах и приборах безопасности следует заносить в паспорт сосуда.

Стандартная таблица для паспорта сосуда, как и все элементы, необходимые для паспорта сосуда установлена в ГОСТ  34247-2017.  Это сосуды и аппараты, общие технические требования.

Наименование	Количество шт.	Место установки	Номинальный диаметр, мм	Номинальное давление, МПа	Материал корпуса
					Марка	Стандарт

Блок предохранительных устройств

При необходимости установки системы клапанов состоящей из рабочего и резервного клапанов, используют блоки предохранительных устройств. Вот блок предохранительных устройств, например, в таком исполнении приведен на слайде.

Блок клапанов предохранительных, система клапанов.

Состоит он из 2 предохранительных клапанов [1]. В данном случае мы видим пружинные предохранительные клапаны: один является рабочим, другой резервным;

переключающее устройство на входе в клапаны [2], на выходе из клапанов [3];

и устройство контроля синхронности перемещения [4] обоих запорных органов переключающего устройства.

То есть если с одной стороны у нас устройство перекручено на левый клапан, то синхронно и на выкидке тоже будет переключение на левый клапан и точно также на правый клапан. Перемещение переключение синхронизируется

Давление

Давление сосуда (аппарата)

Разберем различные понятия давления. Для начала вспомним понятие давления сосуда или аппарата. Для сосуда аппарата мы различаем: технологическое давление, рабочее давление, расчетное давление.

Технологическое давление

– это давление, при котором производится технологический процесс в сосуде. Зачастую технологическое давление определяется некоторым допустимым диапазоном. Мы говорим об избыточном давлении, поэтому технологическое давление – это допустимый диапазон избыточного давления проведения технологического процесса в сосуде.

Рабочее давление

Под рабочим давлением понимается максимальное внутреннее избыточное либо наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса. Рабочее давление не учитывает гидростатическое давление среды и не учитывает допустимое кратковременное повышение давления во время срабатывания предохранительного клапана и других предохранительных устройств. То есть рабочее давление максимальное внутреннее при нормальном протекании рабочего процесса.

Расчетное давление

– это давление, при котором мы сами производим расчет на прочность элементов сосудов и аппаратов.

Как соотносятся давления между собой:

Соотношение давления

Рабочее давление больше чем технологическое и меньше либо равно чем расчетное давление. То есть расчетное давление учитывает гидростатическое давление как минимум. Оно может быть равно рабочему, но зачастую оно больше.

Рабочее давление должно быть выше, чем технологическое не меньше чем на 10 процентов и не меньше чем на 0,2 МПа.

Это установлено для сосудов, предназначенных для пожаровзрывоопасных веществ и веществ 1 и 2 класса опасности. Для остальных веществ это превышение чуть меньше.

Давление предохранительных клапанов

Теперь про понятие предохранительных клапанов. Для предохранительных устройств установлены следующие понятия давления:

Давление настройки:

наибольшее избыточное давление на входе в клапан, при котором обеспечивается заданная герметичность в затворе. То есть затвор закрыт и герметичность обеспечена, клапан закрыт. Давление настройки равно рабочему давлению сосуда, Либо давление настройки должно быть равно рабочему давлению за вычетом противодавления

Давление начала открытия

– это давление, при котором начинает срабатывать предохранительный клапан, начинает открываться золотник в седле. Давление начала открытия – это избыточное давление на входе в клапан, при котором усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешенно усилиями, удерживающими запирающий элемент в седле. То есть силы уравновешены и малейшее изменение давления либо сильнее его закроет, если давление снизится, либо малейшее превышение и золотник откроется и предохранительный клапан сработает.

Давление полного открытия:

избыточное давление на входе в клапан, при котором достигается его требуемая пропускная способность. То есть золотник поднялся на максимальную высоту и отверстие для выхода рабочей среды открыто максимально.

Противодавление

– это максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном.  То есть в трубопроводном коллекторе сброса рабочей среды.

Давление предохранительных клапанов

Диапазон давлений клапана

Давление начала открытия, давление полного открытия, этот диапазон от начала до полного открытия, от Рн.о. до Р1 представлен в виде таблицы.

Давление начала открытия	Давление полного открытия
При давлении настройки (Pн) до 0,3 Мпа:
Pн. о.= Pн +0,02	P1 = Pн +0,05
При давлении настройки (Pн) до 0,3 Мпа до 6,0 Мпа:
Pн.о.=1,07* Pн	P1 = 1,15* Pн
При давлении настройки (Pн) свыше 6,0 Мпа:
Pн.о.=1,05*Pн	P1 = 1,1* Pн

Рн – это давление настройки клапана и сейчас возьмем случай, что давление настройки клапана равно рабочему давлению в аппарате. Получается, что давление начала открытия равно рабочему + 0,02 МПа. Давление полного открытия 0,05 МПа. Это для сосудов и аппаратов, у которых рабочее давление и давление настройки невысокое: всего лишь до 0,3 МПа. От 0,3 до 6 МПа давление начала открытия, и давление полного открытия составляют от 7 процентов до 15 процентов, выше, чем давление настройки.

То есть превышение давления на 15 процентов от рабочего – уже клапан должен сработать полностью, должно максимально открыться проходное сечение для сброса рабочей среды. Если давление настройки выше, чем 6 МПа, то здесь требования жестче. Давление уже высокое, здесь уже допускается 10 процентов превышения давления в аппарате.

Если же достигло значения 10 процентов от давления настройки, то клапан должен быть полностью открыт и рабочая среда должна выходить через максимальное открытое проходное сечение.

Расчет предохранительных клапанов

Расчеты предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны рассчитывают и подбирают под задачи расчета. Что определяется при расчете? При расчете определяется: пропускная способность, тип и количество клапанов. Исходными данными для расчета являются:

Давление полного открытия предохранительного клапана (Р1). Оно зависит от давления настройки, рабочего давления в аппарате, поэтому оно является исходным данным.

Температура среды перед клапаном. Также исходные данные – это температура среды в аппарате – это расчетная температура в аппарате.

Максимальное избыточное давление за клапаном. Мы должны знать, куда сбрасывается разведочная среда и какое давление в противосистеме.

Фазовое состояние и состав среды. Это повлияет на расчетные зависимости.

Где можно посмотреть расчеты:

они приведены в нормативных документах – это

ГОСТ 12.2.085-2002 Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные

Руководящий документ, РД 51-0220570-93: Клапаны предохранительные. Выбор, установка, расчет

Расчет пропускной способности клапана предохранительного

Разберем 2 основных понятия.

Пропускная способность

– это весовой расход рабочей среды через клапан.  То есть, какое количество рабочей среды в единицу времени проходит через отверстие клапана. Весовой расход формулы зависит от фазового состояния среды: для паров и газов или для жидкостей.

Формулы расчета пропускной способности клапанов предохранительных

Пропускная способность клапана зависит:

1. от площади сечения клапана (F)
2. от давления полного открытия клапана
3. от давления в противосистеме
4. от плотности рабочей среды

Коэффициенты альфа – это коэффициенты расхода. Соответственно, для газообразных и жидких сред с индексом 1 или 2. Коэффициенты альфа зависят от конструкции клапана и являются стандартными параметрами и их можно определить, выбирая клапан по каталогу, по справочникам. То есть эти коэффициенты идут вместе с клапаном. Коэффициент В вводится только для паров и газов. Коэффициент физико-химических свойств газов и паров при рабочих температурах. Таким образом, мы рассчитываем пропускную способность клапана.

Требуемая площадь

Либо мы должны посчитать площадь. Дело в том, что пропускная способность зависит от объема аппарата, от того сколько требуется сбросить рабочей среды и от того количества сколько требуется сбросить рабочей среды. И от этих значений мы и будем подбирать предохранительный клапан и их количество.

Формулы расчета требуемой площади для расчета клапана предохранительного

G – Требуемая пропускная способность предохранительного клапана. Она определяется по максимальной производительности сосуда, из условия подачи в сосуд среды при закрытых выходах из него.

То есть чем больше объем сосуда, чем больше производительность этого сосуда и если принять, что все выходы, все штуцеры выхода среды закрыты, то сырье будет поступать в этот сосуд, давление будет повышаться и, исходя, из максимальной производительности сосуда определяется требуемая пропускная способность. Теперь уже в зависимости от объема сосуда, в зависимости от требований пропускной способности мы посчитаем, какая потребуется площадь для вывода избыточной среды сосуда с помощью предохранительного устройства.

Площадь сечения в проточной части седла, мы ее определим, здесь параметры те же самые, в этой формуле: коэффициент В, коэффициент альфа, давление полного открытия, противодавление, плотность.

Таким образом, мы определили F – какая требуется площадь сечения в проточной части седла и далее можем определить количество клапанов, если площадь окажется значительной и мы не сможем подобрать один предохранительный клапан, обеспечивающий нам данную площадь. Тогда может быть несколько клапанов. Требуемую площадь мы относим к площади проходного сечения, выбранного клапана и определяем количество клапанов.

Конструкция клапана предохранительного пружинного

В заключении подробнее представлена конструкция клапана предохранительного устройства со всеми элементами, которые в него входят. Данная конструкция принята для слайда из каталога Благовещенского арматурного завода. В этом каталоге можно найти и другие конструкции предохранительных устройств, а так же их характеристики: по пропускным способностям, по размерным характеристикам, по коэффициенту альфа и по всем необходимым размерам.

Конструкция клапана предохранительного Благовещенского арматурного завода

Видео о предохранительных устройствах тех. оборудования

Предохранительный клапан – устройство, классификация и назначение

Предохранительный клапан — специальное устройство, предназначенное для защиты трубопроводной системы, ее элементов и подсоединенного к ней оборудования от механического разрушения из-за воздействия чрезмерного давления. Он может иметь различную конструкцию и характеристики, работать с разной средой — газообразной, жидкой.

Назначение и устройство предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны — устройства прямого действия, работа которых зависит от движения рабочей среды. Конструкция изделия определяется его типом, но все они используются для защиты трубопровода от избыточного давления путем сброса излишков среды в атмосферу или дренажную систему. После того как показатели давления стабилизируются в заданном диапазоне, сброс прекращается.

Чертеж предохранительного клапана

Давление в трубопроводной системе может повышаться из-за внешних или внутренних причин:

Предохранительные клапаны предназначены для стабилизации давления в системе и необходимы на всех участках трубопроводов, где возможно возникновение аварии. Их используют при подключении бытового и промышленного оборудования, работающего с высоким давлением. Основная сфера применения — системы отопления, водо- и газоснабжения, подача сжатого воздуха.

Принцип работы предохранительного клапана

Принцип работы предохранительного клапана основан на работе пружины, прижимающей золотник к седлу. При повышении давления в системе свыше установленного сила притяжения уменьшается, золотник отодвигается, и начинается сброс среды через открывшийся клапан. Это нормализует напор в системе, и, когда давление опустится до допустимого предела, запорный элемент снова будет прижат к седлу.

Для закрытия клапана необходимо снижение давления до отметки в 10-15% ниже уровня нормального давления, поскольку для герметизации системы требуется большее усилие, чем для поддержки его в рабочем положении до открытия.

Классификация предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны различаются по принципу действия на:

• Устройства прямого применения, работающие под воздействием рабочей среды. Они отличаются универсальностью и простотой использования.
• Обратного действия, в которых используются датчики давления и управляемая автоматика. Их работа зависит от применения постороннего источника давления или воздействия электричества.

По виду подъема запорного элемента изделия делятся на:

• Пропорционального действия, применяемые для несжимаемых сред. При повышении давления в системе клапан постепенно открывается, равномерно сбрасывая рабочую среду.
• Двухпозиционные, мгновенно открывающиеся на полный ход при достижении системой избыточных показателей давления. Используются при транспортировке сжимающихся газообразных сред.

По виду нагрузки на золотник предохранительные клапаны могут быть:

• рычажно-грузовыми;
• пружинными;
• магнито-пружинными.

Существуют также специальные аварийные предохранительные устройства, предназначенные для специализированного промышленного оборудования.

Различия в конструкциях

Конструкция предохранительных клапанов может быть различной. Различают изделия с одним седлом или двумя, расположенными рядом друг с другом.

По высоте подъема предохранительные клапаны подразделяются на:

• Малоподъемные, у которых высота подъема составляет примерно 0,05 диаметра седла. Из-за свойственной им минимальной пропускной способности они не используются на промышленных трубопроводах с большим давлением. Они обладают пропорциональным механизмом срабатывания.
• Полноподъемные, с высотой подъема равной или превышающей диаметра седла. Они работают на двухпозиционном механизме, отличаются повышенной пропускной способностью и сложной конструкцией.

Изделия с полнопроходной конструкцией позволяют оперативно сбросить внушительный объем рабочей среды, из-за чего они используются в особо ответственных комплексах.

Пружинные клапаны

Клапаны пружинного типа применяются в бытовых трубопроводных системах водо-, газоснабжения и отопления. Для прижатия золотника к седлу применяется пружина, регулируемая винтом. Он позволяет настроить предельные значения давления, после достижения которых происходит открытие клапана.

Некоторые модели пружинных клапанов имеют систему принудительного ручного открытия для проверки работоспособности изделия. Но, изделия, предназначенные для работы в опасных условиях среды, не могут оснащаться ручной продувкой.

Эти клапаны применяются в различных условиях среды. Пружины и седла, контактирующие с агрессивными жидкостями и газами, покрываются специальными антикоррозионными составами. Герметичность штока обеспечивается двойным сальниковым уплотнением из фторопласта или резины.

Рычажно-грузовые клапаны

Устройства с подобной конструкцией используют для противодействия силе напору земное притяжение. Вес груза через рычаг переходит к золотнику, уравновешивая его, пока значение давления не опустится до допустимого.

Предохранительный клапан рычажно-грузового типа

Они устанавливаются в определенном положении относительно горизонта (указывается в сопроводительной документации завода-производителя). Не могут применяться на передвижных объектах. Габариты изделия зависят от давления в системе — чем оно выше, тем больше рычаги. Чтобы избежать возникновение вибраций, используются двухседельные предохранительные клапаны небольших габаритов. Для регулировки таких устройств применяются специальные груза на рычаге.

Магнито-пружинные клапаны

Устройства магнитно-пружинного типа обладают обратным действием и приводятся в действие соленоидом. При нормальном давлении в системе электромагнит/мощная пружина прижимает запорный орган к седлу, а при избыточных показателях напора напряжение на катушке автоматически отключается. Это приводит к отжатию золотника и открытию затвора.

Существует исполнение клапана с соленоидом, прижимающим и отжимающим золотник под действием давления с противоположным направлением. При отключении питания оборудование будет работать, как пружинный тип.

