Предохранительные клапаны

Содержание

Предохранительные клапаны..

Конструкция предохранительного клапана.

Как построены предохранительные клапаны Goetze?.

Типы предохранительных клапанов.

Пружинные предохранительные клапаны серии 810.

Пружинные предохранительные клапаны серии 812.

Пружинные предохранительные клапаны серии 410.

Пружинные предохранительные клапаны серии 412.

Пружинный предохранительный клапан серии 652.

Выпускной клапан серии 418.

Угловые предохранительные клапаны серии 851.

Угловые предохранительные клапаны с фланцевым соединением серии 852.

Миниатюрные пружинные воздушные клапаны..

Выбор предохранительного клапана.

Герметичность предохранительного клапана.

Почему гелий?.

 

Предохранительные клапаны

Предохранительный клапан – это компонент, используемый в напорных установках для жидкостей или газов для защиты от чрезмерного давления. Предохранительный клапан начинает открываться при превышении определенного значения давления, которое называется заданным давлением или началом открытия, и сбрасывает избыток среды в атмосферу или через выходной патрубок к подключенному потребителю. Во время нормальной работы предохранительные клапаны имеют закрытую форму. Не считая того, если рабочее давление превосходит допустимое значение, оно раскрывается.

Предохранительные клапаны обладают способностью мгновенно открываться в случае внезапного неконтролируемого скачка давления, предотвращая взрыв трубопровода, котла, резервуара и т.д. Пружинные предохранительные клапаны являются одним из видов предохранительных клапанов и обеспечивают эффективную блокировку для многих применений, поскольку они не зависят от внешних источников энергии.

В предложении Pneumat. вы найдете широкий ассортимент пружинных предохранительных клапанов для разных сред. Мы производим подбор предохранительного клапана для наших клиентов с учетом их требований. Подбор компонентов производит вместе с Вами наш опытный консультант.

Конструкция предохранительного клапана

Основная конструкция предохранительного клапана состоит из 2 уровней: проточной части с входным (впускным) и выходным (выпускным) отверстием, содержащим корпус угловой формы, и верхней части, где расположены пружина и устройство для продувки клапана.

Затвор клапана – это компонент, изолирующий обрабатываемую среду, находящуюся под давлением на входе, от более низкого давления на выходе. Помимо плунжера и пружины есть еще один внутренний подвижный компонент, такой как шток. Корпус в зависимости от типа клапана может быть угловым или прямым. Преимущество прямых предохранительных клапанов в том, что их можно устанавливать горизонтально.

Сначала натянутая пружина предохранительного клапана (расположенная в крышке) передает собственное усилие через шток на плунжер.

Другим важным элементом является крышка клапана, содержащая пружину и дополнительное устройство для принудительного открытия клапана под давлением, например поворотный механизм или рычаг. Пружина соединена через шток с плунжером клапана. Плунжер клапана является элементом, отсекающим среду под давлением на входе от низшего давления на выходе.

Устройство продувки, являющееся дополнительной частью, отвечает за контроль надлежащего взаимодействия всех внутренних подвижных компонентов. Рекомендуется продувать компонент при давлении ≥85% от давления срабатывания. Рычаг продувки является дополнительным аксессуаром, который можно заказать отдельно или вместе с клапаном. Мы также рекомендуем версии пневматических клапанов с сильфоном, компенсирующим чрезмерное противодавление, или диафрагмой, особенно рекомендуемой при работе с густыми средами.

Как построены предохранительные клапаны Goetze?

Пружинный предохранительный клапан ( Рисунок 1 ) – это механический узел, состоящий из следующих основных компонентов: седло, диск, подъемное кольцо, пружина, шпиндель и прижимной винт для регулировки предварительного натяжения пружины. Эти компоненты установлены в корпусе, соединенном с линиями подачи и нагнетания, а также с корпусом пружины.

Рисунок 1 : Поперечное сечение пружинного предохранительного клапана.

Жидкость поступает в предохранительный клапан вертикально снизу через линию подачи. При нормальной работе тарелка клапана на седле клапана и закрывает отверстие. Необходимое для этого усилие прикладывается пружиной. Она зажата между верхним неподвижным и нижним подвижным тарелками клапана. Прижимной винт, определяющий положение верхнего диска клапана, можно использовать для регулировки сжатия пружины. Это приводит к предварительной нагрузке пружины и, таким образом, к давлению срабатывания. Шпиндель направляет диск и передает усилие пружины через пружинную пластину. Седло имеет определенный внутренний диаметр, используемый для определения максимального массового расхода, который может пропустить клапан с учетом коэффициента расхода.

