Opružni sigurnosni ventil. Sigurnosni ventili

Nepovratni ventil je element cevovodnog sistema koji omogućava kretanje radnog medija samo u jednom pravcu. Njegova upotreba je obavezna za autonomne crpne stanice i drugu opremu koja može otkazati kada se tok fluida kreće u suprotnom smjeru.

Opruga povratnog ventila - jedna od varijanti elemenata za zaključavanje. Spada u kategoriju ventila direktnog djelovanja i radi automatski od energije radnog okruženja, čime se sprječava kvar opreme u slučaju nestanka struje i drugih kvarova.

Karakteristike dizajna

Opružni ventil se strukturno sastoji od tri elementa:

1. Tijelo, obično izrađeno od mesinga i opremljeno elementima za pričvršćivanje na cjevovod (spojnica, navoj). Telo je takođe napravljeno od čelika, livenog gvožđa i polipropilena. Izbor materijala određen je parametrima radnog okruženja, prečnikom cjevovoda.
2. Radni element, koji je pokretna kalem, uključuje dvije ploče sa posebnom zaptivenom brtvom između njih i stablom.
3. Izvršno tijelo koje predstavlja oprugu koja se nalazi između ploča radnog elementa i sjedišta. Omogućava automatsko zatvaranje protoka tekućine kada tlak padne ili promijeni smjer. Minimalni pritisak radnog medija pri kojem se ventil automatski otvara zavisi od krutosti opruge.

Prednosti opružnih nepovratnih ventila:

• mogućnost montaže u bilo kojoj poziciji;
• jednostavnost dizajna;
• svestranost.

Istovremeno, ventil je osjetljiv na nečistoće u vodi, koje dovode do habanja zaptivnih ploča, pa je preporučljivo ispred njega ugraditi filter. Također se preporučuje montiranje ventila na lako dostupnim mjestima kako bi se pojednostavilo njegovo održavanje i zamjena.

Poželjno je ventil ugraditi u okomitu poziciju tako da se sila blokiranja opruge poklapa sa djelovanjem gravitacije. Za pravilnu ugradnju potrebno je fokusirati se na strelicu označenu na tijelu ventila, koja pokazuje smjer protoka radnog medija.

Opseg primjene

Opružni nepovratni ventili se široko koriste u autonomnim sistemima vodosnabdijevanja, unutar-kućnim mrežama višestambenih zgrada. Instaliraju se na usisnim vodovima pumpi, ispred akumulacionih bojlera, bojlera, vodomera i druge opreme.

Sigurnosni ventil je cjevovodna armatura koja štiti opremu i cjevovode visokog pritiska od mehaničkih oštećenja i raznih vrsta oštećenja kao posljedica vanrednih situacija. To se postiže ispuštanjem viška tečnosti, gasa ili pare iz sistema, kao i posuda u kojima se stvara preveliki pritisak. Osim toga, ovaj ventil sprječava ispuštanje radnog medija kada se vrati nominalni tlak.

Sigurnosni ventil je mehanizam koji radi u direktnom kontaktu s radnim medijem, zajedno s drugim strukturama koje obavljaju funkciju zaštitnih armatura, uključujući regulatore tlaka.

Glavne vrste ventila i njihova namjena

Svi sigurnosni proizvodi mogu se međusobno razlikovati po brojnim parametrima, ovisno o karakteristikama dizajna, i to:

1. Tip ventila za zatvaranje:
   • proporcionalan;
   • uključeno isključeno.
2. Prema visini podizanja tijela za zatvaranje:
   • low-lift;
   • srednje podizanje;
   • full-lift.
3. Ovisno o vrsti opterećenja na kalem:
   • proljeće;
   • poluga;
   • poluga-opruga;
   • magnetna opruga.

Također, sigurnosni ventili se mogu razlikovati po prirodi svog rada i biti uređaji direktnog ili indirektnog djelovanja. Prvi se smatraju klasičnim sigurnosnim mehanizmima, dok drugi spadaju u klasu impulsnih uređaja. Najčešće korištena modifikacija u industriji je kutna sigurnosna prigušnica s oprugom.

Visok pritisak (tačnije, njegov višak) može nastati u sistemu iz različitih razloga, uzrokovanih fizičkim unutrašnjim procesima ili drugim vanjskim faktorima, kao što su:

Sigurnosni ventili- vrsta cevovodne armature dizajnirane da zaštite sistem grejanja od prekomernog pritiska. Sigurnosni ventil je ventil direktnog djelovanja, tj. ventili koji rade direktno pod kontrolom samog radnog medija (kao i regulatori pritiska direktnog dejstva).

Klasifikacija sigurnosnih ventila:

Po prirodi podizanja tijela za zatvaranje:

• ventili proporcionalnog djelovanja (koriste se na nestišljivim medijima);
• dvopoložajni ventili;

Prema visini podizanja tijela za zatvaranje:

• nisko podizanje (visina podizanja elementa za zaključavanje (kalem, ploča) ne prelazi 1/20 prečnika sedla);
• srednje podizanje (visina podizanja ploče od 1/20 do ¼ prečnika sedla);
• potpuno podizanje (visina dizanja je 1/4 prečnika sedla ili više);

Po vrsti opterećenja na kalem:

• proljeće
• teret ili poluga-teret
• poluga-opruga
• magnetna opruga

Kod ventila niskog i srednjeg dizanja, podizanje kalema iznad sjedišta ovisi o pritisku medija, pa se nazivaju i ventili. proporcionalno djelovanje. Ovi ventili se uglavnom koriste za tečnosti kod kojih nije potreban veliki kapacitet. Kod ventila s punim dizanjem, otvaranje se događa u jednom koraku, pa se nazivaju i ventili radnja u dve pozicije. Ovi ventili su visoko efikasni i koriste se i za tečne i za gasovite medije.

Sigurnosni ventili s polugom (utegom), princip rada:

Princip rada sigurnosnog ventila s utegom je da se suprotstavi sili na kalem od pritiska radnog medija - sili od opterećenja koja se prenosi preko poluge na vreteno ventila. Osnova mehanizma ove vrste ventila je poluga i teret okačen na nju. Rad uređaja ovisi o težini tereta i njegovom položaju na poluzi. Što je veća težina i što je dalje od poluge, to je veći pritisak ventila. Polužni ventili se podešavaju na pritisak otvaranja pomeranjem utega na ručici (eventualno menjanjem težine utega). Poluge se također koriste za ručno pročišćavanje ventila. Ventili s polugom se ne smiju koristiti na mobilnim uređajima za grijanje.

Unutrašnja struktura sigurnosnog ventila poluge:

1.Inlet port; 2. Outlet; 3. sjedište ventila; 4. Spool; 5. Cargo; 6. Poluga.

Sjedala velikog promjera zahtijevaju velike težine na dugim polugama da bi se čvrsto zatvorile, što može uzrokovati velike vibracije jedinice. U tim okolnostima koriste se ventili, unutar kojih je poprečni presjek medija formiran od dva sedla, koja su blokirana sa dva kalema pomoću dvije poluge sa utezima (vidi na primjer: , ). Upotreba ovih ventila s dvije poluge sa dvije kapije, što omogućava smanjenje težine tereta i dužine poluga, osiguravajući normalan rad sistema.

Podešavanje ventila za opterećenje poluge, kao što je gore navedeno, vrši se pomicanjem tereta duž poluge. Nakon podešenog potrebnog pritiska, teret se fiksira vijcima, pokriva zaštitnim poklopcem i zaključava. Ovo se radi kako bi se spriječile neovlaštene promjene postavki. Prirubnice se često koriste kao teret.

Karakteristike ventila sa utegom:

Polužni ventili su cevovodni spojevi koji su razvijeni pre 40. godine prošlog veka. Ovo je zastarjeli ventil, kupljen samo za održavanje kotlarnica i sličnih objekata iz vremena sovjetskih komunalnih preduzeća.

Karakteristika ventila je potreba za brušenjem radnih površina (kalem i sjedište - prešani bronzani zaptivni prsten) direktno na mjestu ugradnje ventila. Lapping se odnosi na obradu bronzanog sjedišta abrazivnim materijalima kako bi se postigao čvršći kontakt između špule i sjedišta. Kalem u kućištu ventila nije fiksiran i njegove radne površine se lako oštećuju tokom transporta i utovara. Ventil bez preklapanja neće zatvoriti.

Prednosti ventila za rasterećenje poluge:

• Jednostavnost dizajna;
• održavanje;
• Ručno podešavanje aktiviranja ventila;

Nedostaci rasterećenih ventila poluge:

• Potreba za brušenjem radnih površina;
• Mali vijek trajanja ventila;
• Bulky design;

Sigurnosni ventili sa oprugom, princip rada:

Princip rada sigurnosnog ventila sa oprugom je da se suprotstavi sili opruge - sili na kalem od pritiska radnog medija (rashladnog sredstva). Rashladno sredstvo vrši pritisak na oprugu, koja je komprimirana. Kada se prekorači podešeni tlak, kalem se podiže i rashladna tekućina se ispušta kroz izlaznu cijev. Nakon što se pritisak u sistemu smanji na vrednost podešavanja, ventil se zatvara i spuštanje rashladne tečnosti prestaje.

Unutrašnja struktura sigurnosnog ventila sa oprugom:

1 - tijelo; 2 - mlaznice; 3 - donji rukavac za podešavanje; 4, 5 - vijak za zaključavanje; 6, 19, 25, 29 - brtva; 7 - gornji rukav za podešavanje 8 - jastuk; 9 - kalem; 10 - vodilica; 11 - posebna matica; 12 - pregrada; 13 - poklopac; 14 - kundak; 15 - opruga; 16 - potporna podloška; 17 - vijak za podešavanje; 18 - kontramatica; 20 - kapa; 21 - brega; 22 - vodilica; 23 - matica; 24 - utikač; 25 - bregasta osovina; 27 - ključ; 28 - poluga; 30 - lopta.

Pritisak otvaranja sigurnosnog ventila sa oprugom se podešava postavljanjem ventila sa različitim oprugama. Mnogi ventili se proizvode sa posebnim mehanizmom (poluga, gljivica, itd.) za ručno pjeskarenje za kontrolno puhanje ventila. To se radi kako bi se provjerila rad ventila, jer se tokom rada mogu pojaviti različiti problemi, na primjer, lijepljenje, smrzavanje kalema za sjedište. Međutim, u industrijama koje koriste agresivne i toksične medije, visoke temperature i pritiske, kontrolno puhanje može biti vrlo opasno. Stoga, za opružne ventile koji se koriste u takvim industrijama, mogućnost ručnog pražnjenja nije predviđena, pa je čak i zabranjena.

Pri radu sa agresivnim hemijskim medijima, opruga se izoluje od radnog medija pomoću zaptivke stabljike sa punilom, mehom ili elastičnom membranom. Mjeh se također koristi u slučajevima kada nije dozvoljeno istjecanje medija u atmosferu, na primjer, u nuklearnim elektranama. Maksimalna temperatura medija za sigurnosne opružne ventile do +450°C, pritisak do 100 bara.

Prelivni ventil se otvara prije nego se postigne podešeni tlak. Ventil se potpuno otvara kada pritisak premaši postavljeni pritisak za 10-15% (u zavisnosti od modela). Uređaj se potpuno zatvara samo kada je pritisak 10-20% manji od podešenog pritiska, jer izlazna rashladna tečnost stvara dodatni dinamički pritisak.

Ako sistem grijanja radi stabilno, bez kvarova i nadpritiska, sigurnosni ventil za rasterećenje ostaje bez „rade“ dugo vremena i može se začepiti. Stoga se preporučuje povremeno čišćenje.

Prednosti opružnih ventila :

• jednostavan dizajn opreme;
• mala veličina i težina s velikim prolaznim dijelovima;
• mogućnost ugradnje u vertikalni i horizontalni položaj;
• mogućnost dobijanja visoke propusnosti.

Nedostaci opružnih ventila :

• naglo povećanje sile opruge kada se stisne u procesu podizanja kalema;
• mogućnost dobivanja hidrauličkog udara kada je ventil zatvoren;

Magnetni opružni sigurnosni ventili, princip rada:

Magnetni opružni sigurnosni ventili koriste elektromagnetski aktuator. Elektromagnet omogućava dodatno pritiskanje špule na sjedalo. Kada se postigne podešeni pritisak, elektromagnet se isključuje i samo opruga deluje protiv pritiska, a ventil počinje da radi kao obični opružni ventil. Također, elektromagnet može stvoriti silu otvaranja, odnosno suprotstaviti se oprugi i nasilno otvoriti ventil. Postoje ventili kod kojih elektromagnetski pogon obezbeđuje i dodatnu silu pritiska i otvaranja, u ovom slučaju opruga služi kao sigurnosna mreža u slučaju nestanka struje. Solenoidni opružni ventili se obično koriste u složenim impulsnim sigurnosnim uređajima kao pilot ili impulsni ventili.

Za otpuštanje viška tlaka u atmosferu koriste se sigurnosni opružni ventili, koji su posebni cjevovodni spojevi koji pružaju pouzdanu zaštitu cjevovoda od kvarova i mehaničkih oštećenja. Uređaj je odgovoran za automatsko ispuštanje viška tečnosti, pare i gasa iz posuda i sistema dok se pritisak ne normalizuje.

Namjena opružnog ventila

Opasni nadpritisak u sistemu nastaje kao rezultat vanjskih i unutrašnjih faktora. I neispravno sakupljanje termičkih i mehaničkih krugova, koje uzrokuje kvarove u radu opreme, toplina koja ulazi u sistem iz vanjskih izvora, i unutrašnji fizički procesi koji nisu predviđeni standardnim radnim uvjetima koji se periodično javljaju u sistemu, dovode do povećanja .

Sigurnosni proizvodi su neizostavni dio svakog kućnog ili industrijskog tlačnog sistema. Ugradnja sigurnosnih mehanizama vrši se na cjevovodima u kompresorskim stanicama, na autoklavima, u kotlarnicama. Ventili obavljaju zaštitne funkcije na cjevovodima kroz koje se transportuju ne samo plinovite, već i tekuće tvari.

Uređaj i princip rada opružnih ventila

Ventil se sastoji od čeličnog tijela, čija se donja armatura koristi kao spojni element između njega i cjevovoda. Ako pritisak u sistemu poraste, medij se ispušta kroz bočni spoj. Opruga podešena u zavisnosti od pritiska u sistemu osigurava da je kalem pritisnut uz sedište. Opruga se podešava pomoću posebne čahure, koja je uvrnuta u gornji poklopac koji se nalazi na tijelu uređaja. Poklopac koji se nalazi u gornjem dijelu dizajniran je da zaštiti čahuru od uništenja kao posljedica mehaničkih utjecaja. Prisutnost posebne ušice za brtvljenje omogućava vam da zaštitite sistem od vanjskih smetnji.

Za ventile u kojima opruga djeluje kao mehanizam za balansiranje, odabire se sila radnog tijela. Ako su parametri pravilno odabrani, u normalnom stanju sistema, kalem odgovoran za otpuštanje viška pritiska iz cjevovoda treba pritisnuti na sjedište. Kada se učinak poveća na kritični nivo, ovisno o vrsti opružnog uređaja, kalem se pomiče do određene visine.

Sigurnosni opružni ventil, koji omogućava pravovremeno rasterećenje pritiska, izrađen je od različitih materijala:

• Ugljični čelik. Takvi uređaji su prikladni za sisteme u kojima je tlak u rasponu od 0,1-70 MPa.
• Nehrđajući čelik. Ventili od nerđajućeg čelika su dizajnirani za sisteme u kojima pritisak ne prelazi 0,25-2,3 MPa.

Klasifikacija i karakteristike opružnih ventila

Sigurnosni opružni ventil dostupan je u tri verzije:

• Uređaji za nisko dizanje pogodan za sisteme gasovoda i parovoda, u kojima pritisak ne prelazi 0,6 MPa. Visina podizanja takvog ventila ne prelazi 1/20 prečnika sjedišta.
• Uređaji za srednje podizanje, kod kojih je visina podizanja kalema od 1/6 do 1/10 prečnika mlaznice.
• Uređaji za potpuno podizanje, u kojem podizanje ventila doseže do ¼ prečnika sjedišta.

Poznata klasifikacija ventila na osnovu načina na koji se otvaraju:

• Provjerite opružni ventil. Za kontrolu ventila s nepovratnim oprugama uključen je indirektni vanjski izvor pritiska. Opružni nepovratni ventili, koji se nazivaju impulsni sigurnosni uređaji, mogu se pokretati djelovanjem električne energije.
• Ravni ventil. U uređajima direktnog tipa radni pritisak medija ima direktan uticaj na kalem, koji raste sa povećanjem pritiska.

Dodijeli otvoreni ventili i zatvorenog tipa. U slučaju uređaja direktnog tipa, kada se ventil otvori, medij se ispušta direktno u atmosferu. Ventili zatvorenog tipa ostaju potpuno zatvoreni za okolinu oslobađanjem pritiska u namenskom cevovodu.

Prednosti

Postoje različite vrste opreme koja omogućava oslobađanje od viška pritiska iz sistema, ali opružni sigurnosni ventili su popularni zbog prisutnosti važnih prednosti:

• Jednostavnost i pouzdanost dizajna.
• Lakoća podešavanja radnih parametara i jednostavnost instalacije.
• Raznolikost veličina, vrsta i dizajna.
• Ugradnja sigurnosnog proizvoda moguća je iu horizontalnom iu vertikalnom položaju.
• Relativno male ukupne dimenzije.
• Veliki poprečni presjek.

Nedostaci sigurnosnih ventila uključuju postojanje ograničenja u visini podizanja kalema, povećane zahtjeve za kvalitetom izrade opruge za sigurnosne ventile, koji mogu pokvariti pri radu u agresivnom okruženju ili stalnom izlaganju visokim temperaturama.

Kako odabrati opružni ventil?

Prilikom odabira osigurača vrijedi se osloniti na nekoliko važnih principa, čije razmatranje ovisi o neprekidnom radu sistema i sposobnosti osigurača da obavlja potrebne funkcije:

• Prelivni ventili sa oprugama su manji od drugih tipova prelivnih ventila i stoga ih treba izabrati tamo gde nema dovoljno prostora.
• Značajke upotrebe ventila povezane su s prisustvom povećanih vibracija, koje negativno utječu na performanse uređaja i mogu ga brzo učiniti neupotrebljivim. Na primjer, uređaji tipa poluge skloniji su lomljenju zbog vibracija zbog prisutnosti dugačke poluge s težinom i šarkama u dizajnu. Stoga, za sisteme u kojima se primjećuju značajni efekti vibracija, vrijedi odabrati sigurnosni opružni ventil.
• Ovisno o karakteristikama dizajna uređaja, opruga može mijenjati silu pritiska tokom vremena. To je zbog činjenice da stalno podizanje kalema uzrokuje promjene u strukturi metala.

Nijanse instalacije

Sigurnosni ventil opružnog tipa se ugrađuje na bilo kojoj tački u sistemu koja je izložena povećanom pritisku i postoji rizik od mehaničkog oštećenja. Uređaj ne zahtijeva veliki slobodan prostor, što je značajna prednost u odnosu na druge vrste sigurnosnih uređaja.

Kako bi se izbjegle kvarove, prije sigurnosnog ventila ne bi trebalo postavljati zaporne ventile. Za ispuštanje plinovitog medija ugrađuju se posebni uređaji ili se pražnjenje događa direktno u atmosferu. Za upozorenje osoblja, uz opružne ventile, montira se posebna zviždaljka koja se postavlja na ispusnu cijev. Kada se ventil aktivira, oglasit će se zvižduk koji označava da je sistem bio pod pritiskom i da se ventil otvorio kako bi se medij pustio.

Mogući uzroci kvarova sigurnosnih ventila

Sigurnosni ventili su robusni i pouzdani uređaji koji pružaju trajnu zaštitu sistema od nadpritiska. Direktni ili nepovratni opružni ventil ne radi iz nekoliko razloga:

• Prisutnost pojačanih vibracija;
• Konstantno izlaganje agresivnim medijima na sigurnosnom gasu.
• Neispravna instalacija gasa ili ventila sa sigurnosnom oprugom.

Kako bi se izbjegle nezgode i kvarovi u funkcionisanju sistema, sigurnosni ventili se periodično provjeravaju na kvarove. Pre puštanja u rad ventili se testiraju na čvrstoću i nepropusnost. Također se provode periodične provjere kako bi se utvrdila nepropusnost zaptivnih površina i spojeva kutije za punjenje.

Pravilnim izborom sigurnosnih uređaja, uzimajući u obzir parametre sistema, vršenje periodičnih provjera i blagovremeno otklanjanje kvarova, sigurnosni opružni ventili će osigurati pouzdan rad sistema i dugotrajnu besprekornu zaštitu od nadpritiska.