Основное преимущество таких устройств — отсутствие необходимости в физическом доступе к системе для задания порогового значения давления. Оно регулируется в параметрах управляющей программы.

Магнитно-пружинные клапаны отличаются надежностью, удобством эксплуатации и возможностью применения в сложных промышленных установках.

Схема и принцип действия предохранительного клапана

Преимущества использования

Предохранительные клапаны применяются для нормализации давления в системе и широко распространены в разных областях промышленности. К их достоинствам можно отнести:

• Длительный срок службы.
• Простота конструкции, подсоединения к трубопроводной системе, эксплуатации.
• Большой выбор рабочих параметров.
• Множество конструктивных вариаций и исполнений для различных рабочих сред, в том числе — агрессивных.
• Использование в разных климатических условиях.
• Возможность установки в горизонтальном или вертикальном положении в зависимости от типа конструкции.

При выборе предохранительного клапана необходимо вычислить предельно допустимые показатели давления. Для этого нужно знать производительность насосного оборудования, объем и рабочую температуру транспортируемой среды, скорость срабатывания. Также выбирается место и метод монтажа на трубопроводе.

Технические требования к предохранительным клапанам

Изделия этого типа изготавливаются в соответствии со следующими нормативными документами:

• ПБ 03-576-03 «Правила безопасности для сосудов и установок давления»
• Американский стандарт для сосудов под давлением «Boiler & Pressure Vessel Code».
• ГОСТ 24570-81 «Национальный стандарт по предохранительным клапанам».

Проектированием и выпуском предохранительных клапанов могут заниматься только компании, имеющие соответствующую аккредитацию. К изготовлению аварийной арматуры предъявляются особые требования, поскольку их неправильная работа может привести к угрозе производственной и общественной безопасности. Все клапаны должны отвечать нормам ГОСТ и ПБ.

Пример чертежа предохранительного клапана

Основные технические требования к клапанам — надежность и безотказность.

• Оперативное срабатывание при пороговом значении давления.
• Плотное закрытие клапана при понижении напора.
• Хорошая пропускная способность системы.
• Высокая герметичность.
• Безотказная работа в течение всего гарантийного срока службы и заданного заводом количества срабатывания.

Все клапаны должны проходить периодическую проверку на работоспособность, герметичность уплотнений. Для этого их демонтируют и осматривают в аккредитованных лабораториях, допускается проведение испытаний на месте эксплуатации.

БАЗ СППК6Р 100-16-01 Клапан предохранительный пружинный шестого поколения

Клапана применяются в различных трубопроводах (газовой, нефтяной и др. промышленности) для предотвращения недопустимого превышения установленного уровня давления. Для предотвращения превышения установленного давления, разработаны клапаны предохранительные пружинные разных типов и исполнений позволяющие защитить оборудование от кретического воздействия высокого давления на оборудование. Так предохранительный клапан устанавливается на резервуарах, котлах и трубопроводах тем самым защищая их от превышения установленного давления. Защита достигается посредством сброса среды в отводящий трубопровод или в атмосферу. После сброса среды нормализуется давление и сброс прекращается тем самым достигается норма по рабочему давлению.

Механизм действия клапанов пружинных предохранительных прост. При росте давления транспортируемой среды в трубопроводе на золотник действует сила, в следствии чего сжимается пружина и открывается проход для сброса необходимого объёма среды. После нормализации давления в системе под воздействием пружины золотник прижимается к седлу и проход для сброса среды закрывается.

Класс герметичности “Б” согласно ГОСТ Р 54808-2011, испытательная среда воздух 0,30 DN мм3/с, 0,018 DN см3 /мин, вода 0,01 DN мм3/с, 0,0006 DN см3 /мин, возможно исполнение клапанов с другим классом герметичности.

Обозначение изделия	Таблица фигур	Температура рабочей среды оС	Материал корпуса	DN, мм вх/вых	Масса, кг
СППК6Р 100-16	28с30нж2	от -40 до 300	20Л	100/150	91
СППК6Р 100-16 лс	28лс30нж2	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	91
СППК6Р 100-16 лс-01	28лс30нж5	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	93
СППК6Р 100-16 нж	28нж30нж2	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	91
СППК6Р 100-16 нж-01	28нж30нж6	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	108
СППК6Р 100-160	28с43нж2	от -40 до 300	20Л	100/150	242
СППК6Р 100-160 лс	28лс43нж2	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	242
СППК6Р 100-160 нж	28нж43нж2	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	242
СППК6Р 100-160-01	28с43нж4	от -40 до 300	20Л	100/150	242
СППК6Р 100-160-01 лс	28лс43нж4	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	242
СППК6Р 100-160-01 нж	28нж43нж6	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	260
СППК6Р 100-160-02	28с43нж6	от -40 до 300	20Л	100/150	242
СППК6Р 100-160-02 лс	28лс43нж6	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	242
СППК6Р 100-160-02 нж	28нж43нж10	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	242
СППК6Р 100-16-01	28с30нж5	от -40 до 300	20Л	100/150	93
СППК6Р 100-40	28с34нж2	от -40 до 300	20Л	100/150	97
СППК6Р 100-40 лс	28лс34нж2	от -60 до 300	20Л/20ГЛ	100/150	97
СППК6Р 100-40 лс-01	28лс34нж5	от -60 до 300	20Л/20ГЛ	100/150	97
СППК6Р 100-40 нж	28нж34нж2	от -60 до 300	20Л	100/150	97
СППК6Р 100-40 нж-01	28нж34нж6	от -60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	112
СППК6Р 100-40-01	28с34нж5	от -40 до 300	20Л	100/150	97
СППК6Р 100-63	28с42нж2	от -40 до 300	20Л	100/150	232
СППК6Р 100-63 лс	28лс42нж2	от -60 до 300	20ГЛ/20ГМЛ	100/150	232
СППК6Р 100-63 нж	28нж42нж2	от –60 до 300	12Х18Н9ТЛ	100/150	232

Россия, Казахстан, Белоруссия, Узбекистан, Армения, Киргизия, Таджикистан – доставка в любой город и другие страны ЕАЭС и мира.

Имя должно быть не менее :error символов.

Не правильный E-mail.

Название должно быть не менее :error символов.

Обязательное поле

Защита от спама reCAPTCHA Конфиденциальность и Условия использования

Сообщение отправлено

Пожалуйста, заполните форму правильно.

Отправка…

Капча недействительна.

Повторите попытку позже.

• ИНТЕГРАЦИЯ В ОМК

  БАЗ входит в состав ОМК, является высокоинтегрированным производителем нефтегазопроводной продукции, включая трубы, соединительные детали трубопроводов и трубопроводную арматуру.

• ПОЛНЫЙ ЦИКЛ

  БАЗ осуществляет производство по полному технологическому циклу — от изготовления заготовок и деталей до сборки, испытаний и контроля качества изделия. Это одно из главных конкурентных преимуществ завода.

• ЗАБОТА О ПЕРСОНАЛЕ

  Благовещенский арматурный завод стремится к тому, чтобы условия труда позволяли каждому сотруднику полностью реализовать себя и раскрыть свои способности, что делает предприятие сильным и успешным.

• Блоки клапанов

  БПУ 25/50, 50/80, 80/100, 100/150 и др.

• Задвижки клиновые API 6D

  150, 300, 600, 900, 1500 и др.

• Задвижки для ТЭС

  002.100.0300, 002.100.1700 и др.

• Устройства переключающие

  ПУ 50-16, 100-16, 150-16 и др.

• Затворы (клапаны) обратные

  КОП 50-16, 80-16, 100-16 и др.

• Краны шаровые

  DN 300, 400, 500, 700, PN 80 и др.

• Клапаны предохранительные

  СППК DN 25, 50, 80, 100, 150 и др.

• Фланцы

  DN 50, 80, 100, 125, 150, 200 и др.

• Электроприводы

  ЗЭП1-Б300. 50, В1000.50, ЦВ5 и др.

• Задвижки клиновые

  ЗКЛ2 (ЗКЛП) DN 50, 80, 100, 125 и др.

• Задвижки для криогенных сред

  3КЛХ 50-40, 80-40, 100-40 и др.

• Затворы обратные API 6D

  150, 300, 600, 900 и др.

• Арматура устьевая

  АФ, ЕФ, АН, ЕН и др.

• Задвижки прямоточные

  ЗМ (ЗМС) 50х14, 65х14, 80х14 и др.

Имя должно быть не менее :error символов.

Не правильный E-mail.

Название должно быть не менее :error символов.

Обязательное поле

Защита от спама reCAPTCHA Конфиденциальность и Условия использования

Сообщение отправлено

Пожалуйста, заполните форму правильно.

Отправка…

Капча недействительна.

Повторите попытку позже.

адрес для заявок: [email protected]

• (7273)495-231
• (3955)60-70-56
• (8182)63-90-72
• (8512)99-46-04
• (3852)73-04-60
• (4722)40-23-64
• (4162)22-76-07
• (4832)59-03-52
• (423)249-28-31
• (8672)28-90-48
• (4922)49-43-18
• (844)278-03-48
• (8172)26-41-59
• (473)204-51-73
• (343)384-55-89
• (4932)77-34-06
• (3412)26-03-58
• (395)279-98-46
• (843)206-01-48
• (4012)72-03-81
• (4842)92-23-67
• (3842)65-04-62
• (8332)68-02-04
• (4966)23-41-49
• (4942)77-07-48
• (861)203-40-90
• (391)204-63-61
• (4712)77-13-04
• (3522)50-90-47
• (4742)52-20-81
• (3519)55-03-13
• (495)268-04-70
• (8152)59-64-93
• (8552)20-53-41
• (831)429-08-12
• (3843)20-46-81
• (3496)41-32-12
• (383)227-86-73
• (3812)21-46-40
• (4862)44-53-42
• (3532)37-68-04
• (8412)22-31-16
• (8142)55-98-37
• (8112)59-10-37
• (342)205-81-47
• (863)308-18-15
• (4912)46-61-64
• (846)206-03-16
• (8342)22-96-24
• (812)309-46-40
• (845)249-38-78
• (8692)22-31-93
• (3652)67-13-56
• (4812)29-41-54
• (862)225-72-31
• (8652)20-65-13
• (3462)77-98-35
• (8212)25-95-17
• (4752)50-40-97
• (4822)63-31-35
• (8482)63-91-07
• (3822)98-41-53
• (4872)33-79-87
• (3452)66-21-18
• (8422)24-23-59
• (3012)59-97-51
• (347)229-48-12
• (4212)92-98-04
• (8352)28-53-07
• (351)202-03-61
• (8202)49-02-64
• (3022)38-34-83
• (4112)23-90-97
• (4852)69-52-93

Задайте вопрос прямо сейчас:

Предохранительный клапан для систем отопления.

Что это такое? Основные типы предохранительных клапанов и их применение

Содержание

1. Принцип действия предохранительных клапанов
2. Применение предохранительных устройств
3. Виды защитных механизмов
4. Клапан предохранительный пружинный
5. Защитный механизм рычажного типа
6. Клапан предохранительный мембранный
7. Классификация и характеристики пружинных клапанов
8. Устройство и принцип работы пружинных клапанов
9. Как выбрать пружинный клапан?
10. Нюансы монтажа
11. Различия в конструкциях
12. Пружинные клапаны
13. Рычажно-грузовые клапаны
14. Магнито-пружинные клапаны
15. Установка предохранительных клапанов
16. Условия эксплуатации клапанов
17. Условия хранения
18. Разновидности устройств и принцип действия
19. Классификация #1 — по механизму прижима
20. Классификация #2 — по высоте подъема затвора
21. Классификация #3 — по скорости срабатывания
22. Виды предохранительных клапанов
23. Элемент с выносным датчиком
24. Комбинированные клапаны с подпиткой системы
25. Как выбирать сбросной клапан
26. Советы напоследок
27. Где устанавливается предохранительный клапан?
28. Какой клапан выбрать?
29. Отчего может проявляться срабатывание клапана?
30. Почему может подтекать клапан
31. Рекомендации по выбору и установке
32. Заключение

Принцип действия предохранительных клапанов

Защитное устройство от высокого давления устанавливается в трубопроводах и сосудах, находящихся под давлением. В зависимости от назначения конструкция предохранительных элементов может быть разным, но схема и принцип работы у всех одинакова.

При нормальной работе оборудования седло под действием пружинного механизма закрыто и не оказывает никакого воздействия на систему. Давление настройки клапана равно рабочему давлению в системе. Когда напор в трубопроводах превысит усилие пружинного элемента, закрывающего отверстие, то седло откроется и произойдет выброс проводимой среды. В результате давление упадет и седло опять закроется.

Схема предохранительного клапана

Рабочая среда может быть разной, вода, пар, газообразные фракции, смазочные и гидравлические масла и нефтепродукты. Поэтому и сброс излишек напора может производится в атмосферу, например, пар, воздух, вода, или обратно в сливную магистраль для агрессивных материалов.

Предохранительный клапан начинает приоткрываться для сброса давления при напоре на 3% ниже номинального. Сброс рабочей среды вначале небольшой, но если этого недостаточно и напор растет, то седло откроет доступ к сливу при показателях 110-115% от рабочего.

После того как напор упадет, седло перекроет доступ, и система продолжит работу в нормальном режиме.

Применение предохранительных устройств

Для обеспечения безопасной работы предохранительный фитинг является обязательным элементом любой системы, работающей под давлением.

В зависимости от назначения они могут устанавливаться в следующих местах:

1. Горячее водоснабжение и отопление. Предохранительный клапан для системы отопления устанавливается на трубопроводах после подающего насоса. Так как горячая вода агрессивна, сброс должен направляться в безопасное место, обычно в канализацию. При больших расходах количество агрегатов может доходить до 2 и больше.
2. Фитинг сантехнический для водопровода холодной воды устанавливается в трубопроводах водоснабжения питьевой водой. Сброс производится непосредственно на землю.
   
   Фитинг сантехнический для водопровода
3. Гидросистема. В качестве рабочей жидкости используются гидравлические масла. Гидросистема служит для привода рабочих механизмов: гидромоторов, гидроцилиндров. Предохранительный фитинг устанавливается на трубах, или может быть в составе насоса или гидрораспределителя. Сброс масла производится в сливную магистраль.
4. Трубопроводы газоснабжения.  Повышение напора в трубах может привести к аварийной ситуации – это отрыв пламени от горелок, накапливание излишка газа и взрыв в помещении. Поэтому арматура устанавливается сразу после регулятора напора, а сброс производится в атмосферу.
5. Система воздушная, компрессоры. Защитное устройство устанавливается в корпусе компрессора, сброс происходит в атмосферу.

Предохранительный фитинг компрессора

Виды защитных механизмов

В промышленности применяются различные конструкции защитных устройств труб, в зависимости от их места установки и проводимой среды. Это могут быть пружинные, рычажные, мембранные, двухпозиционные и другие виды применяемых предохранительных клапанов.

Рассмотрим подробнее их устройство и принцип работы.

Клапан предохранительный пружинный

Самый широко используемый предохранительный клапан, особенно для систем отопления. Основные его преимущества, простота конструкции и возможность легко отрегулировать на рабочее давление в системе. Различают следующие разновидности защитных пружинных механизмов:

• прямого действия – устройство срабатывает при непосредственном воздействии рабочей среды;
• непрямого действия – сброс повышенного напора производится внешним управлением, например, электрическим сигналом;
• двухпозиционные агрегаты – открытие фитинга происходит сразу резко на полный ход, после сброса напора фитинг резко закрывается, что может вызвать автоколебания седла и вибрацию механизма.

Двухпозиционный фитинг

Защитный механизм рычажного типа

Механизм данного фитинга состоит из рычага, соединенного с золотником, который закрывает отверстие выпуска. На рычаг подвешивается груз, и, в зависимости от веса груза и места крепления на рычаге, регулируется настройка механизма.

Груз фиксируется на рычаге от случайного смещения и изменения настройки. Недостатком данной конструкции является ее громоздкость, поэтому применение таких механизмов производится в системах с большим диаметром труб, больше 50 мм.

Защитное устройство рычажного типа

Клапан предохранительный мембранный

Основным элементом такой конструкции является мембрана. Принцип работы состоит в том, что при возникновении аварийного напора в трубах мембрана разрывается и производится сброс рабочей среды. Мембранные устройства просты в изготовлении, герметичны и быстро срабатывают.

Важно! У них есть существенный недостаток, после каждого срабатывания мембрану надо менять на новую. Поэтому всегда рядом с таким устройством ставят и обычный фитинг.

В зависимости от конструкции, такие устройства могут быть с разрывной мембраной и с хлопающей мембраной:

1. Механизмы с разрывной мембраной применяют в системах с жидкими и газообразными рабочими средами. Форма мембраны плоская или куполообразная, при резком изменении давления выше рабочего устройство срабатывает, и мембрана разрушается.
2. Механизмы с хлопающей мембраной используются чаще всего в системах с газообразной рабочей средой. Мембрана изготавливается из каучукообразной ткани и предохраняет трубы как от повышения, так и опасного снижения давления. Для этого сверху и снизу мембраны расположены ножи. При изменении давления мембрана выгибается, и когда, при резком перепаде в системе, касается ножей, то происходит разрез оболочки. При этом в зависимости от величины напора происходит или сброс, или пополнение от дополнительной емкости.

Предохранительное мембранное устройство

Классификация и характеристики пружинных клапанов

Клапан предохранительный пружинный выпускается в трех исполнениях:

• Малоподъемные устройства подходят для систем газопроводов и паропроводов, давление в которых не превышает 0,6 Мпа. Высота подъема такого клапана не достигает более 1/20 диаметра седла
• Среднеподъемные устройства, в которых высота подъема золотника составляет от 1/6 до 1/10 от диметра сопла.
• Полноподъемные устройства, в которых высота подъема клапана достигает до ¼ от диаметра седла.

Известна классификация клапанов исходя из способа их открывания:

• Обратный пружинный клапан. Для управления обратными пружинными клапанами привлекается непрямой посторонний источник давления. Обратные пружинные клапаны, которые называют импульсными предохранительными устройствами, могут работать посредством воздействия электроэнергии.
• Прямой клапан. В устройствах прямого типа рабочее давление среды оказывает непосредственное воздействие на золотник, который поднимается при повышении давления.

Выделяют клапаны открытого и закрытого типа. В случае использования устройства прямого типа при открывании клапана среда сбрасывается прямо в атмосферу. Клапаны закрытого типа остаются полностью герметичными по отношению к окружающей среде, сбрасывая давление в специальный трубопровод.

Устройство и принцип работы пружинных клапанов

Клапан состоит из стального корпуса, нижний штуцер которого используется в качестве соединительного элемента между ним и трубопроводом. Если в системе повышается давление, сброс среды происходит через боковой штуцер. Отрегулированная в зависимости от давления в системе пружина обеспечивает прижимание золотника к седлу. Регулировка пружины происходит посредством специальной втулки, которая вкручена в верхнюю крышку, расположенную на корпусе устройства. Размещенный в верхней части колпак предназначен для защиты втулки от разрушения в результате механических воздействий. Наличие специального ушка для пломбировки позволяет предохранить систему от постороннего вмешательства.

Для клапанов, в которых уравновешивающим механизмом выступает пружина, подбирается усилие рабочего органа. Если параметры подобраны правильно, при нормальном состоянии системы золотник, отвечающий за выпуск излишнего давления из трубопровода, должен быть прижат к седлу. Когда рабочие показатели увеличивается до критического уровня в зависимости от типа пружинного устройства золотник отходит вверх на определенную высоту.

Предохранительный пружинный клапан, обеспечивающий своевременный сброс давления, изготавливают из разных материалов:

• Углеродистая сталь. Подобные устройства подходят для систем, давление в которых пребывает в пределах 0,1-70 Мпа.
• Нержавеющая сталь. Клапаны из нержавеющей стали рассчитаны на системы, давление в которых не превышает 0,25-2,3 Мпа.

Как выбрать пружинный клапан?

При выборе предохранителя стоит основываться на нескольких важных принципах, от учета которых зависит бесперебойная работа системы и возможность выполнения предохранителем необходимых функций:

• Предохранительные пружинные клапаны обладают наименьшими габаритами по сравнению с другими типами клапанов предохранительных сбросных, поэтому их следует выбирать в тех случаях, когда свободного пространства недостаточно.
• Особенности применения клапанов связаны с наличием повышенных вибраций, которые отрицательно влияют на эксплуатационные характеристики устройства и могут быстро привести его в негодность. Например, устройства рычажно-грузового типа более подвержены поломкам из-за воздействия вибраций в силу наличия в конструкции длинного рычага с весом и шарниров. Поэтому для систем, в которых наблюдаются значительные вибрационные воздействия, стоит выбирать предохранительный пружинный клапан.
• В зависимости от особенностей конструкции прибора, пружина со временем может изменять усилие давления. Это связано с тем, что постоянный подъем золотника вызывает изменения в структуре металла.

Нюансы монтажа

Предохранительный клапан пружинного типа устанавливают в любой точке системы, которая подвергается повышенному давлению и находится под угрозой получить механические повреждения. Устройство не требует наличия большого свободного пространства, что является значительным преимуществом по сравнению с другими типами предохранительных устройств.

С целью избежания неполадок в работе перед предохранительным клапаном не следует устанавливать любую запорную арматуру. Для сброса газообразной среды устанавливаются специальные устройства или же сброс происходит непосредственно в атмосферу. Для оповещения персонала вместе с пружинными клапанами монтируют специальный свисток, который размещают на сбросном патрубке. При срабатывании клапана будет поступать сигнал свистка, означающий, что в системе повысилось давление и клапан открылся для сброса среды.

Различия в конструкциях

Устройство различных предохранительных клапанов может различаться. Так, большая часть арматуры выпускается с одним седлом. Можно встретить и конструкции, в которых два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты подъема запорного элемента к его диаметру различают:

• малого подъема: до 1/20;
• среднего подъема: до 1/4;
• полного подъема: свыше 1/4.

Чем выше степень подъема, тем быстрее срабатывает устройство. Малоподъемные модели применяются для жидкостей, там, где не требуется сбрасывать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота подъема пропорциональна напору среды. Полноподъемные называют также двухпозиционными. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

• жидкостных систем высокого давления;
• газов.

Такая конструкция позволяет быстро сбросить значительный объем газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Самые серьезные конструктивные различия наблюдаются в способах приложения нагружающей силы к запорному органу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в бытовых системах- водонагревательных, водопроводных, отопительных. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно настраивать ее на разные предельные значения. Многие модели снабжаются рычагом принудительного ручного открытия затвора для того, чтобы время от времени проверять работоспособность. Для устройств, работающих в опасных и вредных для здоровья средах, ручная контрольная продувка не предусматривается. Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрывается специальными антикоррозийными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотняется двойным сальником из особо стойких материалов (специальные сорта резины, фторопласт), исключающим в нормальных условиях проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции для противодействия силе напора используют силу земного притяжения. Они могут монтироваться только в строго определенном производителем положении относительно горизонта и не допущены к применению на транспортных средствах и других подвижных объектах. Вес груза передается через рычаг штоку золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубопроводе ниже порогового.

При больших значениях напора заметно увеличиваются габариты рычагов и грузов. Кроме того, они могут входить в резонанс и создавать высокие уровни вибрации.

Чтобы избавиться от этих эффектов, и применяют двухседельные клапаны, каждый из которых невелик по габаритам и весу. Регулировка таких устройств проводится добавлением или удалением части груза, размещенного на рычаге. Они отличаются стабильностью параметров работы и отсутствием эффекта старения пружин, снижающих их упругость.

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запорный элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а по достижении предельного напора автоматика управления отключает напряжение на катушке индуктивности. Давление среды отжимает золотник и затвор открывается.

В другой конструкции прижатие осуществляется мощной пружиной, а по достижении порогового значения напора управляющая команда включает соленоид, и он поднимает клапан.

Существует исполнение, в котором соленоид и прижимает золотник, и отжимает его под действием противоположно приложенного напряжения. В случае отключения питания устройство продолжает работать как обычное пружинное.

Главное преимущество магнитных устройств — для задания порогового значения нет необходимости в физическом доступе к арматуре. Порог можно изменить в настройках программы управления в зависимости от текущей ситуации или особенности данной стадии технологического процесса.

Такие конструкции стоят существенно дороже своих механических аналогов, но многократно окупают себя в сложных промышленных установках с большим чистом параметров и влияющих друг на друга элементов.

Установка предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны после установки должны быть доступны для обслуживания. Клапаны закрытого типа монтируются внутри помещений; открытого типа-на воздухе вне помещений.

При установке предохранительных клапанов следует обращать внимание на то, чтобы они непосредственно сообщались с паром в защищаемом сосуде. Если это невозможно, установку следует производить на трубопроводе или специальном отводе в максимальном приближении к сосуду. Монтаж дополнительных приспособлений между сосудом и клапаном запрещен.

Когда давление сбрасывается в атмосферу, клапаны устанавливаются на высоте 6-30 метров над землей и не менее трех метров над уровнем зданий.

Предохранительные клапаны, как правило, устанавливаются в вертикальном положении. При этом нижний фланец клапана присоединяется к защищаемому оборудованию. А боковой выходной-к газоотводящей линии.

Предохранительные клапаны устанавливаются в соответствии со схемами установки. В схемах указывается число клапанов, их сечение, тип или марка изделия. Чаще всего клапаны монтируются в верхней точки системы отопления (кроме обратного).

При установке нужно следить, чтобы диаметр штуцера аппарата не был меньше диаметра приемного патрубка клапана. При установке системы аппаратов без запорной арматуры разрешается установка одного клапана на всю группу устройств.

Если в процессе эксплуатации сантехнического оборудования предусматривается остановка всех устройств в системе на долгое время, необходима установка двух клапанов. Каждый из них должен быть с пропускной способностью, достаточной для всей системы.  А переключатель должен быть настроен на отключение обоих клапанов не совместно, а поочередно.

Условия эксплуатации клапанов

После проверки и ревизии клапаны настраиваются и проходят необходимую регулировку на заданное давление. Затем прибор пломбируют. Установка без пломбы категорически запрещена. Все предохранительные клапаны имеют технологический паспорт или «карточки эксплуатации».

Срок эксплуатации предохранительный клапанов напрямую зависит от правильной эксплуатации и обслуживания. Часто в процессе эксплуатации возникают различные дефекты.

Среди них такие распространенные дефекты:

• утечка
• пульсация
• задиры

Утечка характеризуется пропуском рабочей среды. Возникает при повреждении уплотнителей и попадании на них посторонних предметов. А так же при деформации пружины. Устраняется продувкой, притиркой, заменой пружины, правильным монтажом или новой регулировкой клапана.

Пульсация-слишком частое открытие/закрытие.  Возникает при суженом сечении или большой пропускной способности. Устраняется проблема правильным подбором необходимых параметров.

Задиры во время эксплуатации возникают в результате перекосов при сборке. Устраняются при помощи механической обработки и дальнейшей правильной сборкой.

Условия хранения

Место хранения приборов должно находиться в сухом закрытом помещении. Приборы располагаются в вертикальном положении на специальных подкладках. Их помещают в ящики или стеллажи, которые обеспечивают вертикальное расположение.

При этом все детали должны быть смазаны и завернуты в промасленную бумагу.

Штуцеры в режиме хранения должны быть в плотно закрытом состоянии.

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

Классификация #1 — по механизму прижима

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.
Главным рабочим элементом прибора является пружина. Она подпирает мембрану, которая перекрывает седло. На соединенном с рукояткой штоке размещается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины. Позиция шайбы и прижимное влияние на мембрану регулируется рукояткой

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

• на затвор устройства воздействует поток воды;
• движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
• критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
• жидкость отправляется в выходной патрубок;
• внутренний объем воды стабилизируется;
• пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Клапаны бывают открытыми и закрытыми. В первом варианте конструкции теплоноситель сбрасывается в атмосферу, во втором – спускается в обратный трубопровод

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Настройка рычажно-грузовых предохранителей выполняется путем перемещения тяги по рычагу. С целью предотвращения ее несанкционированного или случайного изменения, груз крепят болтами, накрывают специальным кожухом и запирают замком

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

Классификация #2 — по высоте подъема затвора

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

Полноподъемные устройства оснащены двухпозиционным механизмом открытия. Ими оборудуются не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Классификация #3 — по скорости срабатывания

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Среди преимуществ предохранительных клапанов с пропорциональной скоростью срабатывания – низкая цена, простота конструкции, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Виды предохранительных клапанов

Описанная выше традиционная подрывная конструкция несовершенна. Пружинный механизм, приводимый в действие чрезмерным давлением, не отличается точностью и может сработать с опозданием, когда температура в котловом баке достигла 100 °С и выше, то есть, началось кипение. Конечно, можно пытаться регулировать изделие винтом или менять настройки (есть версии с регулировочным колпачком), но это не всегда дает нужный эффект.

Момент второй: предохранительный клапан для котла защищает его от разрушения, но не от перегрева. Ведь сброс теплоносителя не позволяет охладить отопительный агрегат, если горение в топке продолжается. И последнее: в системах отопления открытого типа подобные устройства вообще бесполезны, поскольку вода в них может закипеть без повышения давления.

Ведущие производители отопительной арматуры предлагают изделия современной разработки, лишенные перечисленных недостатков, — клапаны теплового сброса. Эти защитные элементы реагируют не на увеличение напора воды в системе, а на повышение ее температуры до критического уровня. Есть 3 разновидности таких устройств:

• сбросные с выносным датчиком температуры;
• комбинированное устройство с температурным датчиком и контуром подпитки;
• то же с прямой установкой в трубопровод.

Для справки. Приведем названия надежных брендов, чью аварийную арматуру можно смело покупать и применять в частных домах. Это производители ICMA и CALEFFI (Италия), Herz Armaturen (Австрия) и всемирно известный европейский бренд Danfoss.

Принцип работы у всех разновидностей один: пружинный механизм с мембраной (или двумя) приводится в действие от сильфона с термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагреве. Таким способом клапаны теплового сброса довольно точно реагируют на достижение критической температуры. Предлагаем рассмотреть каждый из них подробнее.

Элемент с выносным датчиком

Изделие представляет собой тот же пружинный механизм, встроенный в корпус с двумя патрубками для подключения к подающей магистрали и сбросу в канализацию. Шток, открывающий тарелку и дорогу теплоносителю, проводится в движение мехами (2 группы – основная и резервная). При перегреве воды (от 95 до 100 °С) на них нажимает термочувствительная жидкость, идущая из колбы датчика по капиллярной трубке. Конструкция элемента безопасности показана на рисунке:

Температурный клапан включается в обвязку твердотопливного котла тремя способами:

• с охлаждением через водяной контур теплогенератора;
• то же, через специальный аварийный теплообменник;
• сброс теплоносителя с автоматической подпиткой.

Первая схема, изображенная ниже, применяется для двухконтурных отопительных установок, подогревающих воду для ГВС. Когда датчик, вмонтированный под обшивку ТТ-котла, воздействует на механизм, то горячая вода из контура сливается в канализацию, а ее место занимает холодная из водопровода. Какие бы ни были причины аварии, такая проточная система быстро охладит котловую рубашку и предотвратит последствия.

Змеевик ГВС двухконтурного котла может служить как нагревателем, так и охладителем в случае перегрева. Для защиты достаточно подключить тепловой клапан по схеме

Примечание. В публикации использованы схемы от бренда CALEFFI, взятые с официального ресурса производителя.

Вторая схема предназначена для теплогенераторов со встроенным аварийным теплообменником для охлаждения в случае перегрева. Такие агрегаты выпускают европейские бренды Atmos, Di Dietrich и другие.

Пример подключения сбросного элемента через штатный теплообменник смотрите на видео:

Watch this video on YouTube

Последняя схема реализуется только вместе с системой автоматической подпитки, поскольку здесь клапан сбрасывает теплоноситель, а не охлаждающую воду.

Как видите, производитель допускает установку двух аварийных устройств – по давлению (группа безопасности) и по температуре (сбросной клапан)

Предостережение. Не рекомендуется задействовать автоматическую подпитку для дровяных отопителей с топливником из чугуна. Последний боится перепадов температур и может треснуть от подачи большого количества холодной воды в обратку.

Комбинированные клапаны с подпиткой системы

Этот яркий представитель аварийной арматуры сходен по принципу работы с перепускными клапанами и выполняет сразу 3 функции:

1. Сброс перегретого теплоносителя из котлового бака по сигналу выносного датчика.
2. Эффективное охлаждение теплогенератора.
3. Автоматическая подпитка системы отопления холодной водой.

Выше на картинке показана конструкция изделия, где видно, что на одном штоке установлены 2 тарелки, одновременно открывающие 2 прохода: по первому сбрасывается закипающий теплоноситель, по второму в противоположном направлении идет вода и пополняет потери. Схема подключения комбинированного перепускного клапана с твердотопливным котлом выглядит так:

Примечание. Если необходимо задействовать подобное устройство для охлаждения ТТ-котла с чугунным теплообменником, то проток нужно организовать через открытый расширительный бак или бойлер косвенного нагрева.

Перепускной клапан с тройным выходом работает по такому же комбинированному принципу, только встраивается прямо в трубопровод подачи теплоносителя возле отопительного агрегата. Сильфон находится в части корпуса, помещенной в трубу. Сброс производится через нижний патрубок, а к двум верхним присоединяется водопровод и магистраль подпитки. Такие изделия используются при недостатке свободного места в котельной.

Такой сбрасывающий клапан предназначен для установки в трубопровод подачи

Как выбирать сбросной клапан

Конечно, по цене закупки и монтажа традиционный подрывной клапан обойдется дешевле температурных устройств. Он без проблем защитит закрытую систему отопления, завязанную с газовым, дизельным либо электрическим котлом, ведь в случае аварии они прекращают нагрев практически моментально. Другое дело – теплогенератор на дровах и угле, не способный потухнуть сходу.

Чтобы успешно подобрать клапан теплового сброса либо избыточного давления, руководствуйтесь следующими рекомендациями:

1. При использовании любых энергоносителей, кроме твердого топлива, смело покупайте обычное подрывное устройство.
2. Изучите документацию вашего источника тепла или бойлера (смотря что нужно защитить) и выбирайте арматуру безопасности по указанному в ней максимально допустимому давлению. Большая часть отопительной техники рассчитана на предел 3 Бар, хотя есть исключения – литовские котлы Stropuva выдерживают только 2 Бар, а некоторые российские агрегаты (из недорогих) – 1.5 Бар.
3. Для эффективного охлаждения дровяных теплогенераторов в случае аварии лучше поставить один из клапанов теплового сброса. Их максимальное рабочее давление составляет 10 Бар.
4. В открытых системах с ТТ-котлом сброс по давлению бесполезен. Подберите предохранительное изделие, срабатывающее при температуре теплоносителя 95—100 °С, подходящее к вашему агрегату и способу подпитки.

Совет. Воздержитесь от приобретения дешевой предохранительной арматуры родом из Китая. Мало того что она ненадежна, так еще и протекает после первого же подрыва.

Watch this video on YouTube

Кроме моделей с фиксированными настройками в продаже есть клапаны с возможностью регулировки. Если вы не профессионал в сфере отопления, то покупать их не стоит, да и нет особой необходимости.

Советы напоследок

Если вы живо интересуетесь безопасностью котельной и надежной работой отопительного оборудования, то рекомендуем при покупке арматуры хорошенько изучить ассортимент. Дело в том, что на рынке появляются новые полезные продукты, которые невозможно обозреть в рамках данной статьи, а вам они могут пригодиться.

Эксплуатационный момент. Отслеживайте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя засечь срабатывание и разобраться в причинах. Устройства для теплового сброса направляйте в канализационную воронку с разрывом струи – неожиданный плеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что имела место аварийная ситуация.

Где устанавливается предохранительный клапан?

Существует несколько требований к обязательной установке предохранительного клапана.

• Предохранительный клапан должен быть обязательным элементом любой автономной системы отопления закрытого типа, независимо от разновидности котла. При этом, если даже котел имеет собственную встроенную группу безопасности, в состав которой входит такой клапан, специалисты настоятельно рекомендуют установить еще один – уже на самом контуре.

Как правило, одного клапана на контуре бывает достаточно.

• Правда, есть и оговорка. Иногда для передачи тепла на какой-то контур системы отопления используются теплообменник. То есть прямого контакта по трубам между главным контуром от котла и вторичным — нет. Значит, на этом вторичном контуре должна быть своя группа безопасности, включающая предохранительный клапан.

Любой отделенный от основного контур, получающий тепло через теплообменник, должен иметь свой собственный предохранительный клапан.

• Точно такое же требование предъявляется и к контуру горячего водоснабжения, подключенному к отоплению через бойлер косвенного нагрева. Если, конечно, клапан не предусмотрен самой конструкцией бойлера.

На накопительном водонагревателе прямого нагрева (электрическом или газовом бойлере) клапан тоже обязателен. Правда, там уже используются несколько другие модели, предназначенные именно для подобного применения.

Для чего нужен клапан на бойлере, и как его правильно установить?

Накопительный водонагреватель без предохранительного клапана – это подвешенная к стене бомба. Причем, как видите, это не взято в кавычки, так как практически не является преувеличением. О важности предохранительного клапана для водонагревателя подробно рассказывается в специальной публикации нашего портала.

Где конкретно расположить клапан на контуре отопления?

Казалось бы, давление по всему контуру распределяется примерно одинаково. Но, тем не менее, оптимальным местом расположения клапана является труба подачи после ее выхода их котла – не ближе 0,5 метра. А так как клапаны, как правило, устанавливаются в составе так называемой «группы безопасности», то наилучшим местом становится самая высокая точка трубы подачи. Так, чтобы входящий в состав группы автоматический воздухоотводчик своевременно удалял скапливающиеся (естественно, в верхней точке) газы, не давая образоваться воздушной пробке. (Хотя сама по себе самая высокая точка именно для предохранительного клапана, скажем честно – не принципиальна).

Группа безопасности на трубе подачи после выхода из котла. Кстати, обратим внимание на ошибку – между котлом и клапанном смонтирован кран, чего быть не должно.

При этом должно быть соблюдено очень важное требование – между котлом (или иным источником тепла, например, теплообменником) и установленном в этом контуре клапаном категорически недопустимы никакие запорные устройства. После – пожалуйста, но перед ним – полностью исключено. Не должно быть вообще никакой вероятности случайного отсечения предохранительного устройства от контура.

Кстати, судя по опубликованным фотографиям, некоторые этим требованием манкируют. И совершенно напрасно!

Еще одно правило – труба, подходящая к клапану, не может быть меньше указанного на нем номинала! Иначе устройство может работать некорректно. Как правило, на корпусе указывается DN, например, ¾ «.

Следует правильно понимать, что такое расположение клапана – вовсе не догма. Естественно, всегда учитываются особенности создаваемой системы отопления. Так, например, «группа безопасности» вместе с предохранительным клапаном вполне может «увенчать» гидрострелку.

«Группа безопасности» в полном составе расположилась на гидрострелке.

Не знаете, что такое гидрострелка в системе отопления?

Самое время устранить такой пробел, так как это очень важная информация для правильного проектирования системы! Подробно о гидравлическом распределителе или гидрострелке системы отопления рассказывает отдельная статья нашего портала.

Бывают и иные решения. Например, кронштейн для крепления к стене расширительного бака, служащий одновременно коллектором для подключения и самого бака, и всех устройств «группы безопасности» — манометра, предохранительного клапана и автоматического воздухоотводчика.

Кронштейн для подвешивания расширительного бака, одновременно являющийся коллектором как для бака, так и для всей «группы безопасности».

Кстати, никто не заставляет располагать все три этих прибора вместе – просто такое их сочетание более удобно для повседневного контроля. Можно при желании приобрести предохранительный клапан, который уже имеет встроенный манометр — тоже очень неплохое решение.

«Два в одном» — предохранительный клапан со встроенным манометром.

А что же касается воздухоотводчиков, то обычно оной штукой дело никогда не ограничивается —  несколько таких сепараторов устанавливают в самых уязвимых с точки зрения скопления газов участках системы.

Наверное, это будет не очень хорошо, если вода при срабатывании клапана станет просто выливаться на пол. Поэтому к выходному патрубку стараются прикрепить трубу, которая отводит излишки теплоносителя в канализацию.

Может быть сделать вот так? Нет, тоже не сильно хорошо…

Но сплошная труба до канализации – это тоже не лучшее решение. Дело в том, что клапан, как уже понятно, сглаживает аварийную ситуацию, но никак не исправляет ее. То есть владельцу дома или квартиры должно быть очень важно видеть, что срабатывание клапана происходило – это явный сигнал о каком-то неблагополучии и о необходимости срочных поисков решения проблемы.

Поэтому рекомендуют дренажную трубу подсоединять не напрямую к клапану, а через специальную воронку для разрыва струи.

Предохранительный клапан с подсоединённой к нему воронкой разрыва струи. От этой воронки уже дальше пойдет дренажная труба.

При таком подходе срабатывание клапана не останется без внимания – какими-то признаками себя проявит (шумом струи, брызгами на полу и т.п.)

Какой клапан выбрать?

Многообразие представленных а продаже моделей, несмотря на схожесть в устройстве – очень велико. Поэтому давать какие-то конкретные рекомендации – сложно. Можно лишь перечислить некоторые критерии, на которые стоит обратить особое внимание.

• Как уже говорилось, клапан должен иметь присоединительный размер входного патрубка (DN) такой же, как и труба, на которой он будет устанавливаться. Никаких переходов на больше или меньше!

Диаметр условного прохода указывается на корпусе клапана.

• Второй важнейший параметр – давление врабатывания клапана. Как уже отмечалось, для большинства автономных систем оптимальным порогом является уровень в три атмосферы. Однако, бывают и исключения – это лучше обсудить со специалистами при проектировании отопления.

Кстати, некоторые компании практикуют цветовую маркировку своих клапанов – по цвету пластиковой спускной рукоятки. Например, красная – 3.0 бар, черная – 1.5 бар,  желтая – 6.0 бар.

Клапаны разного номинала срабатывания – производитель выделил их и разным цветом

Однако, полностью полагаться на такие признаки нельзя – это не какой-то общепринятый стандарт. Вполне можно увидеть клапаны и с синей головкой, причем с номиналами и шесть, и восемь, и десять бар. Так что всегда проверяйте – что конкретно указано на устройстве.

• Выше уже говорилось, что предпочтение следует отдавать приборам в латунных корпусах.
• Безусловно, не следует покапать предохранительные клапаны совершенно неизвестного происхождения. Даже если цена кажется уж очень заманчивой. Никогда не забывайте, что речь в данном случае идет в том числе и о вашей личной безопасности.

В магазинах вполне достаточно качественной продукции известных брендов – «Valtex»,  «BAXI», «Ariston», «Beretta», «Danfoss», «Ferroli», «Vaillant», «Watts» и других. Информацию об изделиях нелишним будет заранее почитать на официальных сайтах компаний.

Безусловно, покупка должна проводиться в специализированном магазине. Не стесняйтесь потребовать документы, способные подтвердить оригинальность выбираемого изделия.

• Многие утверждают, что с точки зрения и удобства, и общей стоимости, гораздо выгоднее приобретать готовую «группу безопасности».

Пример комплекта «группы безопасности» — чугунный коллектор, предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр, со всеми необходимыми соединительными фитингами.

В завершение – прилагаем посмотреть видеосюжет, в котором автор делится опытом выявления и устранения проблем с предохранительным клапаном.

Отчего может проявляться срабатывание клапана?

Причин, по которым клапан дает о себе знать капанием или проливом теплоносителя, может быть несколько. Не все они одинаково серьёзны, но во всяком случае реакции, проверки – заслуживает любая из них.

• Самая, пожалуй, серьезная причина – выход из строя или нестабильная работа системы терморегуляции самого котла отопления. Наверняка, срабатывания пойдут частые и с обильным разливом воды.
• Спровоцировать протекание на клапане способные неполадки расширительного бака. Это может быть исходная неправильная настройка (но тогда она проявится довольно быстро). Из скрытых причин – повреждение мембраны или неисправность ниппеля, через который стравился воздух, накачанный в «сухую» камеру. При подобных неполадках в системе начинаются резкие скачки давления, вплоть до гидроударов, что и ведет к кратковременным, но довольно частым открытиям клапана.
• Слегка протекать клапан может и при пограничных значениях давления в системе. Точность пружинных устройств невыдающаяся, порядка ±20%, так что такое явление не исключается. Выход – более точные настройки системы с подбором соответствующего оборудования.
• Износ клапана – тоже одна из возможных причин. Выше уже говорилось, что после нескольких полноценных срабатываний клапан априори начнет «барахлить», и лучше его или отремонтировать (если он подаётся ремонту), или заменить на новый.
• Да и без срабатывания – все равно пружина со временем может начать «уставать». А кроме того, иногда подкапывание появляется вследствие просачивания теплоносителя вдоль штока. Тоже, наверное, повод подумать о ремонте или, скорее, замене.
• Срабатывание теоретически может быть вызвано и разрежением на выходном патрубке. Но говорить об этом – несерьезно. Тем более, если подключение будет производиться с разрывом струи.

Почему может подтекать клапан

Клапан сброса давления в отопительной системе может подтекать по разным причинам. В некоторых ситуациях это допустимый естественный процесс, в других случаях протечка говорит о неисправности прибора.

Подтекание клапана защиты может быть вызвано следующими причинами:

1. Повреждением герметичного резинового стакана, диска в результате многократного использования. Если при ремонте деталь на замену не удастся обнаружить в продаже или она не входит в комплектацию, придется менять прибор полностью.
2. В пружинных видах открывание бокового спускного патрубка происходит постепенно, при пограничных значениях давления или кратковременных скачках клапан может частично срабатывать и капать, что не говорит о его неисправности.
3. Подтекание могут вызвать неправильная настройка или неисправности расширительного бака — повреждение его мембраны, выход воздуха через разгерметизированный корпус или испорченный ниппель. В этом случае возможны резкие скачки давления в результате гидроударов, вызывающие периодическое кратковременное вытекание теплоносителя через предохранительный клапан.
4. Причина подтекания некоторых регулируемых клапанов – просачивание жидкости по штоку через верх во время срабатывания.
5. Если на отводном патрубке создается противодавление выше порога срабатывания прибора, также происходит протечка.

Внешний вид, стоимость некоторых марок спускных клапанов

Предохранительный клапан паровых котлов призван защищать их от превышения давления в системе, вызванного разными факторами, и является обязательным элементом при эксплуатации данного вида оборудования. В продаже имеется широкий ряд предохранительных устройств от китайских, отечественных и европейских производителей, отличающихся относительно невысокой стоимостью. При покупке рациональные выбрать защитную группу из нескольких приборов, куда дополнительно входят манометр и воздушный спускной клапан.

Рекомендации по выбору и установке

Поскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя.

Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар.

Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра.

На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь.

Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи.

Заключение

Источники

• https://ZnatokTepla.ru/truby/osnovnye-tipy-predohranitelnyh-klapanov-i-ih-primenenie. html
• https://saz-avangard.ru/poleznaya-informatsiya/predokhranitelnye-pruzhinnye-klapany-vse-ob-ustroystve-i-montazhe/
• https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/predokhranitelnyj-klapan.html
• https://eurosantehnik.ru/predoxranitelnyj-klapan-dlya-sistem-otopleniya-chto-eto-takoe.html
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html
• https://otivent.com/predohranitelnyj-sbrosnoj-klapan-v-sisteme-otoplenija
• https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html
• http://okanalizacii.ru/otoplenie/kotly/predohranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html
• https://cotlix.com/gde-stavit-predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya

Андрей

Задавайте вопросы в комментариях

Задать вопрос

Помогла ли вам статья?

Подпружиненный предохранительный клапан Детали: Внутреннее устройство клапана

 

Подпружиненный предохранительный клапан используется во многих приложениях для защиты от избыточного давления в сосудах, трубах и контейнерах. Обычные и сбалансированные сильфонные предохранительные клапаны являются примерами подпружиненных предохранительных клапанов. Коды и стандарты, такие как ASME, API и ISO (и это лишь некоторые из них), требуют, чтобы размеры этих предохранительных клапанов имели пропускную способность, достаточную для поддержания целостности системы за счет предотвращения внутреннего давления, превышающего расчетные пределы. Как правило, предохранительный клапан проектируется и выбирается разработчиком предохранительных систем в соответствии с технологическими требованиями.

Стабильность предохранительного клапана:

Подпружиненный предохранительный клапан можно рассматривать как систему пружина/масса, поэтому предохранительные клапаны вибрируют. Исследователи обнаружили значительные различия в стабильности предохранительных клапанов в зависимости от конструкции их внутренних частей. Одно из недавних исследований показало, что при длине впускного трубопровода 6 футов клапаны производителя X показали стабильность в 50 % испытаний, а клапаны производителя Z показали стабильность в 100 % этих испытаний. ¹ Лабораторные исследования Smith & Burgess подтвердили эти выводы. Однако разработчики предохранительных систем склонны преуменьшать (если не игнорировать) важность механической конструкции предохранительных клапанов, которая важна для стабильности. Поэтому в этой статье обсуждаются основные параметры конструкции внутренних частей предохранительного клапана. Цель состоит в том, чтобы предоставить конструктивные соображения и общую информацию о работе для использования разработчиками систем сброса давления, в частности, помогая понять влияние конструкции клапана на устойчивость.

Внутреннее устройство предохранительного клапана:

Современные предохранительные клапаны прекрасно модульны. Внутренние детали предохранительного клапана (диск клапана , держатель диска , b нижнее нижнее кольцо и пружина ) могут быть взаимозаменяемы. с другой конструкцией для настройки производительности клапана в зависимости от области применения, среды и установленного давления. Диск клапана   может быть с металлическим или мягким седлом. В конструкциях с мягким седлом используется эластомер, обеспечивающий лучшее уплотнение между диск клапана и сопло . Предохранительные клапаны с седлами из эластомера имеют ограничения и могут использоваться только в определенных случаях. Держатели дисков  в основном предназначены для того, чтобы позволить диску клапана плавать, что обеспечивает угловое движение, уменьшающее утечку седла из-за незначительных смещений (обеспечивая, чтобы диск клапана имел 360-градусный контакт с соплом  ). Наружный диаметр, форма и толщина держателя диска играют важную роль в определении характеристик клапана, определяя форму камера для совещаний . Камера для сжатия также может быть определена продувочным кольцом (кольцами) . Кольца также можно заменить на кольца другого размера и формы, чтобы отрегулировать производительность в зависимости от ожидаемой разгрузочной жидкости. Пружины выбираются для удерживания клапана закрытым и должны входить в крышку клапана . Усилие, создаваемое пружиной   , является важным конструктивным критерием предохранительного устройства и варьируется в зависимости от предохранительной жидкости, размера клапана и установленного давления.

Пружинное действие:

Подпружиненные предохранительные клапаны известны как предохранительные клапаны «хлопкового действия», поскольку они обычно открываются при заданном давлении. Первоначально перепад давления на диске клапана , который создает силу, преодолевающую силу пружины и открывающую клапан. Выталкивание происходит из-за того, что большинство камер сжатия спроектированы так, что их площадь примерно на 10-30% больше. чем седло клапана (в качестве держателя диска больше, чем диск клапана ). Как только давление под седлом становится достаточным, чтобы поднять диск клапана с форсунки , происходит ступенчатое изменение восходящей силы на пружине , и клапан открывается. Форма сжимающей камеры (создаваемая формой и размером держателя тарелки ), положение и форма продувочного кольца и характеристики сбрасываемой жидкости вместе определяют начальное усилие открытия и начальный подъем клапана.

Регулируемые продувочные кольца:

Продувочные кольца  представляют собой регулируемые кольца, форма конструкции которых изменяет путь потока сточных вод и  камеру для сбора  в зависимости от положения. Для технологических клапанов одно продувочное кольцо обычно навинчивается на патрубок и может регулироваться по вертикали вверх или вниз. Производители указывают рекомендуемое положение относительно контакта с диском клапана . Положение 9Продувочное кольцо 0007 фиксируется стопорным винтом. Положение продувочного кольца изменяет давление продувки (или повторной посадки). Для клапанов с одним продувочным кольцом , чем ближе продувочное кольцо к соплу , тем ниже давление в системе должно быть для закрытия клапана (больше продувки). Другие предохранительные клапаны имеют несколько продувочных колец . Каждый производитель разрабатывает уникальное продувочное кольцо , дополняющее другие аспекты конструкции предохранительного клапана. Тестирование Smith & Burgess подтверждает, что положение и дизайн продувочное кольцо(я) влияет на стабильность клапана.

Выбор пружины:

Производители предохранительных клапанов обычно выбирают пружину , которая рассчитана на заданное давление клапана. Выбранная пружина будет иметь диапазон давления, в котором может быть применена пружина . Во многих случаях может быть более одной пружины , которые можно использовать с каждым предохранительным клапаном, каждый из которых имеет разную жесткость пружины. Чем жестче 9Пружина 0007 может иметь больший диапазон, чем более мягкая пружина , но при этом соответствовать общим требованиям к установленному давлению. Выбор пружины повлияет на стабильность, поскольку конкретная пружина влияет на собственную частоту клапана, а также может влиять на продувку.

---

Подвижная масса клапана:

Все производители предохранительных клапанов имеют внутреннюю конструкцию, которая отличается по форме и размеру. В конечном итоге это приводит к различиям в массе движущихся компонентов ( диск клапана, держатель диска,  и часть  пружины ). Для двух предохранительных клапанов одинакового размера с одинаковым установленным давлением предохранительный клапан с большей движущейся массой будет ускоряться медленнее, чем клапан с меньшей массой. Испытания Smith & Burgess показали, что предохранительные клапаны с большей движущейся массой имеют тенденцию быть более стабильными. Это связано с увеличением инерционного эффекта, который увеличивает демпфирование клапана. Следует отметить, что силы удара, когда клапан вибрирует, выше для клапана с большей движущейся массой.

Компенсация противодавления:

Для подпружиненных предохранительных клапанов при наличии противодавления производитель может рекомендовать добавление сильфона. Этот сильфон крепится одним концом к задней стороне держателя диска    , а другим концом к направляющей клапана. Кроме того, при установке сильфона снимается заглушка крышки клапана . Сильфон уменьшает влияние противодавления на клапан, изолируя часть держателя диска  и поддерживать давление на уровне атмосферного. По своей конструкции мы добавляем к предохранительному клапану сильфон, чтобы свести к минимуму влияние обратного давления. На сегодняшний день влияние добавления сильфона на предохранительный клапан на стабильность не было проверено. Одна из проблем с сильфонами заключается в том, что они представляют собой тонкостенные металлические компоненты, которые склонны к растрескиванию (и утечке) из-за усталости как при высоких, так и при малых циклах. Как правило, усталостная долговечность сильфона составляет примерно 500–1000 циклов. Кроме того, не было проверено влияние добавления вышедшего из строя сильфона на устойчивость.

Выводы:

Конструкция подпружиненных предохранительных клапанов отличается от производителя к производителю. В каждом из них используется запатентованная внутренняя конструкция для достижения аналогичных результатов производительности емкости. Однако стабильность зависит от конкретного клапана и определяется уникальной камерой

сжатия каждого клапана, жесткостью пружины, движущейся массой, направляющей поверхностью (L/d) и материалами конструкции. В этом посте описывается, как взаимодействие предохранительного устройства влияет на работу клапана, что впоследствии влияет на стабильность клапана. Дальнейшие публикации будут более полно раскрывать эту тему.

Ссылки:

• 1. Дарби, Рон и А. А. Олдиб. «Динамический отклик предохранительных клапанов в паровой или газовой среде. Часть III: Проверка модели».
  Journal of Loss Prevention in the Process Industries  31 (2014): 133–141.
• 2. Справочник по проектированию клапанов сброса давления Pentair: PVCMC-0296-US-1203rev 1-2015

 

Темы: Вы знали?

  Знаниями по безопасности следует делиться…

«Не должно быть необходимости, чтобы каждое поколение заново открывало принципы безопасности процессов, открытые предыдущим поколением. Мы должны учиться на опыте других, а не учиться на собственном горьком опыте. Мы должны передать следующему поколению запись того, чему мы научились». –  Джесси С. Дюкомман, пионер в области безопасности

 

Как инженеры и консультанты по технологической безопасности, мы считаем, что наше уникальное положение обязывает Smith & Burgess делиться накопленными годами знаниями в области безопасности.

>>> Будьте в курсе наших последних знаний, исследований и материалов по безопасности процессов, подписавшись ниже. >>>

Подпишитесь здесь!

Последние сообщения

Сообщение по теме

Клапан сброса давления (PRV)

Клапан сброса давления — это предохранительное устройство, предназначенное для защиты сосуда или системы, находящейся под давлением, во время избыточного давления.
Событие избыточного давления относится к любому состоянию, которое может привести к увеличению давления в резервуаре или системе сверх указанного расчетного давления или максимально допустимого рабочего давления (MAWP).

Основное назначение предохранительного клапана — защита жизни и имущества путем выпуска жидкости из сосуда, находящегося под избыточным давлением.

В настоящее время существует множество электронных, пневматических и гидравлических систем для управления параметрами жидкостной системы, такими как давление, температура и расход. Для работы каждой из этих систем требуется источник питания определенного типа, например, электричество или сжатый воздух. Клапан сброса давления должен быть в состоянии работать в любое время, особенно в период сбоя питания, когда средства управления системой не работают. Таким образом, единственным источником энергии для предохранительного клапана является технологическая жидкость.

При возникновении условия, вызывающего повышение давления в системе или сосуде до опасного уровня, предохранительный клапан давления может быть единственным устройством, оставшимся для предотвращения катастрофического отказа. Поскольку надежность напрямую связана со сложностью устройства, важно, чтобы конструкция предохранительного клапана была максимально простой.

Клапан сброса давления должен открываться при заданном заданном давлении, обеспечивать номинальную пропускную способность при заданном избыточном давлении и закрываться, когда давление в системе возвращается к безопасному уровню. Клапаны сброса давления должны быть разработаны с использованием материалов, совместимых со многими технологическими жидкостями, от простого воздуха и воды до самых агрессивных сред. Они также должны быть рассчитаны на плавную и стабильную работу с различными жидкостями и жидкостными фазами.

Базовый подпружиненный предохранительный клапан давления был разработан для удовлетворения потребности в простом, надежном устройстве, приводимом в действие системой, для обеспечения защиты от избыточного давления.

На изображении справа показана конструкция подпружиненного предохранительного клапана.

Клапан состоит из впускного отверстия клапана или патрубка, установленного в системе под давлением, диска, прижатого к патрубку для предотвращения потока при нормальных условиях работы системы, пружины, удерживающей диск в закрытом состоянии, и корпуса/крышки, вмещающей рабочие элементы . Нагрузка пружины регулируется для изменения давления, при котором клапан открывается.

Когда предохранительный клапан начинает подниматься, усилие пружины увеличивается. Таким образом, давление в системе должно увеличиваться, если подъем должен продолжаться. По этой причине клапаны сброса давления допускают избыточное давление для достижения полного подъема. Это допустимое избыточное давление обычно составляет 10 % для клапанов в системах без воспламенения. Этот запас относительно невелик, и должны быть предусмотрены некоторые средства, помогающие усилию подъема.

Поэтому большинство клапанов сброса давления имеют дополнительную камеру управления или камеру сжатия для увеличения подъемной силы. Когда диск начинает подниматься, жидкость поступает в камеру управления, подвергая большую площадь диска воздействию давления системы.

Это вызывает пошаговое изменение силы, которое сверхкомпенсирует увеличение силы пружины и заставляет клапан открываться с большей скоростью. В то же время направление потока жидкости меняется на противоположное, и эффект импульса, возникающий в результате изменения направления потока, еще больше увеличивает подъемную силу. Сочетание этих эффектов позволяет клапану достигать максимального подъема и максимального расхода в допустимых пределах избыточного давления. Из-за большей площади диска, подверженной давлению в системе после подъема клапана, клапан не закроется до тех пор, пока давление в системе не упадет до некоторого уровня ниже установленного давления. Конструкция камеры управления определяет, где будет происходить точка закрытия.
Разница между установленным давлением и давлением точки закрытия называется продувкой и обычно выражается в процентах от установленного давления.

Уравновешенные сильфонные клапаны и уравновешенные поршневые клапаны

Когда наложенное противодавление является переменным, рекомендуется конструкция с уравновешенным сильфоном или уравновешенным поршнем. Типичный сбалансированный сильфон показан справа. Сильфон или поршень имеют площадь эффективного давления, равную площади седла диска. Крышка имеет вентиляцию, чтобы гарантировать, что область давления сильфона или поршня всегда будет подвержена атмосферному давлению, а также для подачи контрольного сигнала, если сильфон или поршень начнут протекать. Таким образом, изменения противодавления не влияют на заданное давление. Однако обратное давление может влиять на поток.

Предохранительный клапан сильфонного типа

Другие конструкции предохранительных клапанов

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан представляет собой предохранительный клапан, приводимый в действие статическим давлением на входе и характеризующийся быстрым открытием или хлопком. (Обычно используется для подачи пара и воздуха.)

• Низкоподъемный предохранительный клапан
  Малоподъемный предохранительный клапан — это предохранительный клапан, в котором диск поднимается автоматически, так что фактическая площадь нагнетания определяется положением диска.
• Предохранительный клапан полного подъема
  Предохранительный клапан полного подъема представляет собой предохранительный клапан, в котором диск поднимается автоматически, так что фактическая площадь сброса не определяется положением диска.

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан представляет собой устройство для сброса давления, приводимое в действие статическим давлением на входе, имеющее постепенный подъем, обычно пропорциональный увеличению давления по сравнению с давлением открытия. Он может быть оснащен закрытым корпусом пружины, подходящим для применения в закрытой системе нагнетания, и в основном используется для работы с жидкостями.

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан — это клапан сброса давления, характеризующийся быстрым открытием или хлопком, или открытием пропорционально увеличению давления по сравнению с давлением открытия, в зависимости от применения, и может использоваться либо для жидкость или сжимаемая жидкость.

• Обычный предохранительный предохранительный клапан
  Обычный предохранительный предохранительный клапан представляет собой предохранительный клапан, корпус пружины которого вентилируется на стороне нагнетания клапана. Рабочие характеристики (давление открытия, давление закрытия и пропускная способность) напрямую зависят от изменений противодавления на клапане.
• Сбалансированный предохранительный предохранительный клапан
  Сбалансированный предохранительный предохранительный клапан представляет собой предохранительный клапан, в котором предусмотрены средства минимизации влияния обратного давления на рабочие характеристики (давление открытия, давление закрытия и пропускная способность).

Клапан сброса давления с пилотным управлением
Клапан сброса давления с пилотным управлением представляет собой клапан сброса давления, в котором основное предохранительное устройство объединено с автоматическим вспомогательным клапаном сброса давления и управляется им.

Предохранительный клапан с механическим приводом
Предохранительный клапан с механическим приводом представляет собой предохранительный клапан, в котором основное предохранительное устройство объединено с устройством, требующим внешнего источника энергии, и управляется им.

Предохранительный клапан давления, активируемый температурой
Клапан сброса давления, активируемый температурой, представляет собой предохранительный клапан, который может приводиться в действие внешней или внутренней температурой или давлением на входной стороне.

Вакуумный предохранительный клапан
Вакуумный предохранительный клапан представляет собой устройство сброса давления, предназначенное для впуска жидкости для предотвращения чрезмерного внутреннего вакуума; он предназначен для повторного закрытия и предотвращения дальнейшего потока жидкости после восстановления нормальных условий.

Нормы, стандарты и рекомендуемая практика

Во всем мире опубликовано множество норм и стандартов, касающихся конструкции и применения предохранительных клапанов. Наиболее широко используемым и признанным из них является Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, обычно называемый Кодексом ASME.

Большинство норм и стандартов носят добровольный характер, что означает, что они доступны для использования производителями и пользователями и могут быть включены в спецификации по закупкам и строительству. Кодекс ASME уникален для Соединенных Штатов и Канады, поскольку он был принят большинством законодательных собраний штатов и провинций и предусмотрен законом.

Кодекс ASME устанавливает правила проектирования и изготовления сосудов под давлением. Различные разделы Кодекса охватывают обожженные сосуды, ядерные сосуды, несгоревшие сосуды и дополнительные предметы, такие как сварка и неразрушающий контроль. Сосуды, изготовленные в соответствии со стандартом ASME, должны иметь защиту от избыточного давления. Тип и конструкция допустимых устройств защиты от избыточного давления подробно описаны в Кодексе.

Терминология

Следующие определения взяты из DIN 3320, но следует отметить, что многие используемые термины и связанные с ними определения являются универсальными и встречаются во многих других стандартах. Там, где общеупотребительные термины не определены в DIN 3320, в качестве источника ссылки используется ASME PTC25.3. Этот список не является исчерпывающим и предназначен только для справки; его не следует использовать вместо соответствующего действующего стандарта.

• Рабочее давление (рабочее давление)
  — манометрическое давление, существующее при нормальных рабочих условиях в защищаемой системе.
• Давление срабатывания
  – это манометрическое давление, при котором в условиях эксплуатации начинают открываться предохранительные клапаны с прямой нагрузкой.
• Испытательное давление
  – манометрическое давление, при котором в условиях испытательного стенда (атмосферное противодавление) предохранительные клапаны с прямой нагрузкой начинают открываться.
• Давление открытия
  — это манометрическое давление, при котором высота подъема достаточна для сброса заданной пропускной способности. Оно равно установленному давлению плюс разность давлений открытия.
• Давление повторного закрытия
  — манометрическое давление, при котором предохранительный клапан с прямой нагрузкой повторно закрывается.
• Суммарное противодавление
  — это манометрическое давление, созданное на стороне выпуска за счет продувки.
• Наложенное противодавление
  манометрическое давление на стороне выхода закрытого клапана.
• Противодавление
  — это манометрическое давление, создаваемое на стороне выпуска во время продувки (накопленное противодавление + избыточное противодавление).
• Накопление
  – это превышение максимально допустимого рабочего манометрического давления защищаемой системы.
• Разность давлений при открытии
  — это повышение давления над установленным давлением, необходимое для подъема, подходящего для обеспечения заданной пропускной способности.
• Разность давлений повторной посадки
  — это разница между давлением срабатывания и давлением посадки.
• Функциональная разность давлений
  представляет собой сумму разности давлений открытия и разности давлений повторной посадки.
• Разность рабочих давлений
  — это разность давлений между заданным и рабочим давлением.
• Подъем
  – ход диска от закрытого положения.
• Начало подъема (открытие)
  – первое измеримое движение диска или восприятие шума разряда.
• Площадь потока
  — площадь поперечного сечения до или после седла корпуса, рассчитанная на основе минимального диаметра, который используется для расчета пропускной способности без вычета препятствий.
• Диаметр потока
  — минимальный геометрический диаметр до или после седла корпуса.
• Обозначение номинального размера
  предохранительного клапана является номинальным размером входного отверстия.
• Теоретическая пропускная способность
  – расчетный массовый расход через отверстие, площадь поперечного сечения которого равна площади проходного сечения предохранительного клапана без учета потерь потока в клапане.
• Фактическая пропускная способность — пропускная способность, определенная путем измерения.
• Сертифицированная пропускная способность
  – фактическая пропускная способность, уменьшенная на 10%.
• Коэффициент расхода
  – отношение фактической пропускной способности к теоретической пропускной способности.
• Сертифицированный коэффициент расхода
  — коэффициент расхода, уменьшенный на 10% (также известный как пониженный коэффициент расхода).

Следующие термины не имеют определения в DIN 3320 и взяты из ASME PTC25.3.. установленное давление или в единицах давления.

Холодное дифференциальное испытательное давление
давление, при котором клапан устанавливается на испытательном стенде с использованием испытательной жидкости при температуре окружающей среды. Это испытательное давление включает поправки на условия эксплуатации, т.е. обратное давление или высокие температуры.

Номинальное давление
— статическое давление на входе, при котором измеряется способность сброса давления устройства сброса давления.

Испытательное давление на утечку
– заданное статическое давление на входе, при котором проводится количественная проверка герметичности седла в соответствии со стандартной процедурой.

Измеренная пропускная способность
— пропускная способность устройства сброса давления, измеренная при номинальном давлении потока.

Номинальная пропускная способность
— это часть измеренной пропускной способности, разрешенная применимыми нормами или правилами для использования в качестве основы для применения устройства для сброса давления.

Избыточное давление
— это повышение давления по сравнению с установленным давлением предохранительного клапана, обычно выражаемое в процентах от установленного давления.

Давление срабатывания
– это значение возрастающего статического давления на входе предохранительного клапана, при котором наблюдается измеримый подъем или при котором выпуск становится непрерывным, что определяется визуально, на ощупь или на слух.

Давление сброса
представляет собой заданное давление плюс избыточное давление.

Simmer
– это зона давления между заданным давлением и давлением выталкивания.

Максимальное рабочее давление
— максимальное давление, ожидаемое во время работы системы.

Максимально допустимое рабочее давление (МДРД)
— это максимально допустимое манометрическое давление в верхней части готового сосуда в его рабочем положении для заданной температуры.

Максимально допустимое накопленное давление (MAAP)
— это максимально допустимое рабочее давление плюс накопление, установленное в соответствии с применимыми нормами для эксплуатации или пожара.

Хранение и транспортировка предохранительных клапанов

Хранение и обращение с ними
Поскольку чистота необходима для удовлетворительной работы и герметичности предохранительного клапана, при хранении следует принимать меры предосторожности, чтобы не допустить попадания в него посторонних материалов. Предохранители на входе и выходе должны оставаться на месте до тех пор, пока клапан не будет готов к установке в систему. Следите за тем, чтобы входное отверстие клапана было абсолютно чистым. Клапан рекомендуется хранить в оригинальной транспортировочной упаковке в закрытом помещении вдали от грязи и других загрязнений.
С предохранительными клапанами следует обращаться осторожно и никогда не подвергать их ударам. Неосторожное обращение может изменить уставку давления, деформировать детали клапана и отрицательно сказаться на герметичности седла и работе клапана.
Никогда не поднимайте клапан и не перемещайте его с помощью подъемного рычага.
Если необходимо использовать подъемник, цепь или строп должны быть размещены вокруг корпуса клапана и крышки таким образом, чтобы клапан находился в вертикальном положении для облегчения установки.

Установка
Многие клапаны повреждаются при первом вводе в эксплуатацию из-за неправильной очистки соединения при установке. Перед установкой поверхности фланцев или резьбовые соединения как на входе клапана, так и на сосуде и/или линии, на которой установлен клапан, должны быть тщательно очищены от грязи и посторонних материалов.
Поскольку посторонние материалы, попадающие в предохранительные клапаны и через них, могут повредить клапан, системы, на которых клапаны испытываются и в конечном итоге устанавливаются, также должны быть осмотрены и очищены. Новые системы, в частности, могут содержать посторонние предметы, которые непреднамеренно застревают во время строительства и разрушают посадочную поверхность при открытии клапана. Перед установкой предохранительного клапана необходимо тщательно очистить систему.
Используемые прокладки должны соответствовать размерам конкретных фланцев. Внутренний диаметр должен полностью соответствовать входному и выходному отверстиям предохранительного клапана, чтобы прокладка не ограничивала поток.
Для клапанов с фланцем равномерно опустите все соединительные шпильки или болты, чтобы избежать деформации корпуса клапана. Для клапанов с резьбой не применяйте гаечный ключ к корпусу клапана. Используйте шестигранники на входной втулке. Предохранительные клапаны
предназначены для открытия и закрытия в узком диапазоне давлений. Установки клапанов требуют точного проектирования как впускного, так и выпускного трубопровода. Рекомендации см. в международных, национальных и отраслевых стандартах.

Впускной трубопровод
Подсоедините этот клапан как можно ближе и напрямую к защищаемому сосуду.
Клапан должен быть установлен вертикально в вертикальном положении либо непосредственно на патрубке сосуда под давлением, либо на коротком соединительном фитинге, который обеспечивает прямой беспрепятственный поток между сосудом и клапаном. Установка предохранительного клапана в положение, отличное от рекомендованного, отрицательно повлияет на его работу.
Клапан никогда не следует устанавливать на фитинг с меньшим внутренним диаметром, чем входное соединение клапана.

Выпускной трубопровод
Выпускной трубопровод должен быть простым и прямым. По возможности предпочтительнее «разорванное» соединение рядом с выпускным отверстием клапана. Все выпускные трубопроводы должны быть проложены как можно более прямым образом к точке окончательного выпуска для утилизации. Клапан должен сбрасываться в безопасную зону утилизации. Нагнетательный трубопровод должен быть опорожнен должным образом, чтобы предотвратить скопление жидкости на стороне, расположенной ниже по потоку от предохранительного клапана.
Вес нагнетательного трубопровода должен приходиться на отдельную опору и должным образом закреплен, чтобы выдерживать силы реактивной тяги при разгрузке клапана. Клапан также должен поддерживаться, чтобы выдерживать любые колебания или вибрации системы.
Если Клапан сбрасывает давление в систему под давлением, убедитесь, что Клапан имеет «сбалансированную» конструкцию. Давление на выпуске «несбалансированной» конструкции неблагоприятно повлияет на работу клапана и давление срабатывания.
Запрещается использовать фитинги или трубы с меньшим внутренним диаметром, чем выпускные патрубки клапана.
Крышки предохранительных клапанов с уравновешенным сильфоном всегда должны вентилироваться, чтобы обеспечить надлежащее функционирование клапана и обеспечить контрольный сигнал в случае отказа сильфона. Не затыкайте эти открытые вентиляционные отверстия. Если жидкость является легковоспламеняющейся, токсичной или коррозионно-активной, вентиляционное отверстие крышки должно быть отведено в безопасное место.

Источник и изображения для этой страницы..

• Crosby® — Руководство по проектированию предохранительных клапанов
• Андерсон Гринвуд Кросби — Руководство технического семинара
• Spirax Sarco  – Альтернативные средства защиты растений и терминология

Важно помнить, что предохранительный клапан — это защитное устройство, используемое для защиты сосудов или систем, работающих под давлением, от катастрофического отказа. Имея это в виду, применение предохранительных клапанов должно быть поручено только полностью обученному персоналу и должно строго соответствовать правилам, предусмотренным регулирующими нормами и стандартами.

Предохранительные клапаны — FlowPartner

Предохранительные клапаны, также называемые PSV (предохранительные или предохранительные клапаны), предназначены для обеспечения герметичности систем на одном объекте. Клапаны должны открываться и сбрасывать давление в процессе, когда он достигает верхнего уровня давления установки или если нормальный контроль процесса не работает.

Эти клапаны разделены на несколько групп с разными названиями и техническими характеристиками. Существует два основных типа:

a) Обычный предохранительный клапан с пружинным приводом
b) Пилотный (возмущенный) предохранительный клапан.

Системы PSV должны предотвращать избыточное давление и сбрасывать газ в факельную систему, закрытую дренажную систему или в атмосферу. Это важная часть наших систем безопасности, и эта система является последней системой безопасности, чтобы не было катастрофических последствий, если все остальное выйдет из строя.

Предохранительный клапан может быть сконструирован по-разному разными производителями клапанов, но все они должны соблюдать одни и те же правила. Клапан, который следует использовать на резервуарах под давлением, должен соответствовать 9.0013 ASME VIII правила , а предохранительные клапаны , используемые для защиты углеводородных систем под давлением , должны соответствовать API 526 .

ASME определил различные группы предохранительных клапанов.

• Предохранительный клапан: Предохранительный клапан, закрывающийся после восстановления нормальных условий в системе (с пружинным или пилотным управлением).

• Предохранительный клапан: Предохранительный клапан, управляемый непосредственно статическим давлением, быстро открывается (хлопковое действие). Используется на сжимаемых носителях.

• Предохранительный клапан: Приводимый в действие предохранительный клапан, управляемый статическим давлением, открывается при повышении давления. Используется на несжимаемых носителях.

• Предохранительный клапан: Предохранительный клапан, быстро открывающийся после использования (хлопковое действие) или при повышении давления. Другими словами, общий термин. Клапан сброса давления с пилотным управлением: Предохранительный клапан, в котором основное предохранительное устройство совмещено и управляется с автоматическим вспомогательным клапаном PSV (с пилотным управлением).

• Неперекрывающееся устройство сброса давления: Взрывная мембрана, которая разрывается и не может отключиться после восстановления нормального состояния системы (разрывная мембрана).

SMU / SMG / SML-7000

Фланцевые подпружиненные предохранительные клапаны прямого действия с полным соплом.

Среда: газ, пар и жидкость.

Учить больше

SMFN / SMF / SU / SHL / SUL-7000

Резьбовые и фланцевые, подпружиненные, прямого действия, полноразмерные предохранительные клапаны.

Среда: газ, пар и жидкость.

Учить больше

SMS-7100

Фланцевые подпружиненные предохранительные клапаны прямого действия с полным соплом для работы с паром (ASME Sect.I).

Среда: пар (также подходит для газа).

Учить больше

SML-7000/R

Фланцевые подпружиненные предохранительные клапаны прямого действия с полной форсункой. Клапаны серии 7000 доступны с нагревательной рубашкой в ​​специальном исполнении, где корпус изготовлен путем механической обработки блока из кованого материала.

Среда: газ, пар и жидкость.

Учить больше

SMU-7000/ASV и /SLSV

Эти клапаны отражают способность AST разрабатывать специальные клапаны для нужд клиентов.

Вспомогательные предохранительные предохранительные клапаны (ASV)

Это стандартный предохранительный клапан, оснащенный пневматическим приводом, который позволяет открывать клапан с помощью пневматического или электронного дистанционного сигнала. Его можно использовать для сброса давления в сосуде в случае пожара или для проверки работоспособности клапана, когда технологическая среда имеет тенденцию к затвердеванию. Избыточное давление также можно контролировать и снизить до 2%.

Соединение между приводом и штоком клапана выполнено таким образом, что выход из строя вспомогательного механизма не влияет на функциональность клапана.

Учить больше

SVP-7200

Фланцевые предохранительные клапаны прерывистого и модулирующего действия с полным соплом пилотного действия (ASME Sect.VIII).

Среда: газ, пар и жидкость.

Отверстия: от “D” до “T”; Доступны промежуточные отверстия (K2, P2, Q2, R2) и полнопроходные отверстия.

Диапазон заданного давления: от 1 бар до 690 бар. Противодавление: до 80%.

Диапазон температур: от –252 °C до 288 °C (доступно специальное исполнение для высоких температур)

Учить больше

RV-6000

Два предохранительных клапана можно установить вместе, а один оставить в качестве запасного.

Переключающие клапаны сконструированы так, чтобы свести к минимуму падение давления; площади потока всегда больше, чем входные или выходные патрубки.

Учить больше

Предохранительный клапан с мягким седлом серии ST | Продукция

Описание

ST — это наш стандартный предохранительный клапан ASME для небольших систем воздушных компрессоров и других подобных применений. Он имеет компактный размер, но обладает высокой пропускной способностью, а упругая резиновая прокладка обеспечивает герметичность клапана с точностью до 10 % от установленного давления. На нем нанесены символы UV и NB.

• Конструкция : латунный корпус, оцинкованная музыкальная струна или пружина из нержавеющей стали, прокладка из силиконовой или фторуглеродной резины 
• Максимальная температура : 250ºF
• Доступен как некодированный предохранительный клапан с различными опциями

Жители Калифорнии щелкните здесь для получения информации о Предложении 65

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Этот продукт может подвергать вас воздействию химических веществ, включая свинец, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак и врожденные дефекты (или другие нарушения репродуктивной функции). Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт www.p65Warnings.ca.gov

Технические характеристики

Номер детали	Размер входного отверстия (дюймы)	Размер (дюймы)		Установочное давление (диапазон PSIG)	Вес (унции)
		Высота	Гаечный ключ. Квартира
СТ12	1/8 NPT	1,99	16/11	25-350	2,0
СТ25	1/4 NPT	1,99	16/11	25-350	2,0
СТ38	3/8 NPT	2	16/11	25-350	2,0

Часто задаваемые вопросы

1. Как найти местного дистрибьютора специального товара?
2. Как получить пропускную способность для предохранительных клапанов ASME?
3. В чем разница между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном?

1. Как мне найти местного дистрибьютора специального товара?

Пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы свяжем вас с дистрибьютором в вашем регионе.

2. Как получить пропускную способность для предохранительных клапанов ASME?

Диаграммы пропускной способности для всех наших предохранительных клапанов приведены в разделе «Продукты, предохранительный клапан ASME» на нашей веб-странице.

3. В чем разница между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном?

Control Devices предлагает два стандартных типа устройств сброса давления для воздуха.

Предохранительный клапан или отсечной клапан настраивается на заданное давление с помощью силы пружины, противодействующей силе давления воздуха. Когда сила, создаваемая давлением воздуха, становится больше, чем сила пружины, клапан полностью открывается и выпускает воздух в атмосферу. Предохранительные клапаны рассчитаны таким образом, что клапан всегда будет иметь большую пропускную способность, чем источник, создающий давление воздуха (например, воздушный компрессор). Клапан будет оставаться открытым до тех пор, пока не будет достигнуто давление обратного седла. Это давление обратного седла зависит от типа клапана и обычно составляет от 35% до 75% от установленного давления. Control Devices имеет восемь серий клапанов, изготовленных в соответствии с Разделом VIII Кодекса ASME по котлам и сосудам под давлением. Мы также производим широкий ассортимент некодовых клапанов. Информацию о типах клапанов см. в разделе «Продукты».

Предохранительный клапан настроен на заданное давление с силой пружины, противодействующей силе, создаваемой давлением воздуха. Когда сила, создаваемая давлением воздуха, становится больше, чем сила пружины, клапан начинает открываться и вытекать в атмосферу. По мере того, как давление продолжает увеличиваться, клапан открывается дальше, позволяя большему потоку. По мере снижения давления клапан закрывается примерно на том же давлении, при котором он был открыт.

90-дневная ограниченная гарантия

Control Devices, LLC гарантирует, что каждый новый продукт при использовании в обычных и предполагаемых коммерческих или промышленных целях, а также при правильной установке, без каких-либо несанкционированных модификаций и при надлежащем обслуживании не будет иметь дефектов материалов и изготовления в течение длительного времени. период 90 дней («Гарантийный срок») с даты первой покупки у Control Devices, LLC. В течение этого Гарантийного периода компания Control Devices, LLC по своему усмотрению отремонтирует, заменит или возместит покупную цену своего продукта, который не соответствует данной ограниченной гарантии при нормальном использовании и обслуживании.

Чтобы иметь право на ремонт или замену продукта или на возмещение покупной цены, продукт и всю сопроводительную документацию, запрошенную Control Devices, LLC, необходимо отправить в Control Devices, LLC по адресу 1555 Larkin Williams Road, Fenton, MO 63026, по адресу расходы клиента в течение Гарантийного периода. Претензии по трудовым, транспортным или другим затратам не допускаются. Эта ограниченная гарантия распространяется только на лиц или организации, приобретающие продукцию непосредственно у Control Devices, LLC с целью перепродажи.

Настоящая ограниченная гарантия аннулируется в случае модификации продукта, неправильного использования, повреждения (включая, помимо прочего, несчастный случай, пожар или химическую коррозию) или использования способом, не рекомендованным Control Devices, LLC.

УКАЗАННЫЕ ВЫШЕ СРЕДСТВА СРЕДСТВ ЯВЛЯЮТСЯ ЕДИНСТВЕННЫМИ И ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫМИ СРЕДСТВАМИ ОТ НАРУШЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ ГАРАНТИИ, ОПИСАННОЙ ЗДЕСЬ. НАСТОЯЩАЯ ОГРАНИЧЕННАЯ ГАРАНТИЯ ЗАМЕНЯЕТ ВСЕ ДРУГИЕ ГАРАНТИИ, ЯВНЫЕ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ, ВКЛЮЧАЯ, ПОМИМО ПРОЧЕГО, ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ. CONTROL DEVICES, LLC ЯВНО ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ВСЕХ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ, ПОМИМО ПРОЧЕГО, ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ. В СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ЗАКОНОМ, CONTROL DEVICES, LLC ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ КОСВЕННЫЕ ИЛИ СЛУЧАЙНЫЕ УБЫТКИ. В НЕКОТОРЫХ ШТАТАХ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЛИ ОГРАНИЧЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ИЛИ КОСВЕННЫХ УБЫТКОВ, ПОЭТОМУ ВЫШЕУКАЗАННЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ИЛИ ИСКЛЮЧЕНИЯ МОГУТ НЕ РАСПРОСТРАНЯТЬСЯ НА ВАС.

Эта ограниченная гарантия дает вам определенные юридические права, а также вы можете иметь другие права, которые могут различаться в зависимости от штата. Это единственная явная гарантия, предоставляемая Control Devices, LLC. Ни один из сотрудников, розничных продавцов или дилеров Control Devices, LLC не имеет права давать какие-либо гарантии, представления, обещания или соглашения от имени Control Devices, LLC, за исключением случаев, прямо указанных в настоящей ограниченной гарантии.

Как определить размер и выбрать следующий клапан сброса давления

Клапан сброса давления (PRV) — это предохранительное устройство, предназначенное для защиты сосуда или системы, находящейся под давлением, в случае возникновения избыточного давления. Событие избыточного давления относится к любому состоянию, которое может привести к увеличению давления в резервуаре или системе сверх указанного расчетного давления или максимально допустимого рабочего давления (MAWP). Поскольку предохранительные клапаны являются последней линией защиты, они должны быть независимыми и очень надежными.

Предохранительный клапан открывается при заданном заданном давлении. По мере отвода жидкости давление внутри сосуда перестает расти и начинает падать. Как только оно упадет до давления закрытия клапана, клапан закроется. Разница между давлением настройки и давлением повторной посадки называется продувкой.

Аналогичным образом оборудование иногда необходимо защищать от внутреннего вакуума. В таких случаях вакуумные предохранительные клапаны открываются при заданном пределе низкого давления, пропуская воздух или инертный газ в оборудование, чтобы предотвратить слишком низкое давление.

Типы предохранительных клапанов

Устройства сброса давления можно разделить на две основные категории: закрывающиеся и не закрывающиеся повторно (рис. 1). Типы закрывания подразделяются на подпружиненные и с пилотным управлением. Подпружиненный может быть обычного или сильфонного типа, а пилотный может быть либо хлопкового, либо модулирующего действия. Каждый из них далее делится на основе типа пилотного клапана, проточного или непроточного. Типы без повторного включения состоят из стопорных штифтов и разрывных дисков.

Типы устройств для сброса давления

Рис. 1. Устройства для сброса давления охватывают ряд технологий, используемых для предотвращения опасного избыточного или пониженного давления.

При выборе предохранительных клапанов учитываются различные факторы, зависящие от конкретного применения. К ним относятся противодавление, обслуживание, пропускная способность и потери давления на входе. Обратное давление является особенно важным фактором при выборе типа предохранительного клапана.

Обычные предохранительные клапаны используются, когда сумма максимального переменного добавочного противодавления и накопленного противодавления составляет менее 10 % от установленного давления. Предохранительные клапаны сильфонного типа используются, когда сумма максимального переменного добавочного противодавления и накопленного противодавления превышает 10 % установочного давления и достигает предела, рекомендованного изготовителем. На практике это ограничивается 50% установленного давления. Если противодавление увеличивается более чем на 50 %, следует использовать предохранительный клапан с пилотным управлением. Хотя пилотные предохранительные клапаны теоретически могут использоваться до 100 % противодавления, на практике противодавление не должно увеличиваться более чем на 94% от установленного давления для надежной работы. Этот предел может варьироваться для разных производителей.

Предохранительные клапаны с пилотным управлением имеют гораздо более высокую пропускную способность по сравнению с обычными предохранительными клапанами аналогичного размера. Кроме того, благодаря наличию опций линии дистанционного измерения пилотные клапаны могут использоваться в системах с высокими потерями давления на входе.

Установочное давление и CDTP:

Расчеты CDTP

Таблица I: Для разных типов клапанов требуются разные формулы расчета холодного дифференциального испытательного давления или CDTP.

Давление, при котором предохранительный клапан открывается в условиях эксплуатации, называется установочным давлением, а давление, при котором предохранительный клапан открывается на испытательном стенде, называется холодным перепадом испытательного давления (CDTP). Поскольку противодавление отсутствует во время испытаний в цеху, его необходимо компенсировать с помощью обычного предохранительного клапана. Однако для сильфонных и пилотных предохранительных клапанов регулировка противодавления не требуется; CDTP и заданное давление одинаковы. Если рабочая температура превышает 250 °F, ко всем типам предохранительных клапанов применяется поправочный коэффициент температуры.

Следует отметить, что выбор пружины для обычного предохранительного клапана основан на CDTP без учета поправочного коэффициента температуры. Формулы CDTP для различных применений показаны в таблице I.

При выборе уставок предохранительного клапана учитываются два предела. Верхний предел определяется с учетом МДРД защищаемого судна/оборудования. В соответствии с ASME SEC-VIII предохранительный клапан не должен быть установлен выше МДРД защищаемого сосуда/оборудования. Если МДРД неизвестно, то расчетное давление считается МДРД. Нижний предел основан на максимальном рабочем давлении системы. Настройка предохранительного клапана должна быть как минимум на 10 % или 15 psig, в зависимости от того, что больше, выше максимального рабочего давления. Там, где существуют нестабильные условия процесса, этот перепад должен быть как минимум на 10 % выше максимального рабочего давления или на 25 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от того, что больше. Цель этого запаса состоит в том, чтобы избежать преждевременного срабатывания предохранительного клапана. См. ASME SEC-VIII для получения подробной информации об этих полях для различных пределов давления.

Определения давления

Противодавление – это давление, существующее на выходе устройства сброса давления в результате давления в системе нагнетания. Общее противодавление представляет собой сумму наложенного и накопленного противодавлений.

Наложенное противодавление – это статическое давление, существующее на выходе устройства для сброса давления в то время, когда устройство должно работать. Это давление перед открытием предохранительного клапана. Наложенное противодавление является результатом давления в системе нагнетания, поступающего из других источников, и может быть постоянным или переменным.

Источники накопленного противодавления

Рис. 2: В дополнение к статическому давлению после предохранительного клапана необходимо также учитывать накопленное противодавление из-за динамического выброса жидкости.

Накопленное противодавление — это увеличение давления на выходе из устройства сброса давления, возникающее в результате потока после открытия клапана сброса давления (рис. 2). Этот тип противодавления возникает из-за того, что жидкость течет от клапана сброса давления через систему трубопроводов, расположенных ниже по потоку. Поскольку накопленное противодавление зависит от формы и размера нагнетательного трубопровода, оно всегда является переменным.

Продувка — это разница между давлением настройки и давлением повторной посадки. Это относится к тому, насколько давление должно упасть ниже установленного давления, прежде чем клапан переустановится. Продувка происходит потому, что, когда предохранительный клапан поднимается, большая площадь диска подвергается воздействию давления в системе, и клапан не может закрыться до тех пор, пока давление в системе не упадет ниже установленного давления. Конструкция камеры управления, или камеры сжимания, определяет, при каком давлении произойдет точка закрытия. Надлежащая продувка помогает снизить вероятность вибрации или утечки седла. Возможности испытательного оборудования могут оказаться недостаточными для точной проверки настройки продувки. В таких случаях настройки нельзя считать точными, если только они не были выполнены в полевых условиях при фактической установке и в соответствии со спецификациями производителя клапана.

Размер входного трубопровода предохранительного клапана должен быть таким, чтобы при суммарной максимальной номинальной производительности всех работающих предохранительных клапанов перепад давления между защищаемым оборудованием и предохранительным клапаном (предохранителями) не превышал 3% от наименьшего установленного давления предохранительного клапана. Расчетное падение давления во входном трубопроводе также должно быть указано в спецификации предохранительного клапана.

Пример расчетов

Представьте себе, например, применение с установленным давлением предохранительного клапана 100 фунтов на квадратный дюйм и продувкой 7%. Клапан закроется, когда давление на входном фланце упадет до 93 фунта на кв. дюйм (100–7). Предполагая, что потери давления на входе составляют 3 %, давление в системе при закрытии составит 96 фунтов на кв. дюйм (93 + 3).

Теперь, предполагая, что потери на входе составляют 10 фунтов на квадратный дюйм, клапан закроется при 103 фунтах на квадратный дюйм, что на 3 фунта на квадратный дюйм выше установленного давления. Клапан немедленно попытается снова открыться, что приведет к вибрации и потенциальному повреждению клапана. Чтобы избежать этой ситуации, потери давления на входе для любого нового проекта должны быть ограничены 3%.

Следует отметить, что одного этого критерия потери давления на входе недостаточно для прогнозирования стабильности предохранительного клапана. Дополнительные факторы, которые необходимо учитывать, включают продувку, сброс давления и избыточное давление. Следовательно, из-за сложного характера неустойчивого поведения предохранительного клапана необходимо выполнить подробный инженерный анализ в соответствии с API-520 для существующей установки, где потери давления на входе превышают 3%. Этот инженерный анализ называется расчетом силового баланса. Если баланс сил пройден и предохранительные клапаны ранее не вели себя ненормально или не вибрировали, то потери давления на входе выше 3% могут быть приемлемыми.

Смещенные уставки

Регуляторы сброса давления со смещенными уставками

Рис. 3. Смещение уставки давления нескольких предохранительных клапанов предотвращает дребезг клапана и потенциальное повреждение, вызванное попытками одновременного открытия клапанов.

Если для защиты резервуара или оборудования используется несколько предохранительных клапанов, рекомендуется установить заданные значения в шахматном порядке. При таком расположении предохранительный клапан с наименьшей настройкой будет способен справляться с незначительными сбоями, а дополнительные предохранительные клапаны будут открываться по мере увеличения требований к пропускной способности. Такое расположение позволит избежать вибрации, так как все предохранительные клапаны не будут открываться одновременно. Смещенные настройки давления также минимизируют выбросы или потери продукта при работе предохранительного клапана.

При таком расположении по крайней мере один из предохранительных клапанов должен быть установлен на уровне или ниже МДРД судна. Дополнительные предохранительные клапаны могут быть настроены на открытие при более высоком давлении, но ни в коем случае не при давлении выше 105% МДРД. В примере, показанном на рисунке 3, первый предохранительный клапан настроен на МДРД сосуда (100 фунтов на кв. дюйм), второй предохранительный клапан установлен на 103 фунта на кв. дюйм, а третий предохранительный клапан установлен на 105% МДРД. судна.

Также очень важно знать правильное противодавление на выходе предохранительного клапана, так как от этого зависит, какой тип предохранительного клапана — обычный, сильфонный или пилотный — подходит для данного применения. Кроме того, это поможет отрегулировать заданное давление предохранительного клапана при заводских испытаниях. Выбор правильного давления срабатывания предохранительных клапанов также имеет решающее значение, поскольку необходимо обеспечить достаточный запас между максимальным рабочим давлением и давлением срабатывания предохранительного клапана. Этот запас поможет свести к минимуму преждевременную активацию предохранительных клапанов. Использование такого расположения в шахматном порядке поможет избежать вибраций и потерь излучения. Все вышеперечисленные параметры, при правильном определении, гарантируют, что установленные предохранительные клапаны, которые считаются последней линией защиты от небезопасных условий, спроектированы и эксплуатируются таким образом, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации объектов.

Ссылки

1. ASME BPVC SEC-VIII DIV-1 – Правила постройки сосудов под давлением
2. API-520 – Расчет, выбор и установка устройств сброса давления
3. API-521 – Системы сброса давления и сброса давления
4. API-526 – стальные фланцевые, предохранительные клапаны

Об авторе

Фарук Гулам (Farooq Ghulam) — инженер по приборам, работающий в отделе технологических процессов и систем управления компании Saudi Aramco. Он занимается малым и средним бизнесом в области предохранительных клапанов, предохранительных клапанов, регулирующих клапанов и систем обнаружения газа. Он имеет более чем 20-летний опыт проектирования, технической поддержки и обслуживания контрольно-измерительных систем и систем автоматизации, а также читает несколько курсов, включая предохранительные клапаны и регулирующие клапаны. Он получил степень магистра в области электротехники и вычислительной техники в Университете Альберты, Канада, и степень бакалавра в области электротехники в Инженерно-технологическом университете, Лахор, Пакистан. Он является зарегистрированным профессиональным инженером в APEGA, Канада, и инженером FS в TÜV Rheinland. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Предохранительные клапаны: подпружиненные продувочные клапаны, сертифицированные TÜV

1. Главная
2. Продукция
3. Предохранительное оборудование
4. Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны служат для сброса давления, чтобы защитить системы под давлением, такие как сосуды под давлением или трубопроводы от недопустимо высокого давления. Таким образом, они предотвращают повреждение системы под давлением. Предохранительные или продувочные клапаны выпускают газы или пары в атмосферу или в коллекторы.

  TECHNICAL DATA

.0008

Opening pressure:	0.005 to 0.5 bar
Blow-off volumetric flow:	2. 6 to 90.7 m³/h
Gas types:	Все технические газы
Температура:
Housing:	Brass or stainless steel
Pressure spring:	Stainless steel

 

TÜV certificate on the test for correctly set opening pressure

 

  ВЕРСИИ

• Различные соединения (G1/2, G3/4, G1, правая внутренняя резьба)
• Материалы прокладок в зависимости от типа газа

  ИСПЫТАНИЯ

• TÜV*AV*619.2*17,5*1.4305*CR* *PN16
• Компания сертифицирована в соответствии с ISO 9001 и Директивой по оборудованию, работающему под давлением 97/23/EC, Модуль H
• Все предохранительные клапаны 100% Протестировано

Загрузки

Предохранительное клапан AV619 H-AV619-D, 2016-02 [197 KB]

У вас есть вопросы о: безопасности AV619

. Мы здесь здесь.

 Я прочитал безопасность данных.

Пожалуйста, подтвердите Captcha .

Отправляя контактную форму, вы соглашаетесь с тем, что ваши личные данные будут использованы для обработки вашего запроса (дополнительную информацию и инструкции по отзыву можно найти в разделе «Безопасность данных»).

Все поля, отмеченные *, обязательны для заполнения.

  ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Давление открытия:	0,005–0,5 бар
Облоточный поток продувки:	22,7 до 967 м³/ч
Типы газа:	. °C (-40 °F to 572 °F)
Materials:
Housing:	Anodised aluminium or stainless steel
Pressure spring:	Stainless steel

  VERSIONS

• Connection G2 RH female thread
• Gasket materials depending on the gas type

  TESTS

• TÜV*AV919*47 ,0*3. 2315.72*CR* *PN16
• Компания сертифицирована в соответствии с ISO 9001 и Директивой по оборудованию, работающему под давлением 97/23/EC, Модуль H
• Все предохранительные клапаны прошли 100% испытания

Загрузки

Безопасный клапан AV919 H-AV919-D, 2016-02 [198 KB]

У вас есть вопросы о: безопасности AV919

Мы здесь, чтобы помочь

9000 3

9000 2

читал Безопасность данных.

Пожалуйста, подтвердите Captcha .

Отправляя контактную форму, вы соглашаетесь с тем, что ваши личные данные будут использованы для обработки вашего запроса (дополнительную информацию и инструкции по отзыву можно найти в разделе «Безопасность данных»).

Все поля, отмеченные *, обязательны для заполнения.

  TECHNICAL DATA

Opening pressure:	0.5 to 45.0 bar
Blow-off volumetric flow:	22.7 to 967 m³/h
Gas Типы:	Все технические газы
Температура:	от -60 °C до 150 °C (от -76 °F до 302 °F)
Liftable:	SV805A only
Materials:
Housing:	Brass or stainless steel
Pressure spring:	Stainless steel

ВЕРСИИ

• Различные входные соединения
• Материалы прокладок в зависимости от типа газа

Адаптерные соединения (с уплотнительным кольцом)

Латунь:	M24 x 1 AG – 1/2 “. M24 x 1 Ag – 1/2 “Ags
Galvanized Steel:	M24 x 1 Мужчина – 1/2″ Женская
STAINLESS (SS)
STANLELSLELBLE (SS): SSS)
(SS). 1 наружная резьба – 1/2″ внутренняя резьба NPT

  ИСПЫТАНИЯ

• TÜV*SV*13-931
• CE0045 в соответствии с Директивой по оборудованию, работающему под давлением 97/23/EC
• Компания сертифицирована в соответствии с ISO 9001 и Директивой по оборудованию, работающему под давлением 97/23
• Все предохранительные клапаны 100% протестированы

Загрузки

Обеспечение безопасности SV805/805A H-SV805-SV805A-D, 2016-02 [237 KB]

У вас есть вопросы: Cafetene Safety Safate.

  Мы здесь, чтобы помочь

ГерманияШвейцарияАвстрия

 Я прочитал информацию о безопасности данных.

Пожалуйста, подтвердите Captcha .