В закрытом состоянии сила пружины F1 превосходит силу опоры F2 ( рис. 2 ). Если давление в системе увеличивается, а значит и сила F2, сила пружины F1 больше не может удерживать клапан полностью закрытым выше определенного давления. Из клапана слышно тихое шипение. Это точка срабатывания предохранительного клапана (точка срабатывания = самое низкое давление, при котором слышно работу клапана, давление, при котором слышно протекание клапана). Если давление продолжает расти, клапан полностью открывается и среда может вытекать ( рис. 3 ). Среда может вытекать ( рисунок 3 ).

Рисунок 2 : Клапан в закрытом положении. | Рисунок 3 : Клапан в открытом положении.

Различают клапаны с разными характеристиками открытия. Характер открытия клапана лучше всего можно проиллюстрировать на диаграмме "ход - давление" ( рис. 4 ) в виде кривой гистерезиса. Она представляет ход как функцию давления. Обычное максимальное рабочее давление составляет примерно 85% от давления срабатывания клапана. Когда она достигает точки (1), клапан открывается. Сначала пропорционально росту давления, в точке "pop"(2) оно быстро увеличивается до максимального хода. Конструктивно это достигается за счет увеличения площади, на которую действует давление. Давление действует только на конус, когда клапан закрыт. Когда клапан открыт, давление также производится на кольцо хода. Это приводит к резкому увеличению усилия, и клапан открывается. Давление, при котором клапан достигает полного открывания, является давлением открытия (3) клапана. Разница между давлением срабатывания и давлением открытия называется разностью давления открытия.

Если давление падает ниже давления срабатывания (4), клапан сначала медленно, а затем резко закрывается. Разница давления между давлением закрытия (5) и давлением срабатывания называется разностью давления закрытия. Она обусловлена ​​импульсным током протекающей жидкости и увеличением площади контакта под давлением, вызванным подъемным кольцом клапана. Клапан должен соответствовать указанным перепадам давления на открытии и закрытии (согласно DIN EN ISO 4126-1 и AD2000-A2) в зависимости от типа (стандартный клапан или полнопроходной клапан) и среды (сжатая или несжимаемая).

Перепад давления при открытии:

- 10% для обычных и пропорциональных предохранительных клапанов (все среды)

- 5% для полноходовых предохранительных клапанов (все среды)

Перепад давления при закрытии:

- 10% для сжимаемых сред (оба типа)

- 20% для несжимаемых сред (оба типа)

Рисунок 4 : Диаграмма "ход - давление", описывающая поведение открытия и закрытия пружинных предохранительных клапанов с полным или нормальным ходом.

В случае полноходовых клапанов существует дополнительное требование, чтобы внезапно открывающаяся часть хода (пропорциональные предохранительные клапаны согласно AD2000-A2) не превышала 20% от общего хода. Для третьего типа клапанов, пропорционального предохранительному клапану, ход клапана увеличивается или уменьшается почти непрерывно с увеличением или уменьшением давления. Внезапное открывание без увеличения давления более чем на 10% хода. После срабатывания эти предохранительные клапаны достигают требуемого хода (DIN EN ISO 4126-1 и AD2000-A2) при максимальном увеличении давления на 10%.

Рисунок 5: Диаграмма "ход – давление", описывающая поведение подпружиненных пропорциональных предохранительных клапанов при открытии и закрытии.

• Давление срабатывания (первый слышен шум воздуха или первые видимые капли воды).
• Давление продувки (достигнут максимальный ход).
• Давление, при котором клапан начинает закрываться.
• Давление закрытия (клапан закрытый и герметичный).

ГАРАНТИЯ

Доступны различные версии отдельных компонентов клапана, что позволяет индивидуально адаптировать клапан к условиям установки.

Подъем

Для ручного открывания и подъема клапана доступны версии с поворотным или рычажным подъемом. При поворотном подъеме ( рисунок 6 ) поворот гайки с накаткой на крышке клапана поднимает шток. Это приводит к подъему диска на штоке. Это создает зазор между седлом и тарелкой и жидкость может проходить через клапан. Возвратный подъем обычно используется в резьбовых клапанах до 2'', а также в воздушных и водяных системах. Потянув за рычаг, вы поднимаете шпиндель и диск из гнезда, чтобы поднять рычаг ( Рисунок 7 ). Подъем рычага обычно используется с фланцевыми предохранительными клапанами и паровыми клапанами. Для последних установка подъемного рычага является обязательной. Также доступна версия без подъемного устройства ( рис. 8 ).

Рисунок 6 : Поворотный подъемный присуноктрий. | Рисунок 7: Рычажный подъемный присуноктрий. | Рисунок 8 : Без подъемного рисунка.

Стопорный винт (опция A01)

Если клапан в системе должен быть закрыт и опломбирован за пределами реакционного давления, например, для проведения гидравлических испытаний, вырисовывается стопорный винт. Он вкручивается в предусмотренное для этого резьбовое отверстие в крышке клапана сверху к шпинделю ( Рисунок 9 ). Это предотвращает открытие клапана. После испытания давлением прижимной винт необходимо снова выкрутить, поскольку в противном случае клапан не сможет открыться даже в экстренном случае. Закройте резьбовое отверстие в крышке другим винтом ( рис. 10 ).

Рисунок 9 : Шпиндель заблокирован. | Рисунок 10 : Шпиндель свободен, а крышка газонепроницаема.

Датчик угла наклона (опция S62)

Для мониторинга реакции клапана предлагается датчик хода. Он вкручивается в крышку сверху, подобно стопорному винту ( Рисунок. 12 ). Он срабатывает, когда клапан достигает полного хода. Это означает, что станция управления системой, в которой установлен клапан, напрямую замечает, что предохранительный клапан перегорел. В некоторых сериях также возможна установка датчика сбоку ( рис. 11 ).

Рисунок 11 : Установка датчика хода сбоку Рисунок 12 : Установка датчика хода сверху.

Газонепроницаемый / открытый

Для некоторых сред может потребоваться защита окружающей среды от воздействия среды, даже если клапан чувствительный. Для этого компания Goetze предлагает клапаны в газонепроницаемом исполнении. Однако, если среда не представляет опасности для окружающей среды, можно выбрать открытую или негерметичную версию.

Рисунок 13 : Предохранительный клапан в открытом исполнении Рисунок 14 : Предохранительный клапан в газонепроницаемом исполнении.

Сильфон/диафрагма

Если камера пружины также должна быть защищена от среды в случае реакции, рекомендуется выделить сильфон. Он соединяет направляющую пластину с диском и таким образом предотвращает попадание среды в пружинную камеру через направляющую шпинделя. Таким образом, он также предотвращает загрязнение или налипание подвижных частей и обеспечивает отличную работу клапана даже при работе с липкими или вязкими средами. Кроме того, металлический сильфон компенсирует противодавление. Давление срабатывания клапана остается одинаковым независимо от того, это внешнее противодавление или внутреннее. При продувке на выходе из клапана может создаваться естественное противодавление, в зависимости от размеров клапана. В зависимости от типа клапана, эластомерная диафрагма или эластомерный сильфон могут предотвратить попадание среды в пружинную камеру вместо металлического сильфона, если не требуется компенсация противодавления и среда является нейтральной.

Рисунок 15 : Модель поперечного сечения клапана с сильфоном. | Рисунок 16 : Модель поперечного сечения клапана с сильфоном из эластомера.

Типы предохранительных клапанов

В зависимости от применения различают:

• предохранительные клапаны для воздуха
• предохранительные клапаны для других типов газов, например пара, азота
• предохранительные клапаны для воды или других жидкостей
• предохранительные клапаны для криогенных систем

Другой тип клапанов с схожей структурой и принципом действия – это воздушные клапаны. Однако он не является предохранительным клапаном из-за возможности регулирования давления открывания самим заказчиком. Перепускные клапаны предназначены для более частого вскрытия. Это открытие происходит медленнее, чем у предохранительных клапанов, которые (полное открытие) уже должны достигать 10% выше установленного давления. Из-за этих отличий предохранительный клапан не является предохранительным рисуноктроем для установки в понимании Директивы PED и правил UDT.

В зависимости от материала различают предохранительные клапаны, изготовленные из:

• латуни
• чугуна
• углеродистой стали
• нержавеющей стали
• пластика, например, полипропилена (очень редко)

Пружинные предохранительные клапаны серии 810

Серия 810 - это группа предохранительных клапанов , которая в основном выделится для защиты сосудов под давлением, сред, таких как нейтральные, неядовитые и негорючие газы, которые могут свободно сбрасываться в окружающую среду. Это базовая модель в линейке предохранительных клапанов для сжатого воздуха с выходом в атмосферу. Каждое изделие серии 810 успешно вырисовывается в качестве предохранительного клапана для воздушного компрессора.

Спецификация :

• Размер резьбы: 1/4" - 1"
• Диапазон температур: от -60°C до +225°C (в зависимости от типа уплотнения)
• Диапазон настроек: 0,2 – 50 бар (в зависимости от версии)

Пружинные предохранительные клапаны серии 812

Модель начального уровня в линейке предохранительных клапанов с высокой средней пропускной способностью . Предохранительные клапаны изготавливаются с использованием современных технологий, высокой точности и высококачественных компонентов (шпиндель, пружина из нержавеющей стали и тонкий корпус из латуни). Пружинный предохранительный клапан этой серии подходит для газообразных сред под давлением до 45 бар, которые могут свободно сбрасываться в атмосферу. Предохранительные клапаны серии 812 применяются в сосудах под давлением, компрессорах (чаще всего выбирают предохранительные клапаны для компрессоров), пневматических системах управления, усилителях давления, транспортных и пневматических тормозных системах.

Пружинные предохранительные клапаны серии 410

Самая маленькая и компактная серия предохранительных клапанов со сбросом давления в атмосферу, полностью изготовлена ​​из нержавеющей стали. Благодаря высокому значению избыточного давления сброса по сравнению с размером, этот пружинный предохранительный клапан можно выделить для защиты компрессоров большой мощности. Предохранительные клапаны также идеально подходят для защиты больших сосудов под давлением и воздушных систем из нержавеющей стали, работающих в агрессивных средах. Клапаны серии 410 выделятся в пневматических системах управления, усилителях давления, транспорте, пневматических тормозных системах, пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Они также подходят в качестве предохранительных клапанов для воздушных компрессоров.

Пружинные предохранительные клапаны серии 412

Эти высококачественные предохранительные клапаны из нержавеющей стали уникальны в своем классе. Этот пружинный предохранительный клапан отличается тонким и элегантным дизайном, за которым скрывается высокий уровень точности и производительности. В то же время этот предохранительный клапан можно заказать с настройкой давления до 45 бар. Изделия серии 412 используются для воздуха и газов, которые могут свободно выводиться в окружающую среду. Клапаны 412 применяются в сосудах под давлением, компрессорах, пневматических системах управления, усилителях давления, транспорте, пневматических тормозных системах, пищевой, фармацевтической и косметической промышленности .

Пружинный предохранительный клапан серии 652

• 652 : сжатый воздух
• 652P : пара
• 652W : вода

Бронзовые предохранительные клапаны представляют собой экономическую альтернативу клапанам с большей пропускной способностью в условиях низких затрат среды в системе. Версия 652W для нейтральных жидкостей идеально подходит для защиты насосов и систем сосудов под давлением в случаях, когда точка кипения не достигается или если испарение среды не может произойти . Мембрана предохранительного клапана защищает его подвижные части, тогда как версия без мембраны, тип 652, идеально подходит для защиты небольших систем сжатого воздуха. В зависимости от материала уплотнения предохранительный клапан может выделиться для инертных, нетоксичных сред при различных температурах. Оснащенный уплотнением EPDM, клапан 652P можно выделить для паровых котлов с объемом менее 10 литров и давлением до 3 бар.

Выпускной клапан серии 418

Высокостойкий к коррозии газонепроницаемый выпускной клапан из нержавеющей стали. Он подходит для всех сред и благодаря большому диапазону упругости пружины подходит для широкого спектра применений. Поэтому он идеально подходит для систем, где необходимо иметь возможность изменять значение установки клапана во время текущей работы. Серия 418 выделится для защиты насосов от перегрузки в замкнутых контурах, для нейтральных/ненейтральных жидкостей, газов и пара , в зависимости от типа уплотнения. Примеры применения: химические заводы, биогазовые установки, машиностроение, судостроение, морская, фармацевтическая и косметическая промышленность.

• 418: сжатый воздух
• 418P: пара
• 418W: вода

Угловые предохранительные клапаны серии 851

Изготовленные из бронзы, угловые предохранительные клапаны с резьбовым соединением имеют очень компактную конструкцию и хорошее соотношение цена/качество и предназначены для различных применений, сред и различных температурных диапазонов. Как дополнительный аксессуар, клапаны доступны с металлическими сильфонами и газонепроницаемыми колпачками для защиты систем, в которых пмалоугольные нейтральные, легковоспламеняющиеся и вязкие среды.

• 851: сжатый воздух
• 851P: пара
• 851W: вода

Область применения:

• ресиверы сжатого воздуха
• применение нейтральных и не нейтральных газов, паров и жидкостей
• промышленные паровые системы
• стационарные котельные силосы, транспортные резервуары с сыпучими, жидкими, гранулированными и порошкообразными средами*
• судостроительная промышленность
• медицинская техника (стерилизаторы, автоклавы)

*только для сильфонной версии

Угловые предохранительные клапаны с фланцевым соединением серии 852

Угловые предохранительные клапаны с фланцевым соединением из бронзы и нержавеющей стали, гарантирующие коррозионную стойкость, позволяют выделить их практически с любыми средами, особенно при работе с агрессивными водными растворами, соленой водой или солевым раствором. Клапаны доступны с уплотнением металл-металл для удовлетворения самых высоких требований по герметичности или даже защите от противодавления.

• 852: сжатый воздух
• 852P: пара
• 852W: вода

Области применения:

• резервуары для сжатого воздуха
• оборудование для пожаротушения
• судостроение
• применение нейтральных и не нейтральных газов, паров и жидкостей
• стационарные силосы, транспортные резервуары с сыпучими, жидкими, гранулированными и порошкообразными средами*

*только для сильфонной версии

Миниатюрные пружинные воздушные клапаны

Elements с витоновым уплотнением и давлением открывания от 1 до 60 бар. Максимальная рабочая температура – 180°C. Доступные резьбы: G1/8 и G1/4. Все предохранительные клапаны имеют разрешение на свободное вымолокноктание в странах Европейского Союза. Каждый предлагаемый предохранительный клапан должным образом настроен, испытан и опломбирован на указанное давление. Поэтому мы просим вас указать точное давление открытия, которое вам нужно.

Положения, рекомендующие выкомалюноктание пружинных предохранительных клапанов

• Постановление, которое применяется к сосудам под давлением и имплементирует положения TRB, TRG и инструкции AD
• Решение для паровых котлов с имплементацией положений TRD
• стандартов DIN, EN и ISO

Выбор предохранительного клапана

Надлежащая работа предохранительного клапана может быть достигнута только при правильном выборе размера. Это означает, что пропускная способность пружинных клапанов не должна быть меньше максимальной пропускной способности оборудования, создающего давление в трубопроводе. В случае газообразных сред также важно помнить о достаточном запасе по отношению к максимальной пропускной способности.

С другой стороны, значительно больший предохранительный клапан может никогда не открыться полностью, а частичное открытие может привести к более быстрому износу и утечке. Пропускная способность обычно зависит от машин и оборудования, оказывающих давление, хотя она также может являться результатом химических реакций или изменения температуры.

В дополнение к максимальной пропускной способности, многие другие параметры, такие как:

• вязкость и плотность среды,
• максимальная, минимальная и рабочая температура,
• температура окружающей среды и другие атмосферные факторы,
• химическая агрессивность среды по отношению к материалам, из которых изготовлен клапан,
• горючесть или взрывоопасность среды,
• взрывоопасная зона, если таковая есть.

Герметичность предохранительного клапана

В техническом мире понятие абсолютной герметичности является скорее теоретическим идеалом, чем реальным свойством. Свойства материалов и физические ограничения накладывают четкие пределы на то, что может быть реализовано на практике. Повседневным примером этого является кран: кран, из которого не капает, считается герметичным, но для более специфических применений требования к герметичности гораздо выше. Производитель предохранительных клапанов придает большое значение соблюдению определенных стандартов герметичности, чтобы обеспечить максимальную производительность и безопасность нашей продукции. Продукция и процедуры испытаний разработаны таким образом, чтобы отвечать специфическим требованиям каждого применения и обеспечивать оптимальную производительность. Одним из методов проверки на герметичность является вымолокноктание техники, которая предусматривает применение гелия.

Почему гелий?

Благодаря малому размеру атомов этот инертный газ идеально подходит для надежного обнаружения даже микроскопически малых утечек. В этом процессе гелий вводится в герметичную систему как газ-индикатор. Любая утечка газа из системы, даже незначительная, оказывается нашими высокочувствительными датчиками, что позволяет точно определить местонахождение и оценить истоки. Производитель использует самый современный испытательный стенд для тестирования продукции в реальных условиях и гарантирует, что она полностью отвечает требованиям заказчика по качеству и безопасности.