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安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備的an全附件,能夠有xiao預(yù)防由生產(chǎn)裝置超壓引起的爆炸事故。因此,安全閥在化工裝置中非常重要。要想透徹了解安全閥,就得從它的分類、特點(diǎn)、選型及安裝要求開始。
安全閥分類及特點(diǎn)
1.按整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同
安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。
三種形式的安全閥中,用得比較普遍的是彈簧式安全閥。
①重錘杠桿式安全閥
重錘杠桿式安全閥是利用重錘和杠桿來平衡作用在閥瓣上的力。
根據(jù)杠桿原理,它可以使用質(zhì)量較小的重錘通過杠桿的增大作用獲得較大的作用力,并通過移動(dòng)重錘的位置(或變換重錘的質(zhì)量)來調(diào)整安全閥的開啟壓力。
優(yōu)點(diǎn):
重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整容易而又比較準(zhǔn)確,所加的載荷不會(huì)因閥瓣的升高而有較大的增加,適用于溫度較高的場合,過去用得比較普遍,特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上。
缺點(diǎn):
但重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)比較笨重,加載機(jī)構(gòu)容易振動(dòng),并常因振動(dòng)而產(chǎn)生泄漏;其回座壓力較低,開啟后不易關(guān)閉及保持嚴(yán)密。
②彈簧式安全閥
彈簧式安全閥是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力。
螺旋圈形彈簧的壓縮量可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)它上面的調(diào)整螺母來調(diào)節(jié),利用這種結(jié)構(gòu)就可以根據(jù)需要校正安全閥的開啟(整定)壓力。
優(yōu)點(diǎn):
彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)輕便緊湊,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制,而且因?yàn)閷φ駝?dòng)的敏感性小,所以可用于移動(dòng)式的壓力容器上。
缺點(diǎn):
所加的載荷會(huì)隨著閥的開啟而發(fā)生變化,即隨著閥瓣的升高,彈簧的壓縮量增大,作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。
另外,閥上的彈簧會(huì)由于長期受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時(shí),常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題,從而使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來。
③脈沖式安全閥
脈沖式安全閥由主閥和輔閥構(gòu)成,通過輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常只適用于an全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。
2.按介質(zhì)排放方式的不同
按照介質(zhì)排放方式的不同,安全閥又可以分為全封閉式、半封閉式和開放式等三種。
①全封閉安全閥
全封閉式安全閥排氣時(shí),氣體全部通過排氣管排放,介質(zhì)不能間外泄漏,主要用于介質(zhì)為有毒、易燃?xì)怏w的容器。
②半封閉安全閥
半封閉式安全閥所排出的氣體一部分通過排氣管,也有一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出,多用于介質(zhì)為不會(huì)污染環(huán)境的氣體的容器。
③開放式安全閥
開放式安全閥的閥蓋是敞開的,使彈簧腔室與大氣相通,這樣有利于降低彈簧的溫度,主要適用于介質(zhì)為蒸汽,以及對大氣不產(chǎn)生污染的高溫氣體的容器。
3.按閥瓣開啟的zui大高度和流道之比
按照閥瓣開啟的zui大高度與安全閥流道直徑之比來劃分,安全閥主要分為微啟式安全閥和全啟式安全閥兩種。
①微啟式安全閥
微啟式安全閥的開啟高度小于流道直徑的1/4,通常為流道直徑的1/40一1/20。
微啟式安全閥的動(dòng)作過程是比例作用式的,主要用于液體場合,有時(shí)也用于排放量很小的氣體場合。
②全啟式安全閥
全啟式安全閥的開啟高度大于或等于流道直徑的1/4。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部zui小截面積。
其動(dòng)作過程是屬于兩段作用式,必須借助于一個(gè)升力機(jī)構(gòu)才能達(dá)到全開啟,全啟式安全閥主要用于氣體介質(zhì)的場合。
4.按作用原理
按作用原理分類,可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。
①直接作用式安全閥
直接作用式安全閥是在工作介質(zhì)的直接作用下開啟的,即依靠工作介質(zhì)壓力的作用克服加載機(jī)構(gòu)加于閥瓣的機(jī)械載荷,使閥門開啟。
這種安全閥具有結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作迅速,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)橐揽拷Y(jié)構(gòu)加載,其載荷大小受到限制,不能用于高壓、大口徑的場合。
②非直接作用式安全閥
這類安全閥可以分為先導(dǎo)式安全閥、帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥。
先導(dǎo)式安全閥:
是依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動(dòng)或控制的,而導(dǎo)閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥,有時(shí)也采用其他形式的閥門。
先導(dǎo)式安全閥適用于高壓、大口徑的場合。先導(dǎo)式安全閥的主閥還可以設(shè)計(jì)成依靠工作介質(zhì)來密封的形式,或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機(jī)械載荷,因而具有良好的密封性能。
同時(shí),它的動(dòng)作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥有關(guān),動(dòng)作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠,而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥:
是借助于一個(gè)動(dòng)力輔助裝置,在低于正常開啟壓力的情況下強(qiáng)制安全閥開啟。
這種安全閥適用于開啟壓力很接近于工作壓力的場合,或需定期開啟安全閥以進(jìn)行檢查或吹除粘著、凍結(jié)的介質(zhì)的場合。同時(shí),也提供了一種在緊急情況下強(qiáng)制開啟安全閥的手段。
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