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荷载弹簧安全阀的基本功能

阀门关闭

在荷载弹簧安全阀中,阀门关闭压力或弹簧弹力由螺旋弹簧在调整螺钉的压力下施加。弹簧弹力通过阀杆转移到阀瓣上。只要弹簧弹力大于安全阀入口处产生的力,阀瓣就会将喷嘴密封。下图显示在作用于阀瓣的压力下,安全阀的扩大的喷嘴和阀瓣面积。

阀门关闭

 

阀门关闭 (压力P<设定压力pset)

Fp < Fs
Fs = 弹簧弹力
Fp = p*As = 压力产生的力
As =压力影响的阀座面积

阀门开启

按照预先设定的情况,安全阀会以预先设定的压力开启。弹簧弹力Fs在关闭的方向上施力,安全阀入口处压力产生的力Fp在开启的方向上施力。当压力Fs和介质作用力Fp达到平衡时,这时就没有合力可使阀瓣置于阀座上;这时安全阀就会开始泄漏,可以看到介质排放或听到介质排放的声音(介质刚刚排放的声音)。

设定压力下的阀门

 

设定压力下的阀门 (p ≈ pset)

Fp = Fs
Fs = 弹簧弹力
Fp = p*As = 压力产生的力
As = 压力影响的阀座面积

安全阀明显开启前,阀门入口处的压力必须升高至设定压力以上。由于阀瓣和调整环之间的流量限制,压力在这个所谓的混合室中逐渐增加。该压力现在作用于扩大的阀瓣面积,进一步增加了压力Fp, 这就使得克服了进一压缩弹簧需要的额外的力。阀门会“砰“的一声迅速开启,大多数情况下会实现全开。过压是指超过安全阀必要的设定压力的压力增加,以达到阀门全开及全排量。该过压通常以设定压力的百分数表示。该值通常为10%,依照相关规范和应用介于3%和21%之间。

混合室

 

安全阀流量 (p > pset)

由于扩大的阀瓣面积,Fp > Fs

阀门重新关闭

大多数应用中,选用适当大小的安全阀会降低容器排放时的压力。容器的压力会在后续的任何时间点下降,但不应晚于预先设定情况结束。容器中压力的下降会降低压力 Fp。然而,在设定压力下,流量仍作用于扩大的阀瓣面积,这会使阀门开启。在弹簧弹力 Fs再次超过Fp且安全阀开始重新关闭之前,需要进一步降低压力。而且,在所谓的回座压力下,阀瓣会再次接触喷嘴,安全阀会重新关闭。回座压差是指安全阀的设定压力和回座压力的差值,以设定压力的百分数计。根据相关规范和标准的定义,回座压差一般为-7%到-10%,依照相关规范和服务(蒸汽、气体或液体)介于-4%到-20%。

功能图

下图显示荷载弹簧安全阀的典型功能曲线。

Betrieb eines Sicherheitsventils der Serie 526 API
API 526安全阀系列具有下调整环,其设定压力的定义是压力 达到初始排放声音的压力为阀门的设定压力。

很重要的是要了解到,被保护设备的操作压力应小于安全阀的回座压力。大多数制造商及相关规范和标准均建议回座压力和操作压力3%-5%的差值可实现阀座的合理调整,并可再次取得良好的阀座气密性。

贵国联系人

莱斯安全阀门(天津)有限公司

莱斯安全阀门(天津)有限公司

电话: 0086 (22) 82195100